單片機(jī)鍵盤輸入課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目　錄</b></p><p>　　課程設(shè)計(jì)任務(wù)書................................2</p><p>　　設(shè)計(jì)目的......................................2</p><p>　　設(shè)計(jì)原理與分析............................

2、....2</p><p>　　所選元件清單..................................6</p><p>　　課程設(shè)計(jì)心得..................................7</p><p>　　參考文獻(xiàn)......................................7</p><p>

3、　　附錄.................................................8 第一章、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</p><p>　　本設(shè)計(jì)以MCS-51系列單片機(jī)為核心，采用常用電子器件設(shè)計(jì)。要求能顯示出秒、分、時(shí)、天，可調(diào)整各個(gè)時(shí)間，采用LED八段數(shù)碼管顯示。</p><p>　　第二章、課程設(shè)計(jì)目的</p><

4、p>　　1、掌握51系列單片機(jī)編程原理</p><p>　?。?）掌握單片機(jī)C51語言程序編程的思想及方法，加深對(duì)單片機(jī)的更深層次的理解，熟悉單片機(jī)的內(nèi)部硬件資源。</p><p>　?。?）定時(shí)器中斷服務(wù)子程序和外中斷服務(wù)子程序各個(gè)程序段所實(shí)現(xiàn)的功能和編寫。</p><p>　?。?）通過此次課程設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)怎么利用所學(xué)單片機(jī)知識(shí)獨(dú)立設(shè)計(jì)系統(tǒng)，達(dá)到學(xué)于致用的目

5、的，加深了解C51設(shè)計(jì)編程思想及開發(fā)系統(tǒng)的一般過程，并不斷創(chuàng)新。</p><p>　　2、掌握矩陣式鍵盤電路的接法及工作原理</p><p>　?。?）掌握矩陣式鍵盤的接法及工作原理。</p><p>　?。?）掌握鍵盤消抖的工作原理。</p><p>　　3、掌握矩陣式鍵盤電路的接法及工作原理</p><p>　?。?/p>

6、1）掌握矩陣式鍵盤鍵盤掃描程序的編寫。</p><p>　?。?）掌握鍵盤消抖程序的編寫。</p><p>　　4、掌握共陽八段碼顯示器連接,做成可調(diào)節(jié)的電子表，簡(jiǎn)單的了解單片機(jī)對(duì)顯示器的控制過程；能在此基礎(chǔ)上做成可調(diào)節(jié)的萬年歷。</p><p>　　第三章、設(shè)計(jì)原理與分析</p><p>　　1、實(shí)驗(yàn)硬件電路的原理與設(shè)計(jì)</p>

7、<p><b>　　A.</b></p><p><b>　　鍵盤掃描識(shí)別</b></p><p>　　1、識(shí)別鍵的閉合，通常采用行掃描法和行反轉(zhuǎn)法。</p><p>　　行掃描法是使鍵盤上某一行線為低電平，而其余行接高電平，然后讀取列值，如所讀列值中某位為低電平，表明有鍵按下，否則掃描下一行，直到掃完所有行

8、。</p><p>　　行反轉(zhuǎn)法識(shí)別鍵閉合時(shí)，要將行線接一并行口，先讓它工作于輸出方式，將列線也接到一個(gè)并行口，先讓它工作于輸入方式，程序使CPU通過輸出端口往各行線上全部送低電平，然后讀入列線值，如此時(shí)有某鍵被按下，則必定會(huì)使某一列線值為0。然后，程序?qū)蓚€(gè)并行端口進(jìn)行方式設(shè)置，使行線工作于輸入方式，列線工作于輸出方式，并將剛才讀得的列線值從列線所接的并行端口輸出，再讀取行線上的輸入值，那么，在閉合鍵所在的行線

9、上的值必定為0。這樣，當(dāng)一個(gè)鍵被按下時(shí)，必定可以讀得一對(duì)唯一的行線值和列線值。</p><p>　　2、程序設(shè)計(jì)時(shí)，要學(xué)會(huì)靈活地對(duì)STC89C52的各端口進(jìn)行方式設(shè)置。可將各鍵對(duì)應(yīng)的鍵值（行線值、列線值）放在一個(gè)表中，將要顯示的0～F字符放在另一個(gè)表中，通過查表來確定按下的是哪一個(gè)鍵并正確顯示出來。</p><p>　　3、利用實(shí)驗(yàn)箱上的STC89C52可編程并行接口芯片和矩陣鍵盤，編寫程

10、序，做到在鍵盤上每按一個(gè)數(shù)字鍵（0～F），用發(fā)光二極管將該代碼顯示出來。</p><p><b>　　B.</b></p><p><b>　　顯示器的顯示原理：</b></p><p>　　數(shù)碼管需要驅(qū)動(dòng)電路來驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的各個(gè)段碼才能顯示我們需要的數(shù)字。根據(jù)數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)方式不同，可以分為靜態(tài)驅(qū)動(dòng)和動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)兩種方式。<

11、;/p><p>　?、凫o態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)：靜態(tài)驅(qū)動(dòng)也稱直流驅(qū)動(dòng)。是指每個(gè)數(shù)碼管的第一個(gè)段碼都是由同一個(gè)單片機(jī)的I/O端口進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，或者使用如BCD碼二─十進(jìn)制譯碼器譯碼進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。</p><p>　?、趧?dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)：動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)是數(shù)碼管是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種驅(qū)動(dòng)方式。動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)是將所有數(shù)碼管的八個(gè)顯示筆劃“a,b,c,d,e,f,g,dp”的同名端連在一起，另外為每個(gè)數(shù)碼管的公共極COM增加位選通控

12、制電路，各選通由各自獨(dú)立的I/O線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出這形碼時(shí)，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，哪個(gè)數(shù)碼管會(huì)顯示字形，取決于單片機(jī)對(duì)位選通COM端電路的控制，所以只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會(huì)亮。通過分時(shí)輪流控制各個(gè)數(shù)碼管的COM端，就使各個(gè)數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)。在輪流顯示的過程中，每位數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間為1～2ms。動(dòng)態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，但能節(jié)省大量的I/O端口，而

13、且功耗更低。</p><p>　　由于靜態(tài)顯示需要數(shù)據(jù)鎖存器等硬件，接口復(fù)雜一些，考慮時(shí)鐘顯示只有八位， 且系統(tǒng)沒有其它復(fù)雜的處理任務(wù)，所以決定采用動(dòng)態(tài)掃描實(shí)現(xiàn)LED的顯示。 </p><p>　　單片機(jī)采用易購的STC89C52系列，這種單片機(jī)具有足夠的空余硬件資源，可以實(shí)現(xiàn)其他的擴(kuò)展功能。時(shí)鐘計(jì)時(shí)器電路系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)框圖如圖1。</p><p><b>

14、;　　2、實(shí)驗(yàn)步驟：</b></p><p>　　時(shí)鐘計(jì)時(shí)器的硬件電路如圖2所示。該電路采用51單片機(jī)最小系統(tǒng)，采用共陽八段數(shù)碼管LED顯示器，P0口輸出段碼數(shù)據(jù)，P2.0～P2.5口作列掃描輸出；P1口接矩陣鍵盤，實(shí)現(xiàn)時(shí)間的調(diào)整。系統(tǒng)的功能由鍵盤上1、2、3鍵完成。</p><p><b>　　如圖2</b></p><p>&l

15、t;b>　　3、系統(tǒng)程序的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　（1）主程序</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)中計(jì)時(shí)采用定時(shí)器T0中斷完成。主程序循環(huán)調(diào)用顯示子程序和查鍵子程序，當(dāng)端口有開關(guān)按下時(shí)，轉(zhuǎn)入相應(yīng)功能程序。其主程序流程如圖3。</p><p><b>　　顯示子程序</b></p&g

16、t;<p>　　時(shí)間顯示子程序每次顯示8個(gè)連續(xù)內(nèi)存單元的十進(jìn)制BCD碼數(shù)據(jù)，首地址在調(diào)用顯示程序時(shí)先指定。</p><p>　　顯示時(shí)，先取出內(nèi)存地址中的數(shù)據(jù)，然后查得對(duì)應(yīng)的顯示用段碼從P0口輸出，P2口將對(duì)應(yīng)數(shù)碼管選中供電，就能顯示該地址單元的數(shù)據(jù)值。</p><p>　　定時(shí)器T0中斷服務(wù)程序</p><p>　　定時(shí)器T0用于時(shí)間計(jì)時(shí)。定時(shí)溢出中

17、斷周期設(shè)為50ms，中斷進(jìn)入后先進(jìn)行定時(shí)中斷初值校正，當(dāng)中斷累計(jì)20次（即50ms×20=1s）時(shí)，對(duì)秒計(jì)數(shù)單元進(jìn)行加1操作。在計(jì)數(shù)單元中，采用十進(jìn)制BCD碼計(jì)數(shù)，滿10進(jìn)位。</p><p>　　T0中斷計(jì)時(shí)程序流程圖如圖4所示。</p><p><b>　　調(diào)時(shí)功能程序</b></p><p>　　調(diào)時(shí)功能程序的設(shè)計(jì)方法是：按下1

18、鍵，可以選擇要修改的位，按下按2鍵和3鍵鍵，對(duì)選中的位進(jìn)行加減操作，修改完成之后，再按下XW鍵對(duì)其它位進(jìn)行修改。具體如下：</p><p>　　第一次按下1鍵時(shí)，可以修改秒。</p><p>　　第二次按下1鍵時(shí)，可以修改分。</p><p>　　第三次按下1鍵時(shí)，可以修改時(shí)。</p><p>　　第四次按下1鍵時(shí)，退出子程序。</p&

19、gt;<p>　　第四章、所選元件清單</p><p><b>　　元件清單</b></p><p><b>　　2、程序?qū)嶋H接線</b></p><p>　　數(shù)碼管的不同筆段的組合構(gòu)成了不同字符的字形。為了獲得不同的字形，各筆段所加的電平也不同，因此各個(gè)字形所形成的編碼是不一樣的。例如，對(duì)于共陽極數(shù)碼管，如

20、果要顯示字符2，則筆段a、b、g、e、d發(fā)光，對(duì)應(yīng)的引腳為低電平；其余各筆段不發(fā)光，對(duì)應(yīng)的引腳為該電平。所以字符2的字形編碼gfedcba=10100100B=A4H。</p><p>　　陰極數(shù)碼管的字形編碼與用陽極數(shù)碼管的字形編碼是邏輯“非”的關(guān)系。根據(jù)上述編碼方法可以得出數(shù)碼管顯示的字符與對(duì)應(yīng)的字形編碼的關(guān)系，如下表所示</p><p>　　此次實(shí)驗(yàn)用的共陽數(shù)碼管，所以按照陽極數(shù)碼管

21、的字形編碼進(jìn)行設(shè)計(jì)。</p><p>　　第五章、課程設(shè)計(jì)心得</p><p>　　這次課程設(shè)計(jì)根據(jù)課題要求，復(fù)習(xí)了這學(xué)期所學(xué)的單片機(jī)內(nèi)容，通過查詢相關(guān)的資料，簡(jiǎn)要的了解一下。雖然老師上課講過，但并非聽懂了所有有關(guān)知識(shí)。根據(jù)課程設(shè)計(jì)的要求和自己通過參考有關(guān)資料擬的方案，寫好程序流程圖，在程序流程圖的基礎(chǔ)上，根據(jù)芯片的功能寫出相應(yīng)的程序，達(dá)到能夠?qū)崿F(xiàn)所要求的功能的目的。</p>

22、<p>　　這次的單片機(jī)課程設(shè)計(jì)重點(diǎn)是理論與實(shí)際的相結(jié)合，不單單只是書上的一條條分離的指令。通過這次設(shè)計(jì)讓我更系統(tǒng)的了解了各個(gè)指令以及單片機(jī)的擴(kuò)展內(nèi)容，。</p><p>　　學(xué)習(xí)任何知識(shí)，僅從理論上去求知，而不去實(shí)踐、探索是不夠的，所以在學(xué)期末單片機(jī)課程設(shè)計(jì)是很及時(shí)、很必要的。這樣不僅能加深我們對(duì)單片機(jī)的更深理解，而且還及時(shí)、真正的做到了學(xué)以致用。</p><p>　　剛開始

23、進(jìn)行課程設(shè)計(jì)的時(shí)候，我表現(xiàn)出了極大的熱情。上網(wǎng)查資料、詢問高年級(jí)同學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，我時(shí)刻猜測(cè)著我會(huì)從中獲得什么，這是一個(gè)難得的鍛煉機(jī)會(huì)。</p><p>　　通過實(shí)踐，我領(lǐng)悟到了很多以前不知道的東西，可以說是受益匪淺。雖然時(shí)間不是很長(zhǎng)，但是還是有不少長(zhǎng)進(jìn)，這不僅是局限在程序設(shè)計(jì)的功能實(shí)現(xiàn)上，更多的是對(duì)程序設(shè)計(jì)的技巧的追求上</p><p><b>　　第六章　參考文獻(xiàn)</b>

24、;</p><p>　　[1]樓然苗，李光飛編著.單片機(jī)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo).北京航空航天大學(xué)出版社</p><p>　　[2]田立，田清，代方震編著.51單片機(jī)C語言程序設(shè)計(jì)快速入門.人民郵電出版社</p><p>　　[3]翻紅崗，魏學(xué)海，任思璟.51單片機(jī)自學(xué)筆記.北京航空航天大學(xué)出版社</p><p><b>　　附錄：程序<

25、/b></p><p>　　#include<reg52.h> </p><p>　　#define uint unsigned int</p><p>　　#define uchar unsigned char </p><p>　　uchar miao,fen,shi,m,f,s,num,num1,num2; </

26、p><p>　　uchar code table1[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};</p><p>　　void delay(uint z) </p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　uint x,y;<

27、/b></p><p>　　for(x=z;x>0;x--) </p><p>　　for(y=110;y>0;y--); </p><p><b>　　} </b></p><p>　　void xiansi( uchar aa,uchar bb,uchar cc) </p><p

28、><b>　　{ </b></p><p><b>　　P2=0xdb; </b></p><p><b>　　P0=0xbf; </b></p><p>　　delay(1); </p><p>　　P0=0xff; // num2++; </p><

29、;p>　　if(num1==1&num2==0|num1==1&num2==1) </p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　P2=0xff;</b></p><p>　　P0=table1[aa%10]; </p><p>　　delay(1);

30、</p><p><b>　　P0=0xff;</b></p><p><b>　　P2=0xff; </b></p><p>　　P0=table1[aa/10]; </p><p>　　delay(1); </p><p><b>　　P0=0xff; <

31、/b></p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　else </b></p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　P2=0x7f; </b></p><p>　　P0=ta

32、ble1[aa%10]; </p><p><b>　　delay(1);</b></p><p><b>　　P0=0xff; </b></p><p><b>　　P2=0xbf;</b></p><p>　　P0=table1[aa/10]; </p>&l

33、t;p>　　delay(1); </p><p><b>　　P0=0xff; </b></p><p><b>　　} </b></p><p>　　if(num1==2&num2==0|num1==2&num2==1) </p><p><b>　　{ </

34、b></p><p><b>　　P2=0xff; </b></p><p>　　P0=table1[bb/10]; </p><p>　　delay(1); </p><p><b>　　P0=0xff;</b></p><p><b>　　P2=0xff;

35、 </b></p><p>　　P0=table1[bb%10];</p><p>　　delay(1); </p><p><b>　　P0=0xff; </b></p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　else <

36、/b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　P2=0xf7; </b></p><p>　　P0=table1[bb/10]; </p><p>　　delay(1); </p><p><b>　　P0=0xff; </

37、b></p><p><b>　　P2=0xef; </b></p><p>　　P0=table1[bb%10]; </p><p>　　delay(1); </p><p><b>　　P0=0xff; </b></p><p><b>　　} </

38、b></p><p>　　if(num1==3&num2==0|num1==3&num2==1) </p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　P2=0xff; </b></p><p>　　P0=table1[cc/10]; </p>

39、<p>　　delay(1); </p><p><b>　　P0=0xff;</b></p><p><b>　　P2=0xff; </b></p><p>　　P0=table1[cc%10]; </p><p>　　delay(1); </p><p><

40、;b>　　P0=0xff; </b></p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　else </b></p><p>　　{ P2=0xfe;</p><p>　　P0=table1[cc/10]; </p><p>　　delay

41、(1); </p><p><b>　　P0=0xff;</b></p><p><b>　　P2=0xfd; </b></p><p>　　P0=table1[cc%10]; </p><p>　　delay(1); </p><p><b>　　P0=0xff;

42、 </b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　//if(num2==256)num2=1; </p><p><b>　　}</b></p><p>　　void jishi( ) </p><p><b>　　{ </b

43、></p><p>　　if(num==20) </p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　num=0; </b></p><p><b>　　miao++; </b></p><p>　　if(miao==60) &l

44、t;/p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　miao=0; </b></p><p><b>　　fen++; </b></p><p>　　if(fen==60) </p><p><b>　　{ </b>

45、</p><p><b>　　fen=0; </b></p><p><b>　　shi++; </b></p><p>　　if(shi==24) </p><p><b>　　shi=0; </b></p><p><b>　　} <

46、/b></p><p><b>　　} </b></p><p>　　if(miao==0&fen==0);</p><p><b>　　} </b></p><p>　　xiansi(miao,fen,shi); </p><p><b>　　} &

47、lt;/b></p><p>　　void init(void) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　TMOD=0x01; </p><p>　　TH0=0x3c; </p><p>　　TL0=0xb0; </p><p><b&g

48、t;　　TH1=0x3c;</b></p><p>　　TL1=0xb0; </p><p><b>　　EA=1; </b></p><p><b>　　ET0=1; </b></p><p><b>　　TR0=1; </b></p><p&

49、gt;<b>　　ET1=1; </b></p><p><b>　　TR1=1; </b></p><p><b>　　} </b></p><p>　　void key()</p><p><b>　　{</b></p><p>

50、;<b>　　P1=0xfe; </b></p><p>　　if(P1==0xee) </p><p>　　{ delay(10); </p><p>　　if(P1==0xee) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　while(P1==0xee

51、)xiansi(miao,fen,shi); </p><p><b>　　num1++; </b></p><p><b>　　TR0=0; </b></p><p>　　if(num1==4)</p><p><b>　　{</b></p><p>

52、<b>　　num1=0;</b></p><p><b>　　TR0=1;</b></p><p><b>　　} </b></p><p>　　xiansi(miao,fen,shi); </p><p><b>　　} </b></p>

53、<p><b>　　} </b></p><p>　　if(num1!=0) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　if(P1==0xde) //時(shí)間加 </p><p><b>　　{ </b></p><p>　

54、　delay(10); </p><p>　　if(P1==0xde) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　while(P1==0xde)xiansi(miao,fen,shi); </p><p>　　switch(num1) </p><p><b>　　

55、{ </b></p><p>　　case 1 : miao++; </p><p>　　if(miao==60)miao=0; </p><p><b>　　break; </b></p><p>　　case 2 : fen++; </p><p>　　if(fen==60)fen

56、=0; </p><p><b>　　break; </b></p><p>　　case 3 : shi++; </p><p>　　if(shi==24)shi=0; </p><p><b>　　break; </b></p><p><b>　　} <

57、/b></p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(P1==0xbe);//時(shí)間減</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　delay(10); </p&g

58、t;<p>　　if(P1==0xbe) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　while(P1==0xbe)</p><p>　　xiansi(miao,fen,shi); </p><p>　　switch(num1) </p><p><b>

59、;　　{</b></p><p>　　case 1 : miao--; </p><p>　　if(miao==-1)</p><p><b>　　miao=59; </b></p><p><b>　　break; </b></p><p>　　case 2 :

60、 fen--; </p><p>　　if(fen==-1)</p><p><b>　　fen=59; </b></p><p><b>　　break; </b></p><p>　　case 3 : shi--; </p><p>　　if(shi==-1)</p

61、><p><b>　　shi=23;</b></p><p><b>　　break; </b></p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b&g

62、t;</p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　} </b></p><p>　　void main() </p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　init(); </b>&l

63、t;/p><p><b>　　while(1) </b></p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　jishi(); </b></p><p><b>　　key(); </b></p><p><b&

64、gt;　　} </b></p><p><b>　　} </b></p><p>　　void zhongduan() interrupt 1 </p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　TH0=0x3c;</b></p>

65、<p>　　TL0=0xb0; </p><p><b>　　num++; </b></p><p><b>　　} </b></p><p>　　void zhongduan1() interrupt 3 </p><p><b>　　{ </b></p>