单片机键盘显示接口电路设计说明
中北大学
单片机及其接口技术
课程设计说明书
学生：学号：
学院：
专业：
题目：单片机键盘显示接口电路设计
指导教师：小林职称: 副教授
2012年6月17日
中北大学
单片机及其接口技术
课程设计任务书
11/12 学年第二学期
学院：
专业：
学生姓名：学号：
课程设计题目：单片机键盘显示接口电路设计
起迄日期：6月11日～6月17日
课程设计地点：中北大学
指导教师：小林
系主任：王忠庆
下达任务书日期: 2012年06月11日课程设计任务书
课程设计任务书
第一章、绪论89C51是一种带4KB闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL 的89C51是一种高效微控制器，89C2051是它的一种精简版本。89C 单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。在本次课程设计中，便采用89C51单片机。
第二章、设计容
一、4×4键盘
原理：4
行
行
行
行
图1
电路原理图见附图一
本次设计为4×4的矩阵键盘，这样的设计可以有效的减少键盘与单片机接口时所占用的I/O接口。在这种非编码键盘的单片机系统中，键盘处理程序首先执行有无按键按下的程序段，当确认有按键按下后，下一步就要识别哪一个按键被按下，对键的识别常采用逐行（逐列）扫描的方法。
首先判断有无按键按下。方法是：向行线输出全扫描字00H，把全部行线置为低电平，然后将列线的电平状态读入到累加器A中，如果有按键按下，会使列线电平被拉至低电平，是列输入不全为1。
判断键盘哪一个键被按下。方法是：一次给行线送低电平，然后查所有列线状态，称为行扫描，如果全为1，则所按下键不在此行，如果不全为1，则所按下键必在此行，而且是在与零电平列线相交的交点上的那个键。
在此，按键的位置码并不等于按键的实际定义键值，因此还必须进行转换，即键值译码，本次设计中采用软件实现键值的译码，译码方式如下：
第0行键值为：0行×4+列号（0~3）为0、1、2、3；
第1行键值为：1行×4+列号（0~3）为4、5、6、7；
第2行键值为：2行×4+列号（0~3）为8、9、A、B；
第3行键值为：3行×4+列号（0~3）为C、D、E、F；
译码程序如下：
MOV A，R0 ；取行号送A
MOV B，#04 ；每一行按键个数
MUL AB ；行号×按键数
ADD A，R2 ；R2中存放列号，行号×按键数+列号=键值，在A 中
键盘行扫描流程图如下：
单片机键盘显示接口电路设计说明
中北大学 单片机及其接口技术 课程设计说明书 学生：学号： 学院： 专业： 题目：单片机键盘显示接口电路设计 指导教师：小林职称: 副教授 2012年6月17日
中北大学 单片机及其接口技术 课程设计任务书 11/12 学年第二学期 学院： 专业： 学生姓名：学号： 课程设计题目：单片机键盘显示接口电路设计 起迄日期：6月11日～6月17日 课程设计地点：中北大学 指导教师：小林 系主任：王忠庆
下达任务书日期: 2012年06月11日课程设计任务书
课程设计任务书
第一章、绪论89C51是一种带4KB闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL 的89C51是一种高效微控制器，89C2051是它的一种精简版本。89C 单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。在本次课程设计中，便采用89C51单片机。 第二章、设计容 一、4×4键盘 原理：4 行 行 行 行
图1 电路原理图见附图一 本次设计为4×4的矩阵键盘，这样的设计可以有效的减少键盘与单片机接口时所占用的I/O接口。在这种非编码键盘的单片机系统中，键盘处理程序首先执行有无按键按下的程序段，当确认有按键按下后，下一步就要识别哪一个按键被按下，对键的识别常采用逐行（逐列）扫描的方法。 首先判断有无按键按下。方法是：向行线输出全扫描字00H，把全部行线置为低电平，然后将列线的电平状态读入到累加器A中，如果有按键按下，会使列线电平被拉至低电平，是列输入不全为1。 判断键盘哪一个键被按下。方法是：一次给行线送低电平，然后查所有列线状态，称为行扫描，如果全为1，则所按下键不在此行，如果不全为1，则所按下键必在此行，而且是在与零电平列线相交的交点上的那个键。 在此，按键的位置码并不等于按键的实际定义键值，因此还必须进行转换，即键值译码，本次设计中采用软件实现键值的译码，译码方式如下： 第0行键值为：0行×4+列号（0~3）为0、1、2、3； 第1行键值为：1行×4+列号（0~3）为4、5、6、7； 第2行键值为：2行×4+列号（0~3）为8、9、A、B； 第3行键值为：3行×4+列号（0~3）为C、D、E、F； 译码程序如下：
基本接口技术实验—键盘与显示实验
键盘与显示实验 1、实验目的 a）掌握矩阵键盘和独立式键盘的典型应用电路接法及应用编程； b）掌握LED动态显示和静态显示的典型应用电路接法及应用编程； c）学习采用8255驱动键盘与显示的方法。 2、实验设备 PC机一台，TD-PIT/TD-PIT-B实验装置一套。 3、关于键盘与显示应用程序的说明 a）键盘实现加减显示实验。选择两个按键作为独立式按键，分别为加键和减键，选择三个数码管作为动态显示器，编写程序，使按下不同的按键后进行加或减 计数。数据段定义参考程序段如下： data segment dtable db 3fh,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh buf db e dup(4) count db 4 data ends 主程序包括8255初始化，以及键盘显示调用子程序（参考程序如下）。 begin: call dis call keyscan mov ah,06h mov dl,0ffh int 21h je begin mov ax,4c00h int 21h 独立式键盘扫描参考子程序如下： keyscan:保护现场 mov dx,my8255_c in al,cx and al,03h cmp al,03h jz scandone rprog: call dis call dis test al,01h jz l1 test al,02h jz l2 jmp scandone l1: inc count jmp next l2: dec count next: mov ax,count mov bl,10 div bl mov [di],ah inc di mov [di],al scandone:恢复现场 ret b）键盘显示实验。编写程序，扫描键盘输入，使按下不同的按键后数码块显示相应的数字。静态显示参考程序如下： dis proc near ；保护现场 mov di,offset buf ldisp: mov al,[si]
基于51单片机的USB键盘设计与实现
三江学院 本科生毕业设计（论文）题目基于51单片机的USB键盘设计与实现高职院院（系）电气工程及其自动化专业 学生姓名梁邱一学号 G105071013 指导教师孙传峰职称讲师 指导教师工作单位三江学院 起讫日期 2013年12月10日至2014年4月12日
摘要 随着计算机技术的不断更新和多媒体技术的快速发展,传统的计算机外设接口因为存在许多缺点已经不能适应计算机的发展需要。比起传统的AT，PS/2，串口，通用串行总线USB,具有速度快,使用方便灵活,易于扩展,支持即插即用,成本低廉等一系列优点,得到了广泛的应用。 本论文阐述了51系列单片机和USB的相关内容，详细介绍了系统的一些功能设计，包括硬件设计和软件设计。在程序调试期间用简单的串口通信电路，通过串口调试助手掌握了USB指令的传输过程，这对整个方案的设计起到了很大的指导作用。论文以单片机最小系统配合模拟键盘组成的USB键盘硬件系统，通过对D12芯片的学习与探索，在其基本命令接口的支持下，结合硬件进行相应的固件程序设计，使其在USB协议下，实现USB模块与PC的数据通信，完成USB键盘的功能模拟。 总结论文研究工作有阐述USB总线的原理、对本设计的系统要求作出了分析、根据要求选定元件和具体编程方案、针对系统所要实现的功能对相关芯片作了详细介绍以及在硬件部分设计了原理图。 关键词：USB；D12；PC
Abstract With the rapid development of computer technology and multimedia technology constantly updated, traditional computer peripheral interface because there are many shortcomings have been unable to meet the development needs of the https://www.360docs.net/doc/083192290.html,pared to traditional AT, PS / 2, serial, Universal Serial Bus USB, with fast, flexible and easy to use, easy to expand, support Plug and Play, a series of advantages, such as low cost, has been widely used. This paper describes the 51 series and USB related content, detailing some of the features of the system design, including hardware and software design.During debugging a simple serial communication circuit, through the serial port debugging assistant master USB transfer instructions, which designed the entire program has played a significant role in guiding.Thesis smallest single-chip system consisting of analog keyboard with a USB keyboard hardware system, by learning and exploration D12 chips, with the support of its basic command interface, in conjunction with the corresponding hardware firmware design, making it in the USB protocol, USB module data communication with the PC, the USB keyboard to complete the functional simulation. This paper summarizes research work has elaborated the principle of the USB bus, the system is designed to require the analysis, components and solutions based on the specific requirements of the selected programming for the system to achieve the function of the relevant chips are described in detail in the hardware part of the design as well as the principle of Figure. Keywords:USB；D12；PC
实验四 键盘扫描及显示设计实验报告
实验四键盘扫描及显示设计实验报告 一、实验要求 1. 复习行列矩阵式键盘的工作原理及编程方法。 2. 复习七段数码管的显示原理。 3. 复习单片机控制数码管显示的方法。 二、实验设备 1.PC 机一台 2.TD-NMC+教学实验系统 三、实验目的 1. 进一步熟悉单片机仿真实验软件 Keil C51 调试硬件的方法。 2. 了解行列矩阵式键盘扫描与数码管显示的基本原理。 3. 熟悉获取行列矩阵式键盘按键值的算法。 4. 掌握数码管显示的编码方法。 5. 掌握数码管动态显示的编程方法。 四、实验内容 根据TD-NMC+实验平台的单元电路，构建一个硬件系统，并编写实验程序实现如下功能： 1.扫描键盘输入，并将扫描结果送数码管显示。 2.键盘采用 4×4 键盘，每个数码管显示值可为 0～F 共 16 个数。 实验具体内容如下： 将键盘进行编号，记作 0～F，当按下其中一个按键时，将该按键对应的编号在一个数码 管上显示出来，当再按下一个按键时，便将这个按键的编号在下一个数码管上显示出来，数 码管上可以显示最近 4 次按下的按键编号。 五、实验单元电路及连线 矩阵键盘及数码管显示单元
图1 键盘及数码管单元电路 实验连线 图2实验连线图 六、实验说明 1. 由于机械触点的弹性作用，一个按键开关在闭合时不会马上稳定地接通，在断开时也不会一下子断开。因而在闭合及断开的瞬间均伴随有一连串的抖动。抖动时间的长短由按键的机械特性决定，一般为 5～10ms。这是一个很重要的时间参数，在很多场合都要用到。 键抖动会引起一次按键被误读多次。为了确保 CPU 对键的一次闭合仅做一次处理，必须去除键抖动。在键闭合稳定时，读取键的状态，并且必须判别；在键释放稳定后，再作处理。按
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4X4键盘接口和显示设计报告
汽车学院 单片机原理及接口技术 课程设计 题目：单片机原理与应用 专业：交通运输 班级：0 8 0 1 姓名：白鹭 学号：0811140107 指导教师：黄艳 (2011-6-29)
目录 一、开题报告 (3) 一、实验目的 (6) 二、实验内容 (6) 三、设计要求 (6) 四、系统设计环境 (7) 五、实验原理 (7) 六、实验步骤 (8) 七、设计流程图 (11) 八、程序编程 (13) 九、仿真过程 (18) 十、调试过程中的难点及其解决思路 (18) 十一、课设总结与体会 (19) 十二、参考文献 (20)
开题报告 一.课设目的 为了进一步加强巩固理论知识增强学生对所学知识的实际应用能力和应用所学知识解决问题的能力。通过本设计使学生在巩固所学知识的基础上具有初步的单片机系统设计与应用能力。 1.通过本设计，使学生综合应用，《微型计算机技术》，《数学电路》，及《模拟电路》等课程内容，为以后从事电子产品设计、软件编程、系统控制等工作奠定一定的基础。 2、学会使用KEIL C和PROTEUS等软件，用C语言或汇编语言编写一个较完整的实用程序，并仿真运行，保证设计的正确性。 3、了解单片机接口应用开发的全过程：分析需求、设计原理图、选用元器件、布线、编程、调试、撰写报告等。 二、设计内容 1、本设计利用各种器件设计，并利用原理图将8255单元与键盘及数码管显示单元连接，扫描键盘输入，最后将扫描结果送入数码管显示。键盘采用4*4键盘，每个数码管可以显示0-F共16个数。将键盘编号，记作0-F，当没按下其中一个键时，将该按键对应的编号在一个数码管上显示出来，当在按下一个 键时，便将这个按键的编号在下一个数码管上显示，数码管上
单片机实现触摸按键
感应按键电路分析 感应按键电路分析： 感应按键是刚刚在电磁炉上运用的一种新技术，其主要特点是使电磁炉易清洁，防水性能好。目前在电磁炉上用的感应按键主要有天线感应式及电容式，我们目前用的是利用人体电容的电容式感应按键 感应按键原理如下面的图式； 感应按键电路包括信号产生、信号整形2个单元：首先由信号产生单元产生约几百KHz的高电平占空比约50%的信号；然后信号整形单元对所产生的信号进行整形，整形过程类似于开关电源工作过程；最后将信号送至MCU 的AD口。 当有人体靠近感应按键时，将会形成一个对地的电容在信号整形的高电平期间分流一部分电流，致使整形后的信号下降，并在人体离开前一直维持在下降的电位上；而当人体离开后，整流后的信号又会上升到原来的电位水平。 由于存在电路耦合及寄生电容，所以一般用下降沿和上升沿来识别感应按键的响应动作。
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基于FPGA的键盘接口设计正文
基于FPGA的键盘接口设计 专业：电子信息科学与技术系作者：李先仙指导老师：刘强摘要：现场可编程逻辑门阵列FPGA （Field Programmalbe Gate Array）具有掩膜可编程门阵列的通用结构，由逻辑功能块排成阵列组成，并由可编程的互联资源连接这些逻辑功能块以及相应的输入/输出单元来实现不同的设计。在电子产品中，键盘是最基本的输入设备，然而在应用中都采用通用的键盘扫描器件是不现实的，需要单独设计成专用的小键盘。随着电子技术和EDA （Electronic Design Automatic，电子设计自动化）技术的发展，大规模可编程逻辑器件PLD（Programmable Logic Device）、现场可编程门阵列FPGA完全可以取代大规模集成电路芯片，实现计算机可编程接口的功能，并可将若干接口电路的功能集成到一片PLD或FPGA芯片中。鉴于大规模PLD或FPGA的计算机接口电路不仅具有集成度高、体积小和功耗低等优点，而且还具有独特的用户可编程能力，从而实现计算机系统的功能重构。本文设计首先介绍行列式键盘的原理和应用，通过对其接口电路的详细分析；然后利用VHDL硬件描述语言和FPGA器件并采用模块化设计的方法完成了基于FPGA的行列式键盘接口电路的设计；最后通过计算机仿真，对本文设计的行列式键盘接口电路的正确性进行了验证。 关键词：键盘；仿真；VHDL语言；FPGA；模块化设计 Based on FPGA Keyboard Connection Design Major:Electronic Information Science and Technology Author: Li Xianxian Instructor: Liu Qiang Abstract: The Filed Programmmalbe Gate Array,shorted by FPGA,which has a mask-programmable gate array of generic structure and function blocks in the logic array of line,through a programmable logic of internet resources connecting these function blocks and the corresponding input/output modules to achieve different design.In electronic products,the keyboard is the most basic input device,however,it’s unrealistic of using general keyboard scanning device in the application ,we need for the separate designing of the small keyboard. With the development of Electronic and EDA(Electronic Design Automatic)technology,Large Scale Integration chips can be replaced by PLD(Programmable Logic Device)and FPGA ,which can realize the function of the Programmable Interface chips and feature a number of interface circuits integated into one of the PLD or FPGA chips.The computer interface circuit based on the technology of PLD and FPGA not only has the virtue of high integration,low volume and low power loss, but also has the unique programmable function,which can realize
51单片机独立按键程序查询法和外部中断两种
//以下程序都是在VC++6.0 上调试运行过的程序，没有错误，没有警告。 //单片机是STC89C52RC,但是在所有的51 52单片机上都是通用的。51只是一个学习的基础平台，你懂得。 //程序在关键的位置添加了注释。 //用//11111111111111111代表第一个程序。//2222222222222222222222222代表第二个程序，以此类推 //1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111 //1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111 /****************************************************************************** * * 实验名: 左右流水灯实验 * 使用的IO : LED使用P2,键盘使用P3.1 * 实验效果: 按下K1键， * 注意: ******************************************************************************* / #include
单片机 矩阵键盘设计方案
1、设计原理 (1)如图14.2所示，用单片机的并行口P3连接4×4矩阵键盘，并以单片机的P3.0-P3.3各管脚作输入线，以单片机的P3.4-P3.7各管脚作输出线，在数码管上显示每个按键“0-F”的序号。 (2)键盘中对应按键的序号排列如图14.1所示。 2、参考电路 图14.2 4×4矩阵式键盘识别电路原理图 3、电路硬件说明 (1)在“单片机系统”区域中，把单片机的P3.0-P3.7端口通过8联拨动拨码开关JP3连接到“4×4行列式键盘”区域中的M1-M4，N1-N4端口上。 (2)在“单片机系统”区域中，把单片机的P0.0-P0.7端口连接到“静态数码显示模块”区域中的任何一个a-h端口上;要求：P0.0对应着a，P0.1对应着b，……，P0.7对应着h。 4、程序设计内容 (1)4×4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。 5、程序流程图(如图14.3所示) 6、汇编源程序 ;;;;;;;;;;定义单元;;;;;;;;;; COUNT EQU 30H ;;;;;;;;;;入口地址;;;;;;;;;;
ORG 0000H LJMP START ORG 0003H RETI ORG 000BH RETI ORG 0013H RETI ORG 001BH RETI ORG 0023H RETI ORG 002BH RETI ;;;;;;;;;;主程序入口;;;;;;;;;; ORG 0100H START: LCALL CHUSHIHUA LCALL PANDUAN LCALL XIANSHI LJMP START ;;;;;;;;;;初始化程序;;;;;;;;;;
单片机及通信接口设计课程设计报告
单片机及通信接口设 计课程设计报告 题目：基于STC89S52单片机开发板的功能设计与应用 撰写日期：2011年11月 一、设计要求 二、设计电路及功能说明 三、编程思路及框架 四、调试结果及分析（1、这里写出题目实现结果；2、调试中出现的问题及解决的方
法；3、老师的提问及解决的方法）五、总结（心得体会）
目录 目录 第一章课程设计要求及功能说明 (1) 1.1课程设计要求 (1) 1.2课程设计电路及功能说明 (1) 第二章程序设计及结果分析 (2) 2.1程序设计思想 (1) 2.2调试结果分析及问题解答 (1) 单片机及通信接口设计课程设计总结 (4)
第一章课程设计要求及功能说明 1.1 课程设计要求 跑马灯。设计要求：“123456”6个数字由右边进入1602 液晶显示器模块，再由左边走出LCD模块，连续不断。 1.2课程设计电路及功能说明 1.2.1设计电路 1602 液晶显示器电路 LCD1602 引脚排列
LCD1602 属于字符型显示器件，可显示2 行16 个字符，字符显示尺寸为5×7 个像素点。在显示模块的ROM 中存放ASCII 码字符字模等，输出时只需提供字符编码和显示位置即可。LCD1602 引脚排列如上图所示。其中，D0－D7 为数据口，E 为使能信号，RW 为读写信号，RS 为寄存器选择信号，VL 为亮度调节引脚，VCC、VCC1、GND 和GND1 均为电源引脚。 LCD1602 的工作流程图 1.2.2功能说明 “123456”6个数字由右边进入1602 液晶显示器模块，再由左边走出LCD模块，连续不断。单片机的P3.4脚接E执行使能控制，读操作时，高 电平有效；写操作时，下降沿有效。P3.5脚接rs进行寄存器选择，当 rs=1时，指向数据寄存器；当rs=0时，若执行写操作，则指向指令寄存器，若执行读操作，则指向地址计数器。 1
单片机按键连接方法
单片机按键连接方法总结（五种按键扩展方案详细介绍） 单片机在各种领域运用相当广泛，而作为人机交流的按键设计也有很多种。不同的设计方法，有着不同的优缺点。而又由于单片机I/O资源有限，如何用最少的I/O口扩展更多的按键是我所研究的问题。接下来我给大家展示几种自己觉得比较好的按键扩展方案，大家可以在以后的单片机电路设计中灵活运用。 1）、第一种是最为常见的，也就是一个I/O口对应一个按钮开关。 这种方案是一对一的，一个I/O口对应一个按键。这里P00到P04，都外接了一个上拉电阻，在没有开关按下的时候，是高电平，一旦有按键按下，就被拉成低电平。这种方案优点是电路简单可靠，程序设计也很简单。缺点是占用I/O资源多。如果单片机资源够多，不紧缺，推荐使用这种方案。 2）、第二种方案也比较常见，但是比第一种的资源利用率要高，硬件电路也不复杂。 这是一种矩阵式键盘，用8个I/O控制了16个按钮开关，优点显而易见。当然这种电路的程序设计相对也还是很简单的。由P00到P03循环输出低电平，然后检测P04到P07的状态。比方说这里P00到P03口输出1000，然后检测P04到P07，如果P04为1则说明按下的键为s1，如果P05为1则说明按下的是s2等等。为了电路的可靠，也可以和第一种方案一样加上上拉电阻。 3）、第三种是我自己搞的一种方案，可以使用4个I/O控制8个按键，电路多了一些二极管，稍微复杂了一点。 这个电路的原理很简单，就是利用二极管的单向导电性。也是和上面的方案一样，程序需要采用轮训的方法。比方说，先置P00到P03都为低电平，然后把P00置为高电平，接着查询P02和P03的状态，如果P02为高则说明按下的是s5，若P03为高则说明按下的是s6，然后再让P00为低，P01为高，同样检测P02和P03的状态。接下来分别让P02和P03为高，其他为低，分别检测P00和P01的状态，然后再做判断。这种方案的程序其实也不难。 4）这是我在一本书上看到的，感觉设计的非常巧妙，同样它也用到了二极管，不过比我的上一种方案的I/O利用率更高，他用4个I/O口控制了12个按键。我相信你了解了之后也会惊奇的。 首先好好品味一下这个方案吧，想想怎么来识别按键呢！
[实验四]定时器及键盘接口的应用 [实验目的] 了解定时器结构、功能及
[实验四]定时器及键盘接口的应用 [实验目的] 1.了解定时器结构、功能及应用。 2.熟悉基于状态机设计的软件设计方法和矩阵键盘的应用设计实现。 3.设计并实现一个改进型的电话拨号系统。 [实验内容]： 1.使用定时器的产生特定频率，输出到蜂鸣器上产生不同的音调。 2.用状态机设计的思想，设计键盘输入接口。 3.综合利用实验板上定时器，蜂鸣器，键盘，LED显示模块，设计一个电话拨号系统。 [实验步骤]： 1.参考第八章例8.7的硬件电路以及软件设计，利用AVR的16位T/C1的比较匹配功能， 发出不同频率的音调。 2.参考9. 3.2 定时扫描方式的键盘接口程序，以及图9-7的键盘部分硬件连线电路，实现 基于状态机思想的键盘扫描。 3.仔细思考例9.3，回答以下问题： ●本例中，在T/C0的中断服务中进行了LED的扫描，而读键盘和键盘处理是在主程序中 完成的。如果将读键盘和键盘处理也放在T/C0中断中完成是否可以？请深入分析这两种处理方式的优点和缺点，说明原因。 ●在read_keyboard()中，行线输出语句为什么重复2次？ ●说明在read_keyboard()中，key_mask的作用，另外是否可以将变量key_line和 key_value定义成普通的局部动态变量？为什么？ 4.在例9.3的基础上，改进实现一个电话拨号系统： 1）实验板上的矩阵键盘共包含有12个按键，其中10个作为数字“0，1，2….9”的数字输入，其他两个为功能键，一个是总清除键“#”，一个是修改键“*”。修改程 序，键盘上数字键功能不变，而“#”键的功能为总清除（即清除LED上的全部的 数字显示，显示复原为8个“-”），“*”键的功能为修改键（表示最后输入的数字 有误，LED显示全部右移一位，清除最后输入的数字，最左边一位补入“-”）。 2）系统上电时，8个LED数码管显示“--------”8条横线，每按下一个号码后，原8位LED数码管的显示内容向左移动一位，最右边一位则显示键盘上刚按下的数字。 3）将每个数字键与特定的音调相结合起来，比如数字1-2-3-4-5-6-7-8-9-0对应音阶Do-re-mi-fa-sol-la-ti-do-la-mi（后两个为高8度）。每当按下按键在LED上显示数字 后都能在蜂鸣器上发出相同节拍的对应音阶。 [思考题]： 1．当定时计数器工作在普通模式和CTC模式时，都可以产生一个固定的定时中断。如果要求精确的定时中断，采用那种模式比较好？为什么？
实现特定功能的键盘及LED显示 接口课程设计要点
河北科技大学 《接口技术》课程设计报告 学生姓名：学号： 专业班级： 课程名称： 学年学期：2 0 —2 0 学年第学期 指导教师： 2 0 年月
课程设计成绩评定表 学生姓名学号成绩专业班级起止时间 设计题目 验收内容课程设计小组验收结果： 硬件设计：优秀□良好□中等□及格□需努力□程序设计：优秀□良好□中等□及格□需努力□实验结果：优秀□良好□中等□及格□需努力□ 课程设计个人验收结果： 操作能力：优秀□良好□中等□及格□需努力□软件理解：优秀□良好□中等□及格□需努力□硬件理解：优秀□良好□中等□及格□需努力□ 指导教师： 年月日
目录 一、设计题目：--------------------------------------------------------------------------------------------- 2 二、设计目的：--------------------------------------------------------------------------------------------- 2 三、设计原理及方案： ----------------------------------------------------------------------------------- 2 1、实验电路图---------------------------------------------------------------------------------------- 2 2、实验框图 ------------------------------------------------------------------------------------------- 3 3、各功能实现方案---------------------------------------------------------------------------------- 4 4、实验程序 ------------------------------------------------------------------------------------------- 4 四、实验方法------------------------------------------------------------------------------------------------ 9 1、实验电路测试------------------------------------------------------------------------------------- 9 2、软件测试 ------------------------------------------------------------------------------------------- 9 五、实验结果------------------------------------------------------------------------------------------------ 9 六、改进意见及建议 -------------------------------------------------------------------------------------- 9 七、设计体会------------------------------------------------------------------------------------------------ 9
矩阵键盘EDA技术课程设计
《电子设计EDA》课程设计 专业：电子信息科学与技术 班级：2010级电信本（1）班 姓名： *** 学号： ********* 指导老师： *** 完成时间： 2012.11—2012.12 教师评分：
目录 一、绪论 (1) 1.1 FPGA概况 (1) 1.2 本课题的研究意义 (2) 二、课程设计的任务和目的 (3) 三、矩阵键盘接口电路的原理与总体设计 (3) 3.1 矩阵键盘接口电路的原理 (3) 3.2 总体设计 (5) 四、各模块的设计及仿真 (6) 4.1 键盘扫描电路 (6) 4.2 键盘译码电路和按键标志位产生电路 (8) 4.3 时钟产生模块 (10) 4.4 键盘接口电路顶层电路实现 (12) 五、参考文献 (13) 六、心得体会 (13) 七、附录 (14) 7.1 源程序代码 (14) 2
题目：矩阵键盘控制接口设计 一、绪论 1.1 FPGA概况 早期的可编程逻辑器件只有可编程只读存储器(PROM)、紫外线可擦除只读存储器(EPROM)和电可擦除只读存储器(E2PROM)三种。由于结构的限制，它们只能完成简单的数字逻辑功能。 其后出现了一类结构上稍复杂的可编程芯片，即可编程逻辑器件(PLD)，它能够完成各种数字逻辑功能。典型的PLD由一个“与”门和一个“或”门阵列组成，而任意一个组合逻辑都可以用“与—或”表达式来描述，所以PLD能以乘积和的形式完成大量的组合逻辑功能。 这一阶段的产品主要有PAL(可编程阵列逻辑)和GAL(通用阵列逻辑)。 PAL由一个可编程的“与”平面和一个固定的“或”平面构成，或门的输出可以通过触发器有选择地被置为寄存状态。PAL器件是现场可编程的，它的实现工艺有反熔丝技术、EPROM技术和E2PROM技术。还有一类结构更为灵活的逻辑器件是可编程逻辑阵列(PLA)，它也由一个“与”平面和一个“或”平面构成，但是这两个平面的连接关系是可编程的。PLA 器件既有现场可编程的，也有掩膜可编程的。在PAL的基础上又发展了一种通用阵列逻辑(GAL、Generic ArrayLogic)，如GAL16V8、GAL22V10等。它采用了E＇PROM工艺，实现了电可擦除、电可改写，其输出结构是可编程的逻辑宏单元，因而它的设计具有很强的灵活性，至今仍有许多人使用。这些早期的PLD器件的一个共同特点是可以实现速度特性较好的逻辑功能，但其过于简单的结构也使它们只能实现规模较小的电路。 为了弥补这一缺陷，20世纪80年代中期，Altera和Xilinx分别推出了类似于PAL 结构的扩展型CPLD(Complex Programmable Logic Dvice)和与标准门阵列类似的FPGA(FieldProgrammable Gate Array)，它们都具有体系结构和逻辑单元灵活、集成度高以及适用范围宽等特点。这两种器件兼容了PLD和通用门阵列的优点，可实现较大规模的电路，编程也很灵活。与门阵列等其他ASIC(Application Specific IC)相比，它们又具有设计开发周期短、设计制造成本低、开发工具先进、标准产品不需测试、质量 1
单片机接口设计 上位机
单片机接口设计 上位机 班级：电0901-2 姓名： 学号：20092368 指导老师： 组员： 负责任务：主机硬件部分 实习时间：2012.6.13—6.23
一、设计要求 1．定时呼叫下面每一个下位机（如5秒） 应答则表示通，显示：地址_P（如1_P） 不应答表示不通，显示：地址_E（如3_E） 2．可通过按键决定反复呼叫某个地址 3．通过按键控制要某地址的数据并显示（要数据命令为AAH） 4．通过按键控制修改某地址的数据并显示（修改定值或指示电梯楼层命令为55H） 5．显示下位机报警，如：1：FF 二、硬件系统设计 1、整体电路图 主机仿真图： 从机仿真图：
2说明： 1、单片机的引脚资源分配：18、19脚接12M晶振，9脚接按键复位，20脚接地，40脚接VCC，P1.0、P1.1、 P1. 2、P1. 3、P1. 4、P1. 5、P1.6接7个控制开关和按钮， P1.7接发光二极管，P0.0、P0.1、P0.2、P0.3、P0.4、P0.5、P0. 6、P0.7接共阴极数码管字形码控制端，P2.0,、P2.1、 P2.2、 P2.3接数码管驱动电路75452，RXD和TXD接口用于通信接口与从机相连。 当从机程序运行时，显示从0号机到3号机反复查询，按住P1.4, 2、主机反复查询从机，查询从机由P1.0和P1.1决定；按住P1.5，主机接收从机发送的数据，如1234并显示；按住P1.6，主机发送修改信息给从机，如1111并显示。从机应答则显示1-PP，无应答则显示0-EE等。 3、整体实物电路图 三、软件系统说明 1、软件流程图
说明：图中只画出了查询过程，还有定时5s后调用M0，并发送非法命令03H。 2、软件清单： 1、工作寄存器分配： R0：用于发送数据寻址，初值：30H R1：用于接收数据寻址，初值：40H R2：用于存放通信地址 R3：用于存放命令 R4：用于存放数据传输个数 R5：用于存放定时器中断次数 R5、R6、R7：用于DELY延时 2、I/O分配 P0：数码管显示的字形码输出 P1：接控制开关和按钮 P2：数码管显示的片选 P3：通行口P3.0、P3.1 3、程序代码