课程设计报告-键盘显示板的设计与制作

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1、课程设计报告（嵌入式技术实践）学院：电气工程与自动化学院题目：键盘显示板的设计与制作专业班级：自动化152学号：学生姓名：指导老师：2016年2月24日摘要生活在这个时代是我们的幸运，高度发达的科技给我们的生活、学习、工作等各方面带来了便利，但作为一个自动化专业的学生，我们应该看到的不仅仅是科技给我们带来的便利，还有机遇。自动化是一个站在科技前沿的专业，在这个科技与信息高速发展的时代，我们有着广阔的发展空间。但在这机遇面前，我们必须要拥有真才实学，才能让自己获得发展。在进入大学的第一年，我们要稳扎稳打把基础夯实。通

2、过自己动手设计制作键盘显示板，深入了解和理解自动化嵌入式，通过实践提高技能。关键词：自动化；科技与信息；设计与制作；嵌入式；实践目录第一章绪论…………………………………………………1.1实验原理…………………………………………………1.2实验器材…………………………………………………1.3实验目的…………………………………………………第二章实验步骤2.1键盘显示板原理图2.2键盘显示板PCB图2.3键盘显示板制作2.4键盘显示板实物图第三章键盘显示板调试与应用3.1键盘显示板调试3.2键盘显示板应用致谢参考文献第一

3、章绪论1.1实验原理TinyHMI数码管与键盘驱动电路是通过单片机I/O口控制2个74HC595，驱动2个共阴极LN3461AS数码管与8个按键。其中，U20控制8个数码管的位选位，U21控制8个数码管的段选位；也就是说，只要给数码管的位选位输送低电平，给数码管的段选位输送高电平，即可点亮数码管。Q7’作为器件级联扩展的数据传递输出端，连接到下一级器件的串行数据输入端D。TinyHMI数码管与键盘驱动电路的核心器件是74HC595,可以理解为“74HC164+74HC374”,相当于在74HC164的8个并行输出端

4、增加了一个74HC374功能一样的触发锁存器。在这里的锁存器的作用是屏蔽了并行输出在移位过程中的不同变换，让所有输出在STR上升沿锁存信号作用下统一翻转，确保数据在串入并出转换过程中稳定可靠。74HC595内置的移位寄存器与74HC164的工作原理完全一样，在CP上升沿的作用下，将D端的二进制数据依次送入移位寄存器中。当数据移位完成后，在STR上升沿的作用下，将移位寄存器的数据一次性地送入数据存储器输出，从而保证在移位的过程中，输出端的数据保持不变。TinyHMI数码管与键盘驱动电路中的电路统一连接到Key作为键盘

5、扫描输入口。当扫描到第n位数码管时，则对应的74HC595(U21)-Qn输出位低电平，而其他Q端为高电平，此时若按下KYn,则可从Key读到低电平；若按下其他任何一个KY或者不按下任何KY，则读到的都是高电平，若依次从左到右扫描，则可得到一个字节的完整键值编码。相关反应方程式：Cu+H2O2+2HCl=CuCl2+2H2OQ1~7并行数据输出口，即存储寄存器的数据输出口Q7’串行输出口，接SPI总线的MISO的接口ST_cp存储寄存器的时钟脉冲输入口SH_cp移位寄存器的时钟脉冲输入口OE输出使能端MR芯片复位端

6、DS串行数据输入端1.2实验原理2片74HC595，2个共阴极LN3461AS数码管，8个贴片按键，4个10kΩ的电阻以及6个470Ω的电阻，排针，铜板。图1-174HC5951.3实验目的通过本次实验，深入理解了课本知识，把课本中、课堂上学到的知识用到实践中，实现学以致用。实验要求每一步都由学生亲自动手，激发了同学们的学习热情，增强了同学们的动手能力。同时本次实验采用两人一组合作的方法进行，培养同学们的合作精神，在实验中互相学习共同进步。第一章实验步骤2.1数码管与键盘原理图图1.2TinyHMI数码管与键盘驱动

7、电路如图，其中，U1控制8个数码管的段选端，U2控制8个数码管的位选端，也就是说只要给数码管的位选端输送低电平，给数码管的段选端输送高电平，即可点亮数码管。Q7‘作为器件级联扩展的数据传递输出端，连接到下一级器件的串行数据输入端D。而当扫描到第n位数码管时，则对应的74HC595（U2）-Qn输出为低电平，而其他Q端为高电平，此时若按下Kyn，则可从key读到低电平；若按下其他任何一个KY或者不按下任何KY，则读到的都是高电平，若依次从左到右扫描，则可得到一个字节的完整键值编码。2.2数码管与键盘PCB图图1.3T

8、inyHMI数码管与键盘pcb图绘制PCB图时，对于初学者而言，面对密密麻麻的红蓝线可能会感到不知所错，这时就需要我们有足够的耐心。我首先是将各个器件脱至合适位置，先用自动布线连接，观察自动布线的大致连线，然后取消全部布线自己手动布线，这样可以减小一定难度。手动布线过程中，尽量少打孔，线与线不能太密，线的粗细一定要调整合适，否则在转印与腐蚀过程中容易发生偏差