PS2键盘与单片机通信解读

PS2键盘与单片机通信解读
PS2键盘与单片机通信解读

PS/2键盘与单片机通信

一、实验目的:

掌握PS/2键盘与单片机通信的原理,并能加以应用。

二、实验仪器:

单片机最小实验系统AT89S52,PS/2键盘

三、实验原理:

PS/2接口通信协议PS/2接口键盘与主机采用双向通信方式,键盘可以向主机发送数据主机也可以发送命令给键盘。主机具有最高优先权。通信协议是标准的串行异步通信格式,1位起始位,8位数据位(LSB在先),1位奇校验位P,1位停止位,若为主机发送状态,则还有一位应答位。数据格式如图2所示。

主机同键盘进行通信时,无论发送还是接收数据,都要依赖于键盘发送的时钟脉冲(每次数据传输发送l1个时钟脉冲),时钟频率为

10-16.7kHz,通过判断时钟脉冲的上升沿和下降沿,逐位发送或读取数据位。当数据线DATA和时钟线CLK同时为高电平时,键盘可以发数据给主机。CLK可用作清除发送线。如果主机将CLK拉为低电平,则禁止键盘发送数据,而是将发送数据放到发送缓存区中,直到CLK变为高电平才开始发送数据。如果主机将DATA拉低,则当键盘检测到这一变化时,接收来自主机的命令。概括如表l所示。

当键盘发送数据时,键盘先将DATA 拉低,通知主机准备接收数据。键盘在CLK为高电平时建立数据,主机在CLK为低电平时读取数据。发送数据的时钟信号由键盘产生。时序如图3所示。

图4给出了键盘接受一个字节的时序。为了避免在同一时刻发送数据,应将CLK拉低大约100 uS以上,以禁止键盘发送数据。然后主机将数据线DATA拉低,发送起始位,并释放CLK(高电平),由键盘接管CLK,以产生时钟信号。主机在此同步时钟信号下发送数据。键盘接收数

据是从检测到DATA变低开始,然后在CLK为高电平时读取数据,这与

键盘发送数据时的情形相反。当主机发送完校验位后,释放数据线DATA(停止位)。随后,键盘将DATA置成低电平,作为收到数据的应答信号(ACK),并产生一个周期的时钟脉冲。如果在第11个脉冲后,主机未释放DATA,键盘将继续发送时钟信号到DATA空闲。

四、软件编程与调试

1、接口设计

PS/2键盘单片机

Data T1(P3^5)

CLk INT1(P3^3)

LCD液晶单片机

Data Bus P0

RS P2^3

RW P2^5

E P2^7

2、流程简图

3、源程序

#include

#include"lcd12864.c"//包含128X64驱动程序

#include

sbit Key_Data =P3^5;//定义Keyboard数据端口引脚sbit Key_CLK=P3^3; //中断端口,时钟线

static unsigned char KeyV=0X00; //键值

static unsigned char BF = 0; //标识是否有字符被收到static unsigned char IntNum = 0; //中断次数计数

bit dx=0; //大小写标志dx==1时大写状态

/*************************/

void Keyboard_out(void) interrupt 2//键盘中断处理键值存储在KeyV 中

{

if ((IntNum>0) && (IntNum <9))

{

KeyV = KeyV >> 1; //因键盘数据是低>>高,结合上一句所以右移一位

if (Key_Data==1) //当键盘数据线为1时(执行if语句里面的代码),当键盘数据线为0时(不执行if语句里面的代码),直接执行KeyV>>1

{KeyV = KeyV | 0x80;} //当键盘数据线为1时,存储一位高电平1

}

IntNum++; //中断次数加一(中断一次接收一位数据)

if (IntNum > 10) //中断11次后数据发送完毕

{

IntNum = 0; //当中断11次后表示一帧数据收完,清变量准备下一次接收

BF = 1; //标识有字符输入完了

EA = 0; //关中断等显示完后再开中

}

}

void Decode() //键值处理

{

unsigned char TempCyc;

signed char k;

TempCyc=KeyV;

if(BF==1) //接收完一个有效数据时

{

B F=0; //准备下一次接收

s witch ( TempCyc ) //键值与显示字符的对应关系

{//键值// //对应字符//

case 0x8A: k=0; break; //0

case 0x2C: k=1; break; //1

case 0x3C: k=2; break; //2

case 0x4C: k=3; break; //3

case 0x4A: k=4; break; //4

case 0x5C: k=5; break; //5

case 0x6C: k=6; break; //6

case 0x7A: k=7; break; //7 case 0x7C: k=8; break; //8 case 0x8C: k=9; break; //9 case 0x38: k=17; break; //a case 0x64: k=18; break; //b case 0x42: k=19; break; //c case 0x46: k=20; break; //d case 0x48: k=21; break; //e case 0x56: k=22; break; //f case 0x68: k=23; break; //g case 0x66: k=24; break; //h case 0x86: k=25; break; //i case 0x76: k=26; break; //j case 0x84: k=27; break; //k case 0x96: k=28; break; //l case 0x74: k=29; break; //m case 0x62: k=30; break; //n case 0x88: k=31; break; //o case 0x9A: k=32; break; //p case 0x2A: k=33; break; //q case 0x5A: k=34; break; //r case 0x36: k=35; break; //s

矩阵键盘设计实验报告

南京林业大学 实验报告 基于AT89C51 单片机4x4矩阵键盘接口电路设计 课程机电一体化设计基础 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、掌握键盘接口的基本特点,了解独立键盘和矩 阵键盘的应用方法。 2、掌握键盘接口的硬件设计方法,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、会根据实际功能,正确选择单片机功能接线,编制正确程序。对实验结果 能做出分析和解释,能写出符合规格的实验报告。 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.善于发现数字电路中存在的问题、分析问题、解决问题,努力培养独立 工作能力。 能力要求 1.模拟电路的理论知识 2.脉冲与数字电路的理念知识 3.通过模拟、数字电路实验有一定的动手能力 4.能熟练的编写8951单片机汇编程序 5.能够熟练的运用仿真软件进行仿真 三、实验工具 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及格 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.实验基本步骤 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软件的仿真功能对其进行仿真测试,观察数码管的显示状 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、根据绘制“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

单片机双机之间的串行通信设计

专业方向课程设计报告 题目:单片机双机之间的串行通信设计

单片机双机之间的串行通信设计 一.设计要求: 两片单片机利用串行口进行串行通信:串行通信的波特率可从键盘进行设定,可选的波特率为1200、2400、4800和9600bit/s。 二、方案论证: 方案一:以两片51单片机作为通信部件,以4*4矩阵键盘作为数据输入接口,通过16个不同键值输入不同的信息,按照51单片机的方式3进行串口通信,从机采用中断

方式接收信息并按照通信协议改变波特率或者用I/O口输出、CD4511译码、数码管显示相关数据,整个系统的软件部分采用C语言编写。 方案二:整个系统的硬件设计与方案一样,但是通信方式采用方式一进行通信,主从机之间的访问采用查询方式,数据输出直接由单片机的译码程序输出译码数据,同时软件编写采用汇编语言。 两种方式从设计上来说各有特色,而且两种方式都应该是可行的。方案一中按照方式三通信可以输出九位数据而方式一只能输出八位数据,但就本题的要求来说方式一就可以了。主从机之间的交流采用中断方式是一种高效且保护单片机的选择,但是相比之下本人对查询方式的理解更好一些。数码管的显示若采用CD4511译码则直接输出数据就可以了,但是这样会增加硬件陈本,而且单片机的资源大部分都还闲置着,所以直接编写一段译码程序是比较好的做法。另外在软件编写上,采用C语言在后续设计中对硬件的考虑稍少一些,换言之采用汇编可以使自己对整个通信过程及单片机的部分结构有更清晰地认识所以综合考虑采用方案二。 三、理论设计: 采用AltiumDesigner绘制的原理图(整图)

本系统主要包括五个基本模块:单片机最小系统(包括晶振电路、电源、复位电路及相关设置电路)、4*4矩阵键盘、功能控制电路、数据显示电路、波特率更改指示电路。 本设计的基本思路是通过控制口选择将要实现的功能,然后矩阵键盘输入数据,单片机对数据进行处理(加校验码、设置功能标志位),然后与从机握手,一切就绪之后后就开始发送数据,然后从机对接收数据校验,回发校验结果,主机根据校验结果进行下一步动作,或者重发,或者进入下一 数据的发送过程,然后按照此过程不段循环,直到结束。 晶振电路提供脉冲,加上复位电路,将 EA接入高电电平选择片内程序存储器。 这是一个单片机能够工作的最低设置。

单片机双机通信报告

单片机双机通信接口应用 专业班级:电信 设计者:? ? 指导老师:? 设计时间:2011-11-28 ~12-9

一、实验目的与要求: 课程设计目的: 1.通过课程设计巩固、深化和扩展理论知识与初步的专业技能,提高综合运用知识的能力,逐步增强实际工程训练。 2.培养正确的设计思想,掌握课程设计的主要内容、步骤和方法。 3.培养获取信息和综合处理信息的能力、文字和语言表达能力以及协作工作能力。 4.提高运用所学的理论知识和技能解决实际问题的能力及其基本工程素质。 课程设计要求: 1、能够根据设计任务和指标要求,综合运用单片机课程中所学到的理论知识与实践技能独立完成一个设计课题,了解并掌握单片机系统设计的一般设计方法,具备初步的独立设计能力;。 2、根据课题需要选择参考书籍,查阅手册、图表等有关文献资料。要求通过独立思考、深入钻研课程设计中所遇到的问题,培养自己分析、解决问题的能力。 3、学会撰写课程设计总结报告。 4、通过课程设计,逐步形成严肃认真、一丝不苟、实事求是的工作作风和科学态度,培养学生树立一定的全局观点。。 5、在课程设计过程中,要做到团结协作。 意义:单片机应用系统设计是单片机课程的实践性教学环节,既涉及到许多理论知识(设计原理与方法),又强调系统设计能力的锻炼,培养创新设计的能力,养成一丝不苟的工作作风,为今后从事单片机行业的工作打下基础。 二、功能要求: 单片机双机通信接口应用。设计电路并编写程序,完成单片机与单片机之间的通信,甲机发送键盘输入的键号,乙机接收键号并在最右边的LED以十六进制的方式显示出来,通信协议:以方式2工作,波特率为2400b/s,信息格式为8个数据位,无奇偶校验位。

单片机双机通信系统的课程设计

一.课程设计的目的及基本要求: 实践课程是使学生融会贯通本课程所学专业理论知识,完成一个较完整的设计计算和安装调试过程,以加深学生对所学理论的理解与应用,认识和熟悉元器件和电子测量仪器的性能指标,了解解决实际问题的一般过程,培养学生综合运用基础理论知识和专业知识去解决实际工程设计问题的能力。通过电子技术的综合性工程训练,使学生达到以下的目的和要求: 1、结合模拟电路、数字电路、可编程逻辑 器件、单片机电子线路CAD等课程中所学的 理论知识,按要求独立设计方案,培养学生 独立分析与解决问题的能力; 2、学会查阅相关手册和资料,通过查阅手 册和资料,进一步熟悉常用电子器件的类型 和特性,并掌握合理选用的原则; 3、学会使用常用电子元器件(包括中规模 芯片、专用芯片和可编程器件);

4、掌握基本的现代电子技术设计工具和EDA (Electronic design automation)技术; 5、掌握电子电路的安装与调试技术,进一 步熟悉电子仪器的使用方法; 6、认真撰写总结报告,培养严谨的作风和 科学的态度; 二.课程设计的主要内容: 课题十九单片机双机通信系统 基本要求:设计两个单片机最小系统,能实现有线通信,一方为发送,另一方为接收。 提高要求:两个单片机最小系统能相互通信,并能实现校验。 三.具体要求和时间安排: 每一个学生在教师指导下,独立完成一个应用系统。工作量如下: 1、电路原理图(A3幅面)1张,要求Protel软件绘制; 2、pcb版图(A3及以上幅面)1张;

3、设计说明书(20-30页)1本,内含能编译通过的源程序(有必要的注释)。

根据C51单片机的键盘及LCD显示

基于C51单片机的键盘及LCD显示 一、实验目的 1.掌握矩阵式键盘的数字键和功能键的编程方法。 2.掌握LCD的接口技术和编程方法。 3.掌握仪器监控程序设计和调试方法。 二、预习与参考 1. 结合ST7920 控制器系列中文图形液晶模块有关资料手册,详细了解ST7920接口设计技术。 2. 参考资料 1)实验板说明书 2)ST7920 控制器系列中文图形液晶模块资料手册 三、设计指标 利用实验板上提供的键盘电路,LCD显示电路,设计一人机界面,能实现以下功能: 1.LCD上显示“重庆科技学院” 2.按键至少包括0-9的数字键 3.LCD显示按键值 4.电子钟显示:时,分,秒(选作) 四、实验要求 1.以单片机为核心,设计4*4非编码键盘及LCD的硬件电路,画出电路原理图。 2.设计4*4非编码键盘及LCD的控制软件,画出流程图,编写控制程序。

五、实验仪器设备和材料清单 单片机实验板、连接导线、ST7920图形液晶模块、PC机; Keil c51软件 六、实验设计及实施的指导 1.实验课前布置实验任务,提出实验要求,预习相关资料,完成硬件草图设计和软件流程图备查。 2.经指导教师检查,预习达到要求者进入实验室实验。 3.按照设计的电路连线,构建键盘及显示系统,经检查无误方可进入下一步。 4.在指导教师指导下调试LCD显示程序。 5.在指导教师指导下调试按键程序。 6.综合调试直到满足设计要求。 七、实验成绩评定方法 实验成绩包括预习、实验完成质量、实验报告质量4部分组成,各部分所占比例分别为30%、30%、40%。 八、实验报告要求 1.实验报告格式: 一.实验名称 二.实验目的 三.实验内容 四.设计思想 五.硬件设计 六.程序代码

单片机实验报告——矩阵键盘数码管显示

单片机实验报告 信息处理实验 实验二矩阵键盘 专业:电气工程及其自动化 指导老师:高哲 组员:明洪开张鸿伟张谦赵智奇 学号:152703117 \152703115\152703118\152703114室温:18 ℃日期:2017 年10 月25日

矩阵键盘 一、实验内容 1、编写程序,做到在键盘上每按一个键(0-F)用数码管将该建对应的名字显示出来。按其它键没有结果。 二、实验目的 1、学习独立式按键的查询识别方法。 2、非编码矩阵键盘的行反转法识别方法。 3、掌握键盘接口的基本特点,了解独立键盘和矩阵键盘的应用方法。 4、掌握键盘接口的硬件设计方法,软件程序设计和贴士排错能力。 5、掌握利用Keil51软件对程序进行编译。 6、会根据实际功能,正确选择单片机功能接线,编制正确程序。对实验结果 能做出分析和解释,能写出符合规格的实验报告。 三、实验原理 1、MCS51系列单片机的P0~P3口作为输入端口使用时必须先向端口写入“1”。 2、用查询方式检测按键时,要加入延时(通常采用软件延时10~20mS)以消除抖动。 3、识别键的闭合,通常采用行扫描法和行反转法。行扫描法是使键盘上某一行线为低电平,而其余行接高电平,然

后读取列值,如读列值中某位为低电平,表明有键按下,否则扫描下一行,直到扫完所有行。 行反转法识别闭合键时,要将行线接一并行口,先让它工作在输出方式,将列线也接到一个并行口,先让它工作于输入方式,程序使CPU通过输出端口在各行线上全部送低电平,然后读入列线值,如此时有某键被按下,则必定会使某一列线值为0。然后,程序对两个并行端口进行方式设置,使行线工作于输入方式,列线工作于输出方式,并将刚才读得的列线值从列线所接的并行端口输出,再读取行线上输入值,那么,在闭合键所在行线上的值必定为0。这样,当一个键被接下时,必定可以读得一对唯一的行线值和列线值。 由于51单片机的并口能够动态地改变输入输出方式,因此,矩阵键盘采用行反转法识别最为简便。 行反转法识别按键的过程是:首先,将4个行线作为输出,将其全部置0,4个列线作为输入,将其全部置1,也就是向P1口写入0xF0;假如此时没有人按键,从P1口读出的值应仍为0xF0;假如此时1、4、7、0四个键中有一个键被按下,则P1.6被拉低,从P1口读出的值为0xB0;为了确定是这四个键中哪一个被按下,可将刚才从P1口读出的数的低四位置1后再写入P1口,即将0xBF写入P1口,使P1.6为低,其余均为高,若此时被按下的键是“4”,则P1.1被拉低,从P1口读出的值为0xBE;这样,当只有一个键被按下时,每一个键只有唯一的反转码,事先为12个键的反转码建一个表,通过查表就可知道是哪个键被按下了。

单片机课程设计 模拟键盘输入及显示系统设计..

课程设计说明书课程名称:单片机应用基础 设计题目:模拟键盘输入及显示系统设计专业:机械设计制造及其自动化 指导教师: 设计者: 学号:

目录 第一章课程设计的目的和要求 (1) 1.1课程设计的目的和要求 (1) 1.2课程设计预备知识 (1) 1.3课题设计的任务 (2) 第二章总体设计 介绍对系统设计的总体认识及解决方案,并对采取的方案进行论证 第三章硬件设计 介绍本系统所选用的各种芯片的功能、引脚、相应的命令控制字格式等,画出系统工作原理图及实现方法 第四章软件设计 介绍本系统的主要功能模块程序的框图,以及总体程序框图和设计思路 第五章系统调试 介绍系统调试过程以及出现的问题、解决方法 第六章结束语 简述课程设计的收获、体会以及对本教学环节的意见和建议 参考文献

第一章、课程设计目的和要求 1.1 课程设计目的和要求 《单片机应用基础》课程设计是学好本门课程的又一重要实践性教学环节,课程设计的目的就是配合本课程的教学和平时实验,以达到巩固消化课程的内容,进一步加强综合应用能力及单片机应用系统开发和设计能力的训练,启发创新思维,使之具有独立单片机产品和科研的基本技能,是以培养学生综合运用所学知识的过程,是知识转化为能力和能力转化为工程素质的重要阶段。 1.2课程设计预备知识 总的来说,设计者要具备Mcs-51单片机的有关硬件及软件知识,汇编语言编程或者C 语言编程的有关知识,I\O接口的有关知识,WAVE6000集成调试软件的应用,能利用PROTEUS 软件绘制系统工作原理,一定的设计经验等等。本次设计所要掌握的一些基本知识如下:(1)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。 独立式键盘和4*4矩阵式键盘

实验一矩阵键盘检测

一、实验目的: 1、学习非编码键盘的工作原理和键盘的扫描方式。 2、学习键盘的去抖方法和键盘应用程序的设计。 二、实验设备: 51/AVR实验板、USB连接线、电脑 三、实验原理: 键盘接口电路是单片机系统设计非常重要的一环,作为人机交互界面里最常用的输入设备。我们可以通过键盘输入数据或命令来实现简单的人机通信。 1、按键的分类 一般来说,按键按照结构原理可分为两类,一类是触点式开关按键,如机械式开关、导电橡胶式开关等;另一类是无触点式开关按键,如电气式按键,磁感应按键等。前者造价低,后者寿命长。目前,微机系统中最常见的是触点式开关按键(如本学习板上所采用按键)。 按键按照接口原理又可分为编码键盘与非编码键盘两类,这两类键盘的主要区别是识别键符及给出相应键码的方法。编码键盘主要是用硬件来实现对键的识别,非编码键盘主要是由软件来实现键盘的识别。 全编码键盘由专门的芯片实现识键及输出相应的编码,一般还具有去抖动和多键、窜键等保护电路,这种键盘使用方便,硬件开销大,一般的小型嵌入式应用系统较少采用。非编码键盘按连接方式可分为独立式和矩阵式两种,其它工作都主要由软件完成。由于其经济实用,较多地应用于单片机系统中(本学习板也采用非编码键盘)。 2、按键的输入原理 在单片机应用系统中,通常使用机械触点式按键开关,其主要功能是把机械上的通断转换成为电气上的逻辑关系。也就是说,它能提供标准的TTL 逻辑电平,以便与通用数字系统的逻辑电平相容。此外,除了复位按键有专门的复位电路及专一的复位功能外,其它按键都是以开关状态来设置控制功能或输入数据。当所设置的功能键或数字键按下时,计算机应

基于51单片机的双机串行通信

机电高等专科学校2015-2016学年第1学期通信实训报告 系别:电子通信工程系 班级: xxxxxx 学号: 13xxxxxxxxx : xxxxxxx 2015年12月

基于51单片机的双机串行通信 摘要:串行通信是单片机的一个重要应用,本次课程设计就是要利用单片机来完成一个系统,实现爽片单片机床航通信,通信的结果使用数码管进行显示,数码管采用查表方式显示,两个单片机之间采用RS-232进行双击通信。在通信过程中,使用通信协议进行通信。 关键字:通信双机 一、总体设计 1设计目的 1.通过设计相关模块充分熟悉51单片机的最小系统的组成和原理; 2.通过软件仿真熟悉keil和proteus的配合使用; 3.通过软件编程熟悉51的C51编程规; 4.通过实际的硬件电路搭设提高实际动手能力。 2.设计要求: 两片单片机之间进行串行通信,A机将0x06发送给B机,在B机的数码管上静态显示1,B机将0~f动态循环发送到A机,并在其数码管上显示。 3.设计方案: 软件部分,通过通信协议进行发送接收,A机先送0x06(B机数码管显示1)给B机(B机静态显示),当从机接收到后,向B机发送代表0-f的数码管编码数组。B收到0x06后就把数码表TAB[16]中的数据送给从机。 二、硬件设计 1.51单片机串行通信功能 计算机与外界的信息交换称为通信,常用的通信方式有两种:并行通信和串行通信。51单片机用4个接口与外界进行数据输入与数据输出就是并行通信,并行通信的特点是传输信号的速度快,但所用的信号线较多,成本高,传输的距离较近。串行通信的特点是只用两条信号线(一条信号线,再加一条地线作为信号回路)即可完成通信,成本低,传输的距离较远。 51单片机的串行接口是一个全双工的接口,它可以作为UART(通用异步接受和发送器)用,也可以作为同步移位寄存器用。51单片机串行接口的结构如下:

Proteus中实现单片机双机通信实验

Proteus中实现单片机双机通信实验 【摘要】本文针对单片机项目设计中出现的问题和基本方法,提出了将Proteus仿真软件和Keil软件引入到单片机项目式开发中。以“单片机双机通信实验”项目为例,详细阐述Proteus软件在单片机课程教学中的使用方法和仿真调试过程。实践证明,该方法能激发开发热情,锻炼创新能力和单片机软硬件综合开发能力,是提高单片机开发效率和设计产品质量的一种有效方法。 【关键词】单片机开发;Proteus软件;仿真调试 引言 单片机开发是一项综合性、实践性、应用性很强的技术。传统的单片机开发采用“先理论设计,再动手实验”的开发模式,该模式造成编程与之实验结果分离,不便于调试,效果并不理想。鉴于此,本文将Proteus和引入到单片机的项目式开发中,通过仿真的直观性和真实感,不仅节约了硬件资源的投入,而且提高了单片机开发效率和产品质量。 一、Proteus简介 Proteus软件是英国Labcenter electronics公司开发的电路分析与实物仿真软件,它除了具有其他EDA工具的原理布图、PCB自动或人工布线、电路仿真等功能外,Proteus最大的特点是基于微控制器的设计连同所有的外围电路一起仿真,可直接在单片机虚拟系统上对MCU编程,并可对软件源代码进行实时调试。同时,它具有电路互动仿真功能,通过动态外设模型,如键盘、LED/LCD等,可实时显示系统输入、输出结果,以实现交互仿真,或配合Proteus配置的虚拟仪器如示波器、逻辑分析仪等,使单片机虚拟系统实现预期的实验效果。 此处还需要用Keil软件来协助。Keil软件是美国Keil Software公司出品的兼容单片机C语言软件的开发系统,是目前世界上最好的51单片机开发工具之一。它提供了丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具,生成的目标代码效率高,多数语句生成的汇编代码很紧凑,容易理解。 Proteus和Keil各自都可以进行仿真调试,但效果不是很理想,如把两者结合起来相互配合,则可发挥Proteus和Keil的优势使其在仿真过程中的软件调试和硬件设计更加便捷、高效。 二、仿真项目教学案例 (一)项目要求 本项目要求用两片AT89C51单片机实现A机检测输入键盘信息,并通过串行通信方式,传送给B机,在B机用数码管显示A机所按下的对应按键代号,“0-9”

单片机 矩阵键盘实验 实验报告

实验五矩阵键盘实验 一、实验内容 1、编写程序,做到在键盘上每按一个数字键(0-F)用发光二极管将该代码显示出来。按其它键退出。 2、加法设计计算器,实验板上有12个按键,编写程序,实现一位整数加法运算功能。可定义“A”键为“+”键,“B”键为“=”键。 二、实验目的 1、学习独立式按键的查询识别方法。 2、非编码矩阵键盘的行反转法识别方法。 三、实验说明 1、MCS51系列单片机的P0~P3口作为输入端口使用时必须先向端口写入“1”。 2、用查询方式检测按键时,要加入延时(通常采用软件延时10~20mS)以消除抖动。 3、识别键的闭合,通常采用行扫描法和行反转法。行扫描法是使键盘上某一行线为低电平,而其余行接高电平,然后读取列值,如读列值中某位为低电平,表明有键按下,否则扫描下一行,直到扫完所有行。 行反转法识别闭合键时,要将行线接一并行口,先让它工作在输出方式,将列线也接到一个并行口,先让它工作于输入方式,程序使CPU通过输出端口在各行线上全部送低电平,然后读入列线值,如此时有某键被按下,则必定会使某一列线值为0。然后,程序对两个并行端口进行方式设置,使行线工作于输入方式,列线工作于输出方式,并将刚才读得的列线值从列线所接的并行端口输出,再读取行线上输入值,那么,在闭合键所在行线上的值必定为0。这样,当一个键被接下时,必定可以读得一对唯一的行线值和列线值。 由于51单片机的并口能够动态地改变输入输出方式,因此,矩阵键盘采用行反转法识别最为简便。 行反转法识别按键的过程是:首先,将4个行线作为输出,将其全部置0,4个列线作为输入,将其全部置1,也就是向P1口写入0xF0;假如此时没有人按键,从P1口读出的值应仍为0xF0;假如此时1、4、7、0四个键中有一个键被按下,则P1.6被拉低,从P1口读出的值为0xB0;为了确定是这四个键中哪一个被按下,可将刚才从P1口读出的数的低四位置1后再写入P1口,即将0xBF写入P1口,使P1.6为低,其余均为高,若此时被按下的键是“4”,则P1.1被拉低,从P1口读出的值为0xBE;这样,当只有一个键被按下时,每一个键只有唯一的反转码,事先为12个键的反转码建一个表,通过查表就可知道是哪个键被按下了。 四、接线方法 键盘连接成4×4的矩阵形式,占用单片机P1口的8根线,行信号是P1.0-1.3,列信号是P1.4-1.7。

基于单片机的双机通信程序设计

前言 单片机的通信接口是各台仪表之间或仪表与计算机之间进行信息交换和传输的联络装置。主要有五种类型,串行通信接口、并行通信接口、USB接口、现场总线接口以及以太网接口。 串行通讯是单片机的一个重要应用。本设计就是利用两块单片机来完成一个系统,实现单片机之间的串行通讯。 随着计算机的不断普及,在我们的周围可能会同时出现多台微型计算机,而且这些计算机的牌号,后型号不同,而且有的格式不兼容。于是利用单片机串行口实现不同计算机之间的相互通信,以达到信息或程序的共享是非常有用的。从智能家用电器到工业上的控制系统都采用了上位机与下位机基于串行通信的主从工作方式,这样就充分利用了微机分析处理能力强、速度快的特点及下位机(单片机)面向控制、使用灵活方便的优势。利用多机通讯构成的分布式系统逐渐普及。本实验就点对点的双机通信进行训练。学习串口的工作方式,初始化编程,和单片机与单片机点对点通信的编程方法以及硬件电路的设计方法。

1.总体设计方案 1.1 串口通信的设计原理 复位电路复位电路 单片机单片机 电源电路电源电路 时钟电路时钟电路 按键输入1位LED数码管 显示电路 图1 串口通信的设计原理框图 本次设计用于两片89S51,PC机的串行口采用的是标准的RS232接口,单片机的串行口电平是FTL电平,而TTL电平特性与RS232的电气特性不匹配,因此为了使单片机的串行口能与RS232接口通信,必须将串行口的输入/输出电平进行转换。通常用MAX232芯片来完成电平转换。单片机的发送方的数据由串行口TXD段输出,经过电平转换芯片MAX232将TTL电平转换为RS232电平输出,经过传输线将信号传送到接收端。接收方也使用MAX232芯片进行电平转换后,信号到达接收方串行口的接收端。接收方接收后,在数码管上显示接收的信息,实现串口通讯数据的发送和接收,该系统可采用max232进行串口通讯数据传送。可用LED显示发送的相应据。 1.2 数据传输方案比较与选折 在串行通信中,数据是在两个站之间传送的。按照数据传送方向,串行通信可采用三种方案。 方案一:单工制式 单工制式是指甲乙双方通信只能单向传送数据。 发送器A 接收器B 图2 单工制式

单片机设计矩阵键盘电子琴

课程设计任务书 课程名称单片机原理及应用课程设计 1.课程设计应达到的目的 本课程是继《单片机原理及应用B》课程之后,训练学生综合运用上述课程知识,进行单片机软件、硬件系统设计与调试,使学生加深对单片机结构、工作原理的理解,提高学生综合应用知识的能力、分析解决问题的能力和单片机最小应用系统的设计技能。通过课程设计,达到理论与实际应用相结合,增强学生对综合电子系统设计的理解,掌握单片机原理就应用的设计方法以及C51编程的能力,并能够在这个基础上进行实际项目的程序设计及软硬件调试,增强学生的工程实践能力。 2.课程设计题目及要求

带存储播放功能的简易电子琴设计 要求:利用行列式键盘和数码管,来控制并显示和产生不同频率的声音。其他扩展功能学生可自己添加,功能不限定与此。 3.课程设计任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书、图纸、实物样品等要求〕(1)了解相关理论知识,掌握基本的原理,理解相关特殊功能寄存器的设置。 (2)完成电路板的组装 (3)完成硬件电路的测试、以及软件的编程 (4)最终完成具体的课设任务。 4.主要参考文献 1.张洪润等.单片机应用设计200例.北京:北京航空航天大学出版社,2006 2. 胡汉才.单片机原理及其接口技术. 北京:清华大学出版社,2010 3.夏继强等.单片机实验与实践教程.北京:北京航空航天大学出版社,2006 4. 倪晓军等.单片机原理与接口技术教程.北京:清华大学出版社,2007 5(1)硬件方面:单片机。4*4行列式键盘,蜂鸣器,独立数码管,独立建。硬件部分采用逐列扫描,16个键位对应16个音,不断检测16键位,当某个键位被按下,先检测哪一列再检测哪个按键被按下,同时设置四个功能键,p1.0,p1.1播放歌曲,p1.2暂停,p1.3复位,可控制歌曲的播放。 插入图片 (2)音乐频率 一首音乐是许多不同的音阶组成的,而每个音阶对应着不同的频率,这样我们就可以利用不同的频率的组合,即可构成我们所想要的音乐了,当然对于单片机来产生不同的频率非常方便,我们可以利用单片机的定时/计数器T0来产生这样方波频率信号,因此,我们只要把一首歌曲的音阶对应频率关系弄正确即可。单片机12MHZ晶振,高中低音符与单片机计数T0相关的计数值如下表所示: 音符频率简码值(T值) 低3 M 330 64021 低4 FA 349 64103 低5 SO 392 64260 低6 LA 440 64400 低7 SI 494 64524 中 1 DO 523 64580 中 2 RE 587 64684 中 3 M 659 64777 中 4 FA 698 64820 中 5 SO 784 64898 中 6 LA 880 64968

双机通信,单片机课程设计

单片机课程设计 双机通信 一、设计目的 1、掌握单片机89C52的程序设计,掌握单片机通信程序编制方法。 2、了解单片机实现通信的硬件环境。 3、掌握双机通信的原理和方法。 二、设计要求 1、用两片单片机,实现双机通信; 2、用与A机连接的按键控制A机对B机的信息传输,每按一次键,首先发送端显示要发送数据,两台机器的发光二极管的显示相同。 3、用与B机连接的按键控制B机对A机的信息传输,每次按键,数码管的显示自动加一。 三、设计器材 器件名称个数 STC8952RC 2 晶振 2 电容(30PF) 4 电容(10uF) 2 LED 4 电阻(10K) 4 电阻(330) 2

电阻(8.2K) 2 开关 4 数码管 2 三极管(NPN) 1 排阻 1 四、设计思路及方案 1、设计思路 计划采用主从共两片STC8952RC单片机来实现双机通信的,我们采用单片机直接交叉连接的方式,上位机发送的数据由串行口TXD端输出,直接由下位机的串行口数据接收端RXD接收。需要注意的是一定要保证主从机相同的数据传输速率,即要求设置相同的波特率。电路分为数码管显示模块,单片机工作的基本复位、晶振模块。 2、设计原理 (1)原理概述 双机通信系统通过主从单片机的串行口来实现数据的收发。主单片机通过开关电路来启动发送程序,当开关按下时向从机发送一个数据,从机通过接收中断来接收主机发送过来的数据,并通过编写好的数据代码在LED数码管上显示主机发送过来的数据。同时从机给主机发送一个应答信号来表示已经接收到了主机发送过来的数据,在主机接收应答并校验正确,以二极管显示,这样就完成了一个数据的通信过程,等待按键按下,然后继续下一次数据的发送直到结束。(2)串行通信 串行数据通信要解决两个关键问题,一个是数据传送,另一个是

单片机双机通信与PCB设计

实验六、双机通信与PCB设计 一、实验目的 掌握串口通信工作原理及程序开发方法,熟悉ARES软件PCB设计过程。 二、实验内容 1、按照P241图A.72绘制电路原理图1,将第6章实例2中2#机的查询法收发程序改为中断法(1#机发送过程不变)并实现原有功能; 2、按照图A7.3和表A7.3绘制电路原理图2,并定义电源端口; 3、采用ARES软件完成电路原理图2的PCB设计,形成光绘(Gerber)输出文件,其中BCD数码管需按照图A.74所示尺寸进行PCB自定义封装; 4、完成实验报告。 三、实验要求 提交的实验报告中应包括:电路原理图1,2#机的C51源程序,双机通信仿真效果及讨论*,PCB设计图(电路原理图2、排版图、3D效果图、光绘文件分层图3-4幅)以及实验小结。 提交实验报告的电子邮件主题及存盘文件名格式如,2005041220马晓明实验六。 *讨论:中断法与查询法的程序结构差异及优缺点。 1、电路原理图1

2、2#机的C51源程序 发送端源程序: #include #define uchar unsigned char char code map[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}; void delay(unsigned int time) { unsigned int j=0; for(;time>0;time--) for(j=0;j<125;j++); } void main() { uchar c=0; TMOD=0x20; TH1=TL1=0xf4; PCON=0; TR1=1; SCON=0x50; while(1) { SBUF=c;

基于C51单片机矩阵键盘控制蜂鸣器的应用

学校代码 10126 学号科研创新训练论文 题目基于C51单片机的蜂鸣器和流水灯的 应用 院系内蒙古大学鄂尔多斯学院 专业名称自动化 年级 2013 级 学生姓名高乐 指导教师高乐奇 2015年06月20日

基于C51单片机的蜂鸣器和流水灯的应用 摘要 当今时代是一个新技术层出不穷的时代,在电子领域尤其是自动化智能控制领域,传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统,正以前所未见的速度被单片机智能控制系统所取代。单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点,可以说,智能控制与自动控制的核心就是单片机。本文介绍了单片机的发展及应用,和基于单片机的蜂鸣器和流水灯的知识及应用,还介绍了此次我所设计的课题。 关键词:C-51单片机,控制系统,流水灯,蜂鸣器,程序设计

The application of buzzer and flowing water light based on C51 MCU Author:GaoLe Tutor:GaoLeQi Abstract This age is a new technology emerge in endlessly era, in the electronic field especially automation intelligent control field, the traditional schism components or digital logic circuit, is composed of control system with unprecedented speed was replaced by micro-controller intelligent control system. SCM has small, strong function, low cost, etc, it can be said that wide application, intelligent control and automatic control core is the micro-controller.This article introduces the MCU development and application,the knowledge and application of buzzer and flowing water light based on MCU,then introduces the task I have designed this time. Keyword:C51 micro-controller,control system,flowing water light,buzzer ,programming

基于单片机的双机串行通信

河南机电高等专科学校2015-2016学年第1学期通信实训报告 系别:电子通信工程系 班级: xxxxxx 学号: 13xxxxxxxxx 姓名: xxxxxxx 2015年12月

基于51单片机的双机串行通信 摘要:串行通信是单片机的一个重要应用,本次课程设计就是要利用单片机来完成一个系统,实现爽片单片机床航通信,通信的结果使用数码管进行显示,数码管采用查表方式显示,两个单片机之间采用RS-232进行双击通信。在通信过程中,使用通信协议进行通信。 关键字:通信双机 一、总体设计 1设计目的 1.通过设计相关模块充分熟悉51单片机的最小系统的组成和原理; 2.通过软件仿真熟悉keil和proteus的配合使用; 3.通过软件编程熟悉51的C51编程规范; 4.通过实际的硬件电路搭设提高实际动手能力。 2.设计要求: 两片单片机之间进行串行通信,A机将0x06发送给B机,在B机的数码管上静态显示1,B机将0~f动态循环发送到A机,并在其数码管上显示。 3.设计方案: 软件部分,通过通信协议进行发送接收,A机先送0x06(B机数码管显示1)给B机(B机静态显示),当从机接收到后,向B机发送代表0-f的数码管编码数组。B收到0x06后就把数码表TAB[16]中的数据送给从机。 二、硬件设计 单片机串行通信功能 计算机与外界的信息交换称为通信,常用的通信方式有两种:并行通信和串行通信。51单片机用4个接口与外界进行数据输入与数据输出就是并行通信,并行通信的特点是传输信号的速度快,但所用的信号线较多,成本高,传输的距离较近。串行通信的特点是只用两条信号线(一条信号线,再加一条地线作为信号回路)即可完成通信,成本低,传输的距离较远。 51单片机的串行接口是一个全双工的接口,它可以作为UART(通用异步接受和发送器)用,也可以作为同步移位寄存器用。51单片机串行接口的结构如下:

单片机课程设计4X4矩阵键盘显示

长沙学院 《单片机原理及应用》 课程设计说明书 题目液晶显示4*4矩阵键盘按键号 程序设计 系(部)电子与通信工程系 专业(班级)电气1班 姓名龙程 学号09 指导教师刘辉、谢明华、王新辉、马凌 云 起止日期— 长沙学院课程设计鉴定表

《单片机技术及应用》课程设计任务书系(部):电子与电气工程系专业:11级电子一班指导教师:谢明华、刘辉

目录 前言 .......................................................................................................................................... 错误!未定义书签。 一、课程设计目的 .................................................................................................................... 错误!未定义书签。 二、设计内容及原理 ................................................................................................................ 错误!未定义书签。 单片机控制系统原理 ...................................................................................................... 错误!未定义书签。 阵键盘识别显示系统概述 ................................................................................................ 错误!未定义书签。 键盘电路 ............................................................................................................................ 错误!未定义书签。 12864显示器 ................................................................................................................... 错误!未定义书签。 整体电路图 ........................................................................................................................ 错误!未定义书签。 仿真结果 ............................................................................................................................ 错误!未定义书签。 三、实验心得与体会 ................................................................................................................ 错误!未定义书签。 四、实验程序 ............................................................................................................................ 错误!未定义书签。参考文献 .................................................................................................................................... 错误!未定义书签。

基于单片机的双机通信

基于单片机的双机通信 [摘要]双机通信是单片机的一个重要应用。本次课程设计就是要利用单片机来完成一个系统,实现两个单片机之间的有序通信。本文详细介绍了关于基于单片机AT89C51实现的双机之间的通信的设计。软件部分采用C语言编程实现接收部分和发射部分的功能,用Protues进行仿真。软件设计完成后,将程序烧入单片机。通信的结果实用数码管进行显示,数码管采用查表方式显示。在通信过程中,使用通信协议进行通信。 [关键词]51单片机;串行通信;接口

Two-machine communication based on single chip [Abstract]Dual machine communication is an important application of single chip. This course is designed to using single chip computer to complete a system, realize the orderly communication between two single-chip microcomputer. This paper introduces the realization based on single-chip microcomputer AT89C51 about the dual machine for communication between the design. Software part adopts the C programming language realization receiving part and emission, part of the Protues function, through simulation. The software design is completed, the procedure spread microcontroller. Communication results and practical to display, digital digital tube pipe, adopting look-up table display. In communication process, USES communication protocol to communicate. [Key words]51 SCM; serial communication; Interface

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