南 京 林 业 大 学
实验报告
基于AT89C51
单片机4x4矩阵键盘接口电路设计
课 程 院 系 班 级 学 号 姓 名 指导老师
机电一体化设计基础 机械电子工程学院
杨雨图
2013年9月26日
南京林业大学实验报告
一、实验目的
1、 掌握键盘接口的基本特点,了解独立键盘和矩阵键盘的应用方法。 2、 掌握键盘接口的硬件设计方法,软件程序设计和贴士排错能力。 3、 掌握利用Keil51软件对程序进行编译。 4、 用Proteus软件绘制“矩阵键盘扫描”电路,并用测试程序进行仿真。 5、 会根据实际功能,正确选择单片机功能接线,编制正确程序。对实验结果
能做出分析和解释,能写出符合规格的实验报告。
二、实验要求
通过实训,学生应达到以下几方面的要求: 素质要求
1.以积极认真的态度对待本次实训,遵章守纪、团结协作。
2.善于发现数字电路中存在的问题、分析问题、解决问题,努力培养独立工作能力。 能力要求
1.模拟电路的理论知识
2.脉冲与数字电路的理念知识
3.通过模拟、数字电路实验有一定的动手能力 4.能熟练的编写8951单片机汇编程序 5.能够熟练的运用仿真软件进行仿真
三、实验工具
1、软件:Proteus软件、keil51。
2、硬件:PC机,串口线,并口线,单片机开发板
四、实验内容
1、掌握并理解“矩阵键盘扫描”的原理及制作,了解各元器件的参数及格 元器件的作用。
2、用keil51测试软件编写AT89C51单片机汇编程序 3、用Proteus软件绘制“矩阵键盘扫描”电路原理图。 4、运用仿真软件对电路进行仿真。
五.实验基本步骤
1、用Proteus绘制“矩阵键盘扫描”电路原理图。 2、编写程序使数码管显示当前闭合按键的键值。 3、利用Proteus软件的仿真功能对其进行仿真测试,观察数码管的显示状 态和按键开关的对应关系。
4、用keil51软件编写程序,并生成HEX文件。
5、根据绘制“矩阵键盘扫描”电路原理图,搭建相关硬件电路。 6、用通用编程器或ISP下载HEX程序到MCU。 7、检查验证结果。
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六、实验具体内容
使用单片机的P1口与矩阵式键盘连接时,可以将P1口低4位的4条端口线定义为行线,P1口高4位的4条端口线定义为列线,形成4*4键盘,可以配置16个按键,将单片机P2口与七段数码管连接,当按下矩阵键盘任意键时,数码管显示该键所在的键号。
1、电路图
2、程序流程图
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3、程序源码
ORG 00H K1: MOV MOV ANL CJNE K2: CALL MOV ANL CJNE JMP OVER: CALL MOV ANL CJNE JMP OVER1: MOV MOV ANL CJNE MOV MOV ANL CJNE MOV MOV ANL CJNE MOV MOV ANL CJNE LJMP ROW_0: MOV
SJMP
; 起始地址00H
P1, #0F0H ; 设置P1.4~P1.7为输入端口 A, P1 ; 从P1读取所有列的值
A, #11110000B ; 屏蔽掉无用的低4位,非列值 A, #11110000B, K1
; 查询直到所有的按钮释放
DELAY ; 调用20ms延时子程序(省略)
A, P1 ; 从P1读取状态,看有没有按钮被按下A, #11110000B ; 屏蔽掉无用的低4位,非列值 A, #11110000B, OVER ; 如果有按钮按下,跳到OVER K2 ; 循环检测
DELAY ; 延时20ms防止抖动 A, P1 ; 从P1读取状态 A, #11110000B ; 屏蔽掉无用的位
A, #11110000B, OVER1 ; 如果有按钮按下,找到行 K2 ; 如果没有按钮按下,循环扫描 P1, #11111110B ; 第0行输出低电平 A, P1 ; 读所有的列 A, #11110000B ; 屏蔽掉无用的位
A, #11110000B, ROW_0 ; 如果第0行有按钮按下,找列 P1, #11111101B ; 第1行输出低电平 A, P1 ; 读所有的列 A, #11110000B ; 屏蔽掉无用的位
A, #11110000B, ROW_1 ; 如果第1行有按钮按下,找列 P1, #11111011B ; 第2行输出低电平 A, P1 ; 读所有的列 A, #11110000B ; 屏蔽掉无用的位
…… 此处隐藏410字 ……
DELAY: ;延时子程序,1ms MOV R1, #2 D1:
MOV R2, #248 DJNZ R2, $ DJNZ R1, D1 RET
; 键值保存在以下的数据表中,可根据系统实际需要进行修改 ORG 300H ; 数据表起始地址
//KCODE0: DB 80H, 0C0H, 0C0H, 0C0H ; 第0行 KCODE0: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H ; 第0行 KCODE1: DB 99H,92H,82H,0F8H ; 第1行 KCODE2: DB 80H,90H,88H,83H ; 第2行 KCODE3: DB 0C6H,0A1H,86H,8EH ; 第3行 END
4、仿真实验结果
当矩阵键盘的0号键被按下时,P0口的七段数码管显示的数据为0.如下图1所以:
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