单片机课程设计：4×4矩阵键盘与数码管显示

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1、华北水利水电学院2012---2013第2学期单片机课程设计单片机课程设计2012--2013学年第2学期4×4矩阵键盘与数码管显示专业：机械设计制造与自动化班级：2010066班学号：201007910姓名：何建怀指导教师：雷冀南第15页共15页华北水利水电学院2012---2013第2学期单片机课程设计目录一、单片机课程设计目的------------------------------------3二、课程设计要求----------------------------------------------3三、单片机课程设计任务-------------------

2、------------------3四、课程设计预备知识---------------------------------------4五、软件设计程序流程图-----------------------------------------------9汇编语言源程序-----------------------------------------10六、硬件设计电路原理图--------------------------------------------------11调试结果--------------------------------------------

3、---------12七、结束语--------------------------------------------------------12附录一：硬件原理图附录二：汇编源程序第15页共15页华北水利水电学院2012---2013第2学期单片机课程设计一、单片机课程设计目的通过本次课程设计进一步加强对所学单片机理论知识的运用，在设计过程中也对数字电路、模拟电路等课程的理论知识进行了复习。此次课程设计可以使我们初步了解单片机系统设计的基本流程，即分析需求、设计原理图、选用元器件、布线、编程，最后进行调试。另外在设计过程中通过对keil及PROTEUS等软件的使用，巩

4、固了使用C语言进行编程的能力，以及对程序与单片机硬件系统的整合能力，使程序能够发挥其应有的控制作用。总之，本次课程设计为我们提供了一次动手实践能力，使我们对系统开发有了大体了解，为将来工作增添了经验。二、课程设计的要求1、利用proteus软件设计各模块工作原理图，并进行模拟仿真；2、控制程序设计、调试及实现：（1）根据要求，写出完整的程序流程图；（2）将设计程序输入、汇编，排除语法错误，生成*.OBJ文件；（3）利用proteus软件进行电路模拟仿真和调试3、设计硬件电路并烧写程序，调试后系统能按照要求工作4、写出课程设计说明书（统一格式）三、单片机课程设计任务根据给定

5、的任务要求选择合适的单片机和其他电子元器件，进行系统硬件电路设计和软件编程，根据系统制作并调试系统电路板，使之实现任务要求。有关参数选择要求符合国家标准。具体设计内容如下：第15页共15页华北水利水电学院2012---2013第2学期单片机课程设计单片机应用系统设计——模拟和仿真（键盘输入及显示）和单片机应用系统设计——硬件电路（键盘输入及显示）。四、课程设计预备知识（一）键盘工作原理键盘是由若干按键组成的开关矩阵，是嵌入式控制系统的一种输入部件。键盘分两种：一种是独立式按键，另一种是矩阵式按键。如图所示。独立式按键用的比较少，可以直接与单片机的P1口某一位进行连接，通过

6、判断这一位的状态知道是否有键输入。在应用中通常需要数量较多的按键，为了减少I/O口的占用，通常将按键排列成矩阵形式，如图所示。在矩阵式键盘中，每条水平线和垂直线在交叉处不直接连通，而是通过一个按键加以连接。这样，一个端口（如P1口）就可以构成4*4=16个按键，比之直接将端口线用于键盘多出了一倍，而且线数越多，区别越明显，比如再多加一条线就可以构成20键的键盘，而直接用端口线则只能多出一键（9键）。由此可见，在需要的键数比较多时，采用矩阵法来做键盘是合理的。第15页共15页华北水利水电学院2012---2013第2学期单片机课程设计独立式键盘和4*4矩阵式键盘矩阵式结构的

7、键盘显然比直接法要复杂一些，识别也要复杂一些，上图中，行线通过电阻接正电源，并将列线所接的单片机的I/O口作为输出端，而行线所接的I/O口则作为输入。这样，当按键没有按下时，所有的输出端都是高电平，代表无键按下。行线输出是低电平，一旦有键按下，则输入线就会被拉低，这样，通过读入输入线的状态就可得知是否有键按下了。第15页共15页华北水利水电学院2012---2013第2学期单片机课程设计（二）LED显示接口及原理LED是发光二极管的英文缩写，LED显示器是由发光二极管构成的，它在单片机中的应用非常普遍。通常所说的LED显示器由