4×4矩阵式键盘识别显示电路的设计

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1、学院：物理与电子工程学院专业：自动化班级：13级7班学号：13006220730姓名：梁检满指导教师：马世榜日期：2013年12月31日单片机大作业目录目录1引言12设计方案22.14*4矩阵式键盘概述22.2设计要求22.3设计思想23硬件电路设计33.1单片机控制系统原理33．2单片机主机系统电路33.2.1时钟电路73.2.2复位电路73.2.3单片机最小系统73.3译码显示电路84软件设计114.1软件流程图114.2源程序115总电路原理图17参考文献18I单片机大作业目录I单片机大作业目录I单片机

2、大作业引言1引言电子信息行业将是人类社会的高科技行业之一，是设施现代化的基础，也是人类通往科技巅峰的直通车。电子行业的发展很重要，而计算机技术是现代科技发展的重要组成部分。矩阵式键盘控制系统可以提高效率，是进行按键操作管理的有效方法，它可以提高系统准确性，有利于资源的节约，降低对操作者本身的要求。并能正确、实时、高效地显示按键信息，以提高工作效率和资源利用率。矩阵式键盘是当今使用最为广泛的键盘模式，该系统以N个端口连接控制N*N个按键，并通过单片机，显示在LED数码管上。单片机控制键盘显示系统，可以对不同的按

3、键进行实时显示，其核心是单片机、键盘矩阵电路和数码管显示电路。4*4矩阵式键盘以AT89C51单片机为核心，主要由矩阵式键盘电路、显示电路等组成，软件选用C语言编程。单片机将检测到的按键信号转换成数字量，显示于LED显示器上。该系统灵活性强，易于操作，可靠性高，广泛应用于各种场合。19单片机大作业引言19单片机大作业设计方案2设计方案2.14*4矩阵式键盘概述FB73EA62D951C840矩阵式键盘又称行列键盘，它是用N条I/O线作为行线，N条I/O线作为列线组成的键盘。在行线和列线的每个交叉点上设置一个按

4、键。这样既降低了成本，又提高了精确度，省下了很多的I/O端口为他用，相反，独立式按键虽编程简单，但占用I/O口资源较多，不适合在按键较多的场合应用。并且在实际应用中经常要用到输入数字、字母、符号等操作功能，如电子密码锁、电话机键盘、计算器按键等，至少都需要12到16个按键，在这种情况下如果用独立式按键的话，显然太浪费I/O端口资源，为了解决这一问题，就使用矩阵式键盘。最常见的键盘布局如图2-1所示。一般由16个按键组成，在单片机中正好可以用一个P口实现16个按键功能，这也是在单片机系统中最常用的形式。能实时在

5、LED数码管上显示按键信息。显示按键信息，图2-1键盘布局2.2设计要求单片机的P1口的P1.0～P1.7连接4×4矩阵键盘，P0口控制一只数码管，当4×4矩阵键盘中的某一按键按下时，数码管上显示对应的键号。例如，1号键按下时，数码管显示“1”，14号键按下时，数码管显示“E”等等。2.3设计思想程序中将AT89C51单片机的引脚置高电平，单片机通过读取IO引脚的电平，在根据读取的数据去查找数组中相应的按键值，然后在送到数码管也就是P0口去显示.(AT89C51单片机通过IO口来读取键盘的电平，再通过程序来查

6、找对应的数值，在送到数码管去显示)。需要设备如下AT89C51单片机：处理设备LED数码管:输出设备4X4矩阵键盘：输入设备19单片机大作业设计方案19单片机大作业硬件电路设计3硬件电路设计3.1单片机控制系统原理图3-1单片机控制系统原理框图3．2单片机主机系统电路AT89C51单片机是51系列单片机的一个成员，是8051单片机的简化版。内部自带2K字节可编程FLASH存储器的低电压、高性能COMS八位微处理器，与IntelMCS-51系列单片机的指令和输出管脚相兼容。由于将多功能八位CPU和闪速存储器结合

7、在单个芯片中，因此，AT89C2051构成的单片机系统是具有结构最简单、造价最低廉、效率最高的微控制系统，省去了外部的RAM、ROM和接口器件，减少了硬件开销，节省了成本，提高了系统的性价比。AT89C51AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器（FPEROM—FlashProgrammableandErasableReadOnlyMemory）的低电压、高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除10

8、00次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。外形及引脚排列如图所示19单片机大作业硬件电路设计图3-2外形及引脚排列主要特性：·与MC