矩阵键盘设计实验报告.docx
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矩阵键盘设计实验报告
南京林业大学之五兆芳芳创作
实验陈述
基于AT89C51
单片机4x4矩阵键盘接口电路设计
课程
电机一体化设计根本
院系
机械电子工程学院
班级
学号
姓名
指导老师
杨雨图
2013年9月26日
一、实验目的
1、掌握键盘接口的根本特点，了解独立键盘和矩阵键盘的应用办法.
2、掌握键盘接口的硬件设计办法，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、会按照实际功效，正确选择单片机功效接线，编制正确程序.对实验结果能做出阐发息争释，能写出合适规格的实验陈述.
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.善于发明数字电路中存在的问题、阐发问题、解决问题，努力培养独立任务能力.
能力要求
3.通过模拟、数字电路实验有一定的动手能力
三、实验东西
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合格元器件的作用.
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．实验根本步调
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软件的仿真功效对其进行仿真测试，不雅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、按照绘制“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.
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
3、程序源码
ORG00H;起始地址00H
K1:
MOVP1,#0F
MOVA,P1;从P1读取所有列的值
ANLA,#11110000B;屏蔽掉无用的低4位，非列值
CJNEA,#11110000B,K1;查询直到所有的按钮释放
K2:
CALLDELAY;调用20ms延时子程序（省略）
MOVA,P1;从P1读取状态，看有没有按钮被按下
ANLA,#11110000B;屏蔽掉无用的低4位，非列值
CJNEA,#11110000B,OVER;如果有按钮按下，跳到OVER
JMPK2;循环检测
OVER:
CALLDELAY;延时20ms避免抖动
MOVA,P1;从P1读取状态
ANLA,#11110000B;屏蔽掉无用的位
CJNEA,#11110000B,OVER1;如果有按钮按下，找到行
JMPK2;如果没有按钮按下，循环扫描
OVER1:
MOVP1,#11111110B;第0行输出低电平
MOVA,P1;读所有的列
ANLA,#11110000B;屏蔽掉无用的位
CJNEA,#11110000B,ROW_0;如果第0行有按钮按下，找列
MOVP1,#11111101B;第1行输出低电平
MOVA,P1;读所有的列
ANLA,#11110000B;屏蔽掉无用的位
CJNEA,#11110000B,ROW_1;如果第1行有按钮按下，找列
MOVP1,#11111011B;第2行输出低电平
MOVA,P1;读所有的列
ANLA,#11110000B;屏蔽掉无用的位
CJNEA,#11110000B,ROW_2;如果第2行有按钮按下，找列
MOVP1,#11110111B;第3行输出低电平
MOVA,P1;读所有的列
ANLA,#11110000B;屏蔽掉无用的位
CJNEA,#11110000B,ROW_3;如果第3行有按钮按下，找列
LJMPK2;如果没有，则循环
ROW_0:
MOVDPTR,#KCODE0;设置DPTR=第0行的起始地址
SJMPFIND;找列
ROW_1:
MOVDPTR,#KCODE1;设置DPTR=第1行的起始地址
SJMPFIND;找列
ROW_2:
MOVDPTR,#KCODE2;设置DPTR=第2行的起始地址
SJMPFIND;找列
ROW_3:
MOVDPTR,#KCODE3;设置DPTR=第3行的起始地址
FIND:
SWAPA
FIND1:
RRCA;看看是否进位C为0
JNCMATCH;如果是0，就跳到MATCH找键值
INCDPTR;DPTR加1
SJMPFIND1;循环查找
MATCH:
CLRA;A=0
MOVCA,@A+DPTR;用DPTR在数据表中找到键值装入A
CLRP2.7;置P2.0口为低，显示数字
MOVP0,A;显示键值
LJMPK1;循环
DELAY:
;延时子程序，1ms
MOVR1,#2
D1:
MOVR2,#248
DJNZR2,$
DJNZR1,D1
RET
;键值保管在以下的数据表中，可按照系统实际需要进行修改
ORG300H;数据表起始地址
//KCODE0:
DB80H,0C0H,0C0H,0C0H;第0行
KCODE0:
DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H;第0行
KCODE1:
DB99H,92H,82H,0F8H;第1行
KCODE2:
DB80H,90H,88H,83H;第2行
KCODE3:
DB0C6H,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：
图1
当矩阵键盘的3号键被按下时，P0口的七段数码管显示的数据为3.如下图2所以：
图2
当矩阵键盘的D号键被按下时，P0口的七段数码管显示的数据为d.如下图3所以：
图3
当矩阵键盘的F号键被按下时，P0口的七段数码管显示的数据为F.如下图4所以：
图4
5、实验板运行结果
当矩阵键盘的9号键被按下时，P0口的七段数码管显示的数据为9.如下图5所以：
图5
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