詢查式鍵盤(pán)電路設(shè)計(jì)單片機(jī)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)大學(xué)論文

新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)械交通學(xué)院《單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)題目：專業(yè)班級(jí)：學(xué)號(hào)：學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：時(shí)間：2016年10月組員分工職務(wù)姓名任務(wù)組長(zhǎng)繪制流程圖、編寫(xiě)程序組員參數(shù)計(jì)算組員電路板實(shí)物連接組員Proteus仿真、Keil調(diào)試目錄TOC\o"1-3"1設(shè)計(jì)目的 查詢式鍵盤(pán)電路設(shè)計(jì)學(xué)生姓名：趙陳指導(dǎo)老師：艾海提·賽買提、李春蘭1設(shè)計(jì)目的 熟悉并掌握單片機(jī)原理及基本的應(yīng)用，掌握單片機(jī)基本外設(shè)的使用方法，掌握匯編語(yǔ)言編程方法，熟悉PROTEUS、keil軟件的使用，綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)及電子焊接技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)連接硬件實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)功能。2設(shè)計(jì)內(nèi)容 用AT89S51的并行口P1接查詢式鍵盤(pán)如圖2-1所示。圖2-1查詢式鍵盤(pán)將8個(gè)按鍵從0-7編號(hào)，如果有其中一個(gè)按鍵按下時(shí)，則在數(shù)碼管上顯示相應(yīng)的鍵號(hào)，并在P2口接8個(gè)LED燈，按下0鍵數(shù)碼管顯示0時(shí)，亮1個(gè)LED燈；按下1鍵數(shù)碼管顯示1時(shí)，亮2個(gè)LED燈；按下2鍵數(shù)碼管顯示2時(shí)，亮3個(gè)LED燈；按下3鍵數(shù)碼管顯示3時(shí)，亮4個(gè)LED燈；按下4鍵數(shù)碼管顯示4時(shí)，亮5個(gè)LED燈；按下5鍵數(shù)碼管顯示5時(shí)，亮6個(gè)LED燈；按下6鍵數(shù)碼管顯示6時(shí)，亮7個(gè)LED燈；按下7鍵數(shù)碼管顯示7時(shí)，亮8個(gè)LED燈。3設(shè)計(jì)步驟 3.1硬件電路設(shè)計(jì)3.1.1硬件電路組成獨(dú)立式查詢鍵盤(pán)設(shè)計(jì)中，我們采用AT89C51單片機(jī)芯片作為實(shí)驗(yàn)的主體，通過(guò)在振蕩電路和復(fù)位電路的作用下，讓單片機(jī)獲得自啟動(dòng)，從而輸入相應(yīng)的程序，通過(guò)按鍵然后在數(shù)碼管顯示電路中顯示鍵值和對(duì)應(yīng)的LED燈亮燈個(gè)數(shù)。所得的硬件電路組成框圖如圖3-1所示。圖3-1硬件電路組成框圖3.1.2各單元電路及工作原理（1）控制電路對(duì)于AT89C51單片機(jī)單元，由于其共有40個(gè)管腳，其中有32個(gè)管腳可作為I/O口用，它們分別為P0口的八個(gè)管腳、P1口的八個(gè)管腳、P2口的八個(gè)管腳和P3口的八個(gè)管腳，其中P3口的八個(gè)管腳可作串行口、外部中斷、定時(shí)器、讀寫(xiě)控制等特殊用途，當(dāng)不需要作特殊用途的時(shí)候，P3口可作I/O口使用。AT89C51單片機(jī)芯片如圖3-2所示。圖3-2AT89C51單片機(jī)（2）晶振電路晶振電路用于產(chǎn)生單片機(jī)工作所需的時(shí)鐘信號(hào)，晶振電路如圖3-3所示，通常，?=12MHz，電容C1和C2的值在5~30?F之間，在此取30?F。圖3-3晶振電路（3）復(fù)位電路復(fù)位是使單片機(jī)處于初始化狀態(tài)。為了確保單片機(jī)復(fù)位，復(fù)位時(shí)間t必須大于兩個(gè)機(jī)器周期（24個(gè)時(shí)鐘周期）t=RC≧24μs，當(dāng)R=10KΩ時(shí)，C取10μs可滿足要求。復(fù)位電路如圖3-4所示。圖3-4復(fù)位電路（4）查詢式鍵盤(pán)電路如圖3-5所示。圖3-5查詢式鍵盤(pán)電路（5）數(shù)碼管顯示電路如圖3-6所示。圖3-6數(shù)碼管顯示電路(6)LED燈電路如圖3-7所示圖3-7LED燈電路3.2程序設(shè)計(jì) 3.2.1繪制程序流程圖 流程圖及解釋如圖3-8所示。顯示顯示圖3-8流程圖3.2.2匯編程序ORG0000H LJMPSMG_JIANCE ORG0030H MOVSP,#60H SMG_JIANCE:；數(shù)碼管檢測(cè)程序，查看是否有損壞 MOVDPTR,#JIANCE_TAB MOVR2,#00 ；設(shè)定查表初值，從a段開(kāi)始檢測(cè) LOOP: MOVA,R2 MOVCA,@A+DPTR ；取表值 MOVP0,A ；把表值送給P0口 LCALLDELAY_500MS ；延時(shí)500ms INCR2 CJNER2,#10,LOOPK_IN:MOVP2,#00H ；熄滅所有LED燈 AJMPMIAN MIAN: ；主程序 MOV P1,#0FFH ；初始化P1口 MOV A,P1 ；讀P1口值 CJNEA,#0FFH,K_IN1 ；判斷是否有鍵按下，有鍵按下轉(zhuǎn)K_IN1 SJMPMIAN K_IN1: ；消除抖動(dòng)判斷 ACALLDELAY ；調(diào)用延時(shí) MOV A,P1 ；讀取P1口 CJNEA,#0FFH,K_IN2 ；再次判斷是否有鍵按下，有鍵按下轉(zhuǎn)K_IN2 SJMPMIANK_IN2: ;已確認(rèn)有鍵按下，作數(shù)據(jù)處理 MOVA,P1CJNEA,#0FEH,K1 MOVR3,#00H；數(shù)碼管顯示0MOVP2,#01HLCALLDISPK1:MOVA,P1CJNEA,#0FDH,K2 MOVR3,#01H；數(shù)碼管顯示1MOVP2,#03HLCALLDISPK2:MOVA,P1CJNEA,#0FBH,K3MOVR3,#02H；數(shù)碼管顯示2MOVP2,#07HLCALLDISPK3:MOVA,P1CJNEA,#0F7H,K4 MOVR3,#03H；數(shù)碼管顯示3MOVP2,#0FHLCALLDISPK4:MOVA,P1CJNEA,#0EFH,K5 MOVR3,#04H；數(shù)碼管顯示4MOVP2,#01FHLCALLDISPK5:MOVA,P1CJNEA,#0DFH,K6 MOVR3,#05H；數(shù)碼管顯示5MOVP2,#03FHLCALLDISPK6:MOVA,P1CJNEA,#0BFH,K7 MOVR3,#06H；數(shù)碼管顯示6MOVP2,#07FHLCALLDISPK7:MOVA,P1CJNEA,#07FH,WAIT MOVR3,#07H；數(shù)碼管顯示7MOVP2,#0FFHLCALLDISP WAIT: ;等待按鍵釋放MOV P1,#0FFH MOV A,P1 CJNE A,#0FFH,WAIT LJMP MIAN DELAY_500MS:;延時(shí)用于數(shù)碼管檢測(cè)段 MOVR3,#30DE: LCALLDELAY DJNZR3,DE RETDELAY: ;延時(shí)用于消抖處理 MOV R0,#20 DL1: MOV R1,#250 DJNZ R1,$ DJNZ R0,DL1 RETDISP: ;將查表的碼表值送入P0端口點(diǎn)亮數(shù)碼顯示 MOV DPTR,#D_TAB MOVA,R3 MOVCA,@A+DPTR MOV P0,A RETJIANCE_TAB:;數(shù)碼管檢測(cè)段編碼表 DB0FFH ;全滅 DB0FEH,0FDH,0FBH,0F7H;abcd DB0EFH,0DFH,0BFH,07FH;efgh DB0C0H ;顯示0 D_TAB: ;7段LED數(shù)碼管顯示0——F碼表(共陽(yáng)極) DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H;0123 DB99H,92H,82H,0F8H;4567 END3.2.3keil軟件的使用方法首先正確安裝keil軟件—>打開(kāi)keil—>project—>newproject—>為工程取名字，并選擇工程要保存的路徑，建議每個(gè)工程新建一個(gè)文件夾，方便文件管理—>出來(lái)一個(gè)對(duì)話框，是選擇芯片的，根據(jù)自己所選的芯片公司和型號(hào)來(lái)選擇就行了，我們組選擇的是最常用的AT89C51，點(diǎn)ATMEL，找到AT89C51，點(diǎn)OK后會(huì)出來(lái)一個(gè)對(duì)話框，問(wèn)是否添加啟動(dòng)文件，點(diǎn)“是”,這樣就建好了一個(gè)工程，點(diǎn)File菜單下New新建文件—>先保存文件，點(diǎn)保存按鈕后出來(lái)路徑框，取名字后綴是.ASM，點(diǎn)保存。接下來(lái)在左邊project下把Target1點(diǎn)開(kāi)，在SourceGroup1上右鍵，點(diǎn)擊AddFiletoGroup'SourceGroup1'—>在彈出的框中點(diǎn)剛剛保存的文件，然后點(diǎn)Add，關(guān)閉對(duì)話框，左邊project框中可以看到文件已經(jīng)添加下面是設(shè)置KEIL軟件的配置參數(shù)的步驟（1）構(gòu)建項(xiàng)目圖3-9keil軟件構(gòu)建項(xiàng)目（2）設(shè)置項(xiàng)目參數(shù)圖3-10設(shè)置項(xiàng)目參數(shù)圖3-11設(shè)置輸出參數(shù)（3）程序編譯圖3-12程序編譯4調(diào)試與仿真4.1硬件仿真4.1.1元件清單元件清單如表4-1所示表4-1元件清單元器件數(shù)量AT89C51單片機(jī)1個(gè)晶振12MHz1個(gè)普通電容30Pf2個(gè)極性電容10uF1個(gè)電阻10KΩ1個(gè)共陽(yáng)極8段數(shù)碼管1個(gè)導(dǎo)線若干按鈕8個(gè)LED燈（紅）8個(gè)4.1.2PROTEUS仿真Proteus仿真圖形如圖4-1至4-9所示。圖4-1硬件電路圖4-2按0鍵時(shí)的仿真圖4-3按1鍵時(shí)的仿真圖4-4按2鍵時(shí)的仿真圖4-5按3鍵時(shí)的仿真圖4-6按4鍵時(shí)的仿真圖4-7按5鍵時(shí)的仿真圖4-8按6鍵時(shí)的仿真圖4-9按7鍵時(shí)的仿真4.2電路板連接4.2.1電路板連接圖電路板連接圖如圖4-10所示。圖4-10電路板連接圖4.2.2硬件板電路調(diào)試硬件板電路所得結(jié)果如圖4-11至4-19所示。圖4-11啟動(dòng)圖4-12按0鍵時(shí)的顯示結(jié)果圖4-13按1鍵時(shí)的顯示結(jié)果圖4-14按2鍵時(shí)的顯示結(jié)果圖4-15按3鍵時(shí)的顯示結(jié)果圖4-16按4鍵時(shí)的顯示結(jié)果圖4-17按5鍵時(shí)的顯示結(jié)果圖4-18按6鍵時(shí)的顯示結(jié)果圖4-19按7鍵時(shí)的顯示結(jié)果參考文獻(xiàn)：[1]譚成豪,許建明.試述51系列單片機(jī)矩陣鍵盤(pán)編程[J].科技傳播,2011,06:197.[2]董雷剛,崔曉微,程書(shū)偉.基于單片機(jī)的數(shù)字計(jì)算器的設(shè)計(jì)[J].電腦知識(shí)與技術(shù),2012,10:2386-2388+2414.[3]劉靜波.基于單片機(jī)的四位BCD編碼器電路設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2006,18:130-133.[4]張旭強(qiáng).PIC單片機(jī)鍵盤(pán)電路應(yīng)用四例[J].電子制作,2007,08:20-24.[5]貴國(guó)慶.單片機(jī)新手入門(mén)實(shí)例詳解之三4×4矩陣健盤(pán)的工作原理與編程[J].電子制作,2006,03:60-62.[6]徐緯.51單片機(jī)綜合學(xué)習(xí)系統(tǒng)—