4x4式矩阵键盘课程设计

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1、4X4扫描式矩阵键盘课程设计课程设计名称:名:班级:学号:成绩:日期:44扫描式矩阵键盘设计DUKE电子1008班100862014年1月6日摘要随着21世纪的到来，电子信息行业将是人类社会的高科技行业2—，式设施现代化的基础，也是人类通往科技巅峰的直通路。电子行业的发展从长远来看很重要，但最主要的述是科技问题。矩阵式键盘提高效率进行按键操作管理有效方法，它可以提高系统准确性，有利于资源的节约，降低对操作者木身素质的要求。是它能准时、实时、高效地显示按键信息,以提高工作效率和资源利用率。矩阵式键

2、盘乃是当今使用最为广泛的键盘模式，该系统以N个端口连接控制N*N个按键，显示在LED数码管上。单片机控制依据这是键盘显示系统，该系统可以对不同的按键进行实时显示，其核心是单片机和键盘矩阵电路部分，主要对按键与显示电路的关系、矩阵式技术及设备系统的硬件、软件等各个部分进行实现。4*4矩阵式键盘采用AT89C51单片机为核心，主要由矩阵式键盘电路、译码电路、显示电路等组成，软件选用C语言编程。单片机将检测到的按键信号转换成数字量，显示于LED显示器上。该系统灵活性强，易于操作，可靠性高，将会有更广阔

3、的开发前景。第一章：系统功能要求1.14*4矩阵式键盘系统概述1.2本设计任务和主要内容第二章：方案论证第三章：系统硬件电路的设计3.1单片机控制系统原理3.2原理图绘制说明3.3画出流程图3.4原理图绘制-第四章：系统程序的设计4.1程序的编写步骤4.2编写的源程序第五章：调试及性能分析第六章：心得体会参考文献第一章：系统功能要求1.14*4矩阵式键盘系统概述AT89C51单片机对4*4矩阵键盘进行动态扫描，当有按键盘的键时，可将相应按键值（o~F）实时显示在数码管上。由pl.0—pl.3（列

4、）和pl.4—pl.7（行）组成4*4矩阵键盘，p0口接LED静态显示电路。由于p0口内部无上拉电阻，因此必须外部接上上拉电阻，其值的选择可以根据LED数码管发光电流及其亮度来决定。通过编写4*4键盘的驱动程序，当有键盘按下时，能够在数码管显示器与按键的键值对应的数字。最常'见键盘布局如下图1.1所示。一般由16个按键组成，在单片机中正好可以用-个P口实现16个按键功能，这也是单片机系统中最常见的形式，本设计就采用这个键盘模式。■■■■■■■■■■■■图1.11.2本设计任务和主要内容木论文主要

5、研究单片机控制的键盘识别显示系统，分别对按键信息和显示电路以及软、硬件各个部分进行研究。主要内容如下：1.2.1根据矩阵式键盘的特点，进行键盘控制系统的整体研究与设计；1.2.2熟练掌握protues软件的使用，并能够按要求对设计的电路进行仿真，实现相应的功能；1.2.3LED实时显示按键的信息；1.2.4采用软件编程的方法实现按键信息的提取和显示。第二章：方案论证2.1用proteus仿真软件进行仿真1.1.1按照设计任务在proteus7professional中绘制电路原理图。1.1.2根

6、据设计任务的要求编写程序，画出程序流程图，并在proteus下进行仿真,实现相应功能。2.1.3以AT89C51为核心，设计系统硕件电路，并根据所设计的电路制作实物。第三章：系统硬件电路的设计3.1原理图绘制说明1.1.1用AT89C51单片机对4*4矩阵键盘进行动态扫播，当按键盘的键时，可以将相应的按键值（0~F）实时显示在数码管上。4*4矩阵键盘是用4条I/O线作为行线，4条I/O线作为列线，在行线和列线的交叉点上设置一个按键，每个按键有它的行值和列值。1.1.2在“单片机系统”区域屮，把单

7、片机的Pl.0-P1.7端口通过8联拨动拨码开关连接到“4X4行列式键盘”区域的相应端口上。3.1.3在“单片机系统”区域中，把单片机的PO.0-P0.7端口连接到“静态数码显示模块”区域中的任何一个a-g端口上；要求：P0.0对应着a,P0.1对应着b,……,P0.6对应着go3.2画出流程图流程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，分别对第一行、第二行、第三行、第四行进行扫描，若有按键按下分别显示0、1、2、3；第

8、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。判断有无按键按下的方法是：第一步，置列线Pl.4—P1.7为输入状态，从行线P1.0—P1.3输出低电平，读入列线数据，若某一列线为低电平，则该列线上有键闭合。第二步，行线轮流输岀低电平，从列线P1.4-P1.7读入数据，若有某一列为低电平，则对应行线上有按键按下。综合一二两步的结果，可以确定按键的编号。但是键闭合一次只能进行一次键功能操作，因此必须等到按键释放后，再进行键功能操作，否则按键一次