课课 程程 设设 计计 报报 告告课程名称课程名称 微机原理微机原理 系系 别别： ： 工程技工程技术术系系 专业专业班班级级： ： 电电子信息工程子信息工程 1002 班班 学学 号：号： 1009151015 姓姓 名：名： 宜燕子宜燕子 课课程程题题目：目： 数数码码管管显显示与示与键盘扫键盘扫描系描系统统 完成日期：完成日期： 2012.12.10 指指导导老老师师： ： 陈陈 显显 明明 2012 年年 12 月月 10 日日2课课 程程 设设 计计 目目 的的通过课程设计，达到理论与实际应用相结合，提高学生对微机硬件结构和软件设计方法的理解，使学生能够根据实际应用，初步实现硬件及软件的设计，对硬件开发有更深层次的认识，为今后的软硬件开发，打下坚实的基础。课课 程程 设设 计计 要要 求求1. 利用实验箱提供的键盘扫描和显示电路2了解 44 键盘的工作原理。3掌握 44 键盘的使用方法。4掌握 44 键盘控制数码管显示的方法。课课 程程 设设 计计 注注 意意 事事 项项1、不能带电插、拔芯片、仿真线、通信线等；2、系统带电的情况下，不能测量电阻；3、系统带电的情况下，不能用手摸电阻、芯片和电容等管脚。4.在硬件电路中，要把 8 联拨动拨码开关 JP2 拨下，把 8 联拨动拨码开关 JP3 拨上去。课课 程程 设设 计计 内内 容容给 44 键盘的每个键定义一个功能，其中把定义为 09 的键盘称为数字键，把定义成 DEL 的键称为删除键，把定义成 ENT 的键成为确认键，其他键称为保留键。如果是数字键按下，把代表数字显示在数码管上：按键按下时，6 位数码管靠右边显示该键的代表数字；继续按键时，已经显示在数码管上的数字左移一位，按键代表的数字显示在最右边的数码管上。3课课 程程 设设 计计 简简 要要 操操 作作 步步 骤骤1.打开 Keilc51 软件,建立一个新工程项目。2.画出完整的硬件电路图，并说明电路的工作原理。3.画出软件流程图，写出程序清单。4.按照程序流程图编写程序。5.根据硬件连接图连接实验箱电路。6.下载程序到实验箱、运行。7.观察实验箱 LED 数码管的状态，分析是否和设计要求相符。8.书写课程设计报告。课课 程程 设设 计计 心心 得得 体体 会会通过此次实训，在与同学们的互相合作下不仅使我掌握了单片机数码管显示喝和键盘扫描系统，也让我懂得了单片机在未来发展中的重要性， 也使我明白了只有理论是远远不够的，只有把所学的理论和实践相结合起来，才能提高自己的动手能力。在设计的过程中，虽然遇到很多问题，但是在几个人互相合作的情况下问题都一一解决了，因此合作精神是我们以后干任何事中必不可少的。通过课程设计让我深深体会到了自己以前只是好高骛远在学习上的严重缺乏磨练，在以后的学习中一定要加强自己的理论知识与动手能力，还要养成互相合作的习惯，在干任何事中都得认真，有耐心，努力学好各种工具的应用，干任何事都得认真负责。课课 程程 设设 计计 评评 语语 及及 成成 绩绩评评 语语4成成 绩绩指导教师指导教师（签 名）年 月 日目录目录摘要.11.数码管工作原理.12. 44 行列式键盘的工作原理.23软件流程图.34、电路硬件说明.45、程序设计内容.56.程序.57.结果分析.88.结论.89.致谢.810. 参考文献.9附录.91数码管显示与键盘扫描系统数码管显示与键盘扫描系统摘摘要要通过对数码管和 44 行列式键盘的工作原理的学习和了解，每个按键都有它的行值和列值，行值和列值的组合就是识别这个按键的编码。矩阵的行线和列线分别通过两并行接口和 CPU 通信。键盘的一端（列线）通过电阻接 VCC，而接地是通过程序输出数字“0”实现的。键盘处理程序的任务是：确定有无键按下，判断哪一个键按下，键的功能是什么？还要消除按键在闭合或断开时的抖动。两个并行口中，一个输出扫描码，使按键逐行动态接地；另一个并行口输入按键状态，由行扫描和回馈信号共同形成键编码而识别按键，最后通过 Proteus 软件工作环境的熟以掌握的掌握基本的操作，实现电路原理图的绘制及电路仿真的实现。键关词：键关词：单片机 数码管 44 键盘1. 数码管工作原理数码管工作原理数码管由 8 个发光二极管（以下简称字段）构成，通过不同的组合可用来显示数字 09，字符 AF、H、L、P、R、U、Y 等符号及小数点“.” 。 数码管又分为共阴极和共阳极两种类型。共阳极数码管中 8 个发光二极管的阳极（二极管正端）连接一起,即为共阳极接法，简称共阳数码管。通常公共阳极接高电平（一般接电源） ，其它管脚接段驱动电路输出端。当某段驱动电路的输入端为低电平时，该端所连接的字段导通并点亮。根据发光字段的不同组合可显示出各种数字或字符。此时，要求段驱动电路能吸收额定的段导通电流，还需根据外接电源及额定段导通电流来确定相应的限流电阻。共阴极数码管中 8 个发光二极管的阴极（二极管负端）连接在一起，即为共阴极接法，简称共阴数码管。通常共阴极接低电平（一般接地），其它管脚接段驱动电路输出端。 当某段驱动电路的输出端为高电平时，该端所连接的字符导通并点亮，根据发光字段的不同组合可显示出各种数字或字符。同样，要求段驱动电路能提供额定的段导通电流，还需 根据外接电源及额定段导通电流来确定相应的限流电阻。2单片机数码管显示控制程序设计仿真图2. 44 行列式键盘的工作原理行列式键盘的工作原理行列式键盘的工作方式是先用列线发送扫描字，然后读取行线的状态，查看是否有按键按下。键盘部分提供一种扫描的工作方式，可以和具有 64 个按键的矩阵键盘相连接，能对键盘不断扫描、自动消抖、自动识别按下的键，并给出编码，能对双键或 n 个键同时按下的情况实行保护。在显示部分，它可以为发光二极管、荧光管及其他显示器提供按扫描方式工作的显示接口，而且为显示器提供多路复用信号，可以显示多达 16 位的字符或数字。键盘中有无按键按下是由列线送入全扫描字、行线读入行线状态来判断的，其方法是将列线的所有 IO 线均置成低电平，然后将行线电平状态读入累加器 A 中，如果有键按下，总会有一根行线被拉至低电平，从而使行输入不全为 1。键盘中哪一个键按下可由列线逐列置低电平后，检查行输入状态来判断，其方法是依次给列线送低电平，然后检查所有行线状态，如果全为1，则所按下的键不在此列，如果不全为 1，则所按下的键必在此列，而且是在与0 电平线相交的交点上的那个键。3VCCRD0 RD1 RD2 RD3 RD4 RD5 RD6 RD7RR44 矩阵式键盘电路原理图3软件流程图软件流程图 程序开始先对第一列进行扫描，如果没有按键，再对第二列、第三列、第四列分 别进行扫描，如果没有返回到开始；如果第一列有按键，在分别对第一行、第二行、 第三行、地四行，进行扫描，若有按键按下分别显示 0、1、2、3；第二列、第三列、 第四列类似第一列，分别对第一行、第二行、第三行、第四行进行扫描，有按键相应 的显示出数值。4开始 HI初始化系统取键值确认键按下确认键按下 标志 1数字键按下且 确认键没有按 下当前显示的数 字左移一位按键代表的数 字显示在最右 边的数码管上删除键按下且确 认键没有按下当前显示的数字 右移一位最左边的数码管 显示 0其他看清原理4、电路硬件说明、电路硬件说明（1）在“单片机系统”区域中，把单片机的 P3.0P3.7 端口通过 8 联拨动拨码开关 JP3 连接到“44 行列式键盘”区域中的 M1M4，N1N4 端口上。（2）在“单片机系统”区域中，把单片机的 P0.0P0.7 端口连接到“静态数码显示模块”区域中的任何一个 ah 端口上；要求：P0.0 对应着 a，P0.1 对应着 b，P0.7 对应着 h。55、程序设计内容、程序设计内容（1）44 矩阵键盘识别处理 。（2）每个按键都有它的行值和列值，行值和列值的组合就是识别这个按键的编码。矩阵的行线和列线分别通过两并行接口和 CPU 通信。键盘的一端（列线）通过电阻接 VCC，而接地是通过程序输出数字“0”实现的。键盘处理程序的任务是：确定有无键按下，判断哪一个键按下，键的功能是什么？还要消除按键在闭合或断开时的抖动。两个并行口中，一个输出扫描码，使按键逐行动态接地；另一个并行口输入按键状态，由行扫描值和回馈信号共同形成键编码而识别按键，通过软件查表，查出该键的功能。 6.程序程序ORG 0000H LJMP START ORG 0100HSTART： MOV P2, #0FHJ0: JB P2.0,J1 判断第 i 列是否被选中 ；JMP S00 ； 若第 i 列被选中则程序跳到 si0 J1: JB P2.1,J2JMP S01J2: JB P2.2,J3 JMP S02 J3: JB P2.3,START JMP S03 S00: MOV P2,#0F0H 若第 0 行第 0 列被选中则输出 0JB P2.4,S106MOV A,#0C0H ； S10: JB P2.5,S20 MOV A,#99H S20: JB P2.6,S30MOV A,#80HS30: JB P2.7,X0 MOV A,#0C6HX0: MOV P1,A JMP START S01: MOV P2,#0F0H JB P2.4,S11 MOV A,#0F9H ； 若第 0 行第 1 列被选中则输出 1S11: JB P2.5,S21 MOV A,#92H S21: JB P2.6,S31 MOV A,#90H S31: JB P2.7,X1MOV A,#0A1H MOV P1,A X1: MOV P1,A JMP ST