单片机实验报告矩阵键盘数码管显示.docx

1、单片机实验报告矩阵键盘数码管显示单片机实验报告信息处理实验实验二 矩阵键盘 专业：电气工程及其自动化 指导老师：高哲 组员：明洪开 张鸿伟 张谦 赵智奇 学号：152703117 152703115152703118152703114 室温： 18 日期：2017 年 10 月25日矩阵键盘一、实验内容 1、编写程序，做到在键盘上每按一个键(0F)用数码管将该建对应的名字显示出来。按其它键没有结果。二、实验目的1、学习独立式按键的查询识别方法。2、非编码矩阵键盘的行反转法识别方法。3、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。4、掌握键盘接口的硬件设计方法，软件程序设计和贴士排

2、错能力。5、掌握利用Keil51软件对程序进行编译。6、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。 三、实验原理 1、MCS51系列单片机的P0P3口作为输入端口使用时必须先向端口写入“1”。 2、用查询方式检测按键时，要加入延时(通常采用软件延时1020mS)以消除抖动。3、识别键的闭合，通常采用行扫描法和行反转法。行扫描法是使键盘上某一行线为低电平，而其余行接高电平，然后读取列值，如读列值中某位为低电平，表明有键按下，否则扫描下一行，直到扫完所有行。 行反转法识别闭合键时，要将行线接一并行口，先让它工作在输出方式，将列线也接

3、到一个并行口，先让它工作于输入方式，程序使CPU通过输出端口在各行线上全部送低电平，然后读入列线值，如此时有某键被按下，则必定会使某一列线值为0。然后，程序对两个并行端口进行方式设置，使行线工作于输入方式，列线工作于输出方式，并将刚才读得的列线值从列线所接的并行端口输出，再读取行线上输入值，那么，在闭合键所在行线上的值必定为0。这样，当一个键被接下时，必定可以读得一对唯一的行线值和列线值。 由于51单片机的并口能够动态地改变输入输出方式，因此，矩阵键盘采用行反转法识别最为简便。行反转法识别按键的过程是：首先，将4个行线作为输出，将其全部置0，4个列线作为输入，将其全部置1，也就是向P1口写入0

4、xF0；假如此时没有人按键，从P1口读出的值应仍为0xF0；假如此时1、4、7、0四个键中有一个键被按下，则P1.6被拉低，从P1口读出的值为0xB0；为了确定是这四个键中哪一个被按下，可将刚才从P1口读出的数的低四位置1后再写入P1口，即将0xBF写入P1口，使P1.6为低，其余均为高，若此时被按下的键是“4”，则P1.1被拉低，从P1口读出的值为0xBE；这样，当只有一个键被按下时，每一个键只有唯一的反转码，事先为12个键的反转码建一个表，通过查表就可知道是哪个键被按下了。四、接线方法键盘连接成44的矩阵形式，占用单片机P1口的8根线，行信号是P1.0-1.3,列信号是P1.4-1.7单片

5、机与矩阵键盘连接如下图： 此图用P1 口 P1.0-P1.3 接4行 P1.4-P1.7 接4列矩阵键盘工作原理：由于按键没有接地，4行 4列正好占用8个I/O 如果4行我们送 P3.0到P3.3送入0 1 1 1 然后去读取 4列的值，如果P3.0的按键按下那么P3.4-P3.7的值等于 0 1 1 1，假如是第2个键按下的话那么读回来的值是 1 0 1 1 ，如果第3个键按下去读回来的值是 1 1 0 1 ，如果第4个键按下去读回来的值是 1 1 1 0 ，如果没有键按下去读回来就是1 1 1 1。 所以我们就根据读回来的值来判断按下去的是那个键。当然这是对P3.0这一行，因为矩阵键盘是扫

6、描的，所以下次把P3.0 给1 P3.1 给0对第2行，陆续的第3 行第4行， 0111 1011 1101 1110 而每次都去从新扫描一遍列值列有4个值，以确定是那个键按下。无论何时任何一个时间有一个按键被按下就跳出循环。当然不可能有2个键刚好一起按下你的手没有这么好的力度，就算有2个键一起按键，程序也有先后检测的顺序，只能检测一个后面的检测不到。P3 = 0XFE; /第一行给0temp ;定义个变量temp = P3 ;读回来 由于读需要先写1 因为P3= FE 已经把高4位给1了 所以能读了temp & oxf0 如果没有按键按下结果还是0xf0 .如果有键按下结果就不是0xf0了。

7、num 然后我们再定义一个变量 让它赋值给这个按下去的按键值。 一次类推把第一行赋值0 扫描一遍 然后把第2行赋值0扫描一遍.共扫描16遍。只要有键按下 就会得到一个值 num 就从1排到16. 共16个按键 4*4 的矩阵键盘。我再总结下思路：首先 低4位是行 共4行 分别把每行给0 低电平 就4次 0 1 1 1 、1 0 1 1 、 1 1 0 1 、1 1 1 0 对吧然后去检测高4位 4列啊 先不考虑极端情况，4列就4个按键只要按下一个 P3口的高4位就会有一个值。根据这个值就能判断是那个键了。如：P3= 1111 1110 低四位是行先把第一行给0 有按键下的话 temp = P3

8、 读回来 1101 1110 然后temp & 0xf0 与运算下就判断下还等于oxf0吗？如还等于就没有按下，如果不等于就肯定有按键按下。定义个变量让它等于这个不是0XF0的值，做个标记。依次类推。五、流程图6、实验电路七、实验程序 #include #include # define uchar unsigned char # define uint unsigned int uchar key; uchar flag; uchar code keycodez=0xee,0xde,0xbe,0x7e,0xed,0xdd,0xbd,0x7d, 0xeb,0xdb,0xbb,0x7b,0xe7

9、,0xd7,0xb7,0x77 ; uchar code dispcode165=0xa4,0x89,0xc0,0x91,0xff, 0xc7,0xf9,0xc8,0xff,0xff, 0xff,0xff,0xff,0xff,0xff, 0xff,0xff,0xff,0xff,0xff, 0xa4,0x89,0x40,0xc8,0x90, 0x91,0xf9,0xc8,0x90,0xff, 0xa4,0x89,0xc1,0xff,0xff, 0xff,0xff,0xff,0xff,0xff , 0xf1,0xf9,0x40,0xc8,0x90, 0x91,0xf9,0xff,0xff,0xff

10、 , 0xff,0xff,0xff,0xff,0xff, 0xff,0xff,0xff,0xff,0xff, 0xc8,0xf9,0x91,0xff,0xff, 0xc1,0xc8,0xff,0xff,0xff , 0xf1,0xf9,0x40,0xc8,0xff, 0xff,0xff,0xff,0xff,0xff, ; uchar code w5=0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef; void delay1ms(uint i) uchar j; while(i-) for(j=0;j115;j+) ; uchar keyscan() uchar scan1,scan2,keyc

11、ode,j; P1=0xf0; scan1=P1; if(scan1&0xf0)!=0xf0) delay1ms(15); scan1=P1; if (scan1&0xf0)!=0xf0) P1=0x0f; scan2=P1; keycode=scan1|scan2; for(j=0;j16;j+) if(keycode=keycodezj) key=j; return(key); else P1=0xff; return(16); main() uchar t; P1=0xff;while(1) P1=0xf0;if(P1&0xf0)!=0xf0) keyscan(); for(t=0;t5;t+) P2=wt; P0=dispcodekeyt; delay1ms(1); 7、实验结果minghongkaizhang hongwei zhao zhiqi zhang qian将实验程序烧进单片机后按键盘对应显示小组成员的名字如上。