51单片机矩阵键盘与8051连接设计
1-单片机键盘与显示电路设计

独立式按键 单片机控制系统中,往往只需要几个 功能键,此时,可采用独立式按键结构。 1.独立式按键结构 独立式按键是直接用I/O口线构成的单 个按键电路,其特点是每个按键单独占 用一根I/O口线,每个按键的工作不会影 响其它I/O口线的状态。独立式按键的典 型应用如图9-3所示。
V CC
P 1.0 P 1.1 P 1.2 P 1.3 P 1.4 P 1.5 P 1.6 P 1.7
P1口某位结构
P1口电路中包含有一个数据输出锁存器、一个三态数据输入缓冲器 、一个数据输出的驱动电路。 P1口的功能和驱动能力
P1口只可以作为通用的I/O口使用;
P1可以驱动4个标准的TTL负载电路; 注意在P1口作为通用的I/O口使用时,在从I/O端口读入数据时,应 该首先向相应的I/O口内部锁存器写“1”。 举例:从P1口的低四位输入数据 MOV MOV P1,#00001111b ;;先给P1口底四位写1 A,P1 ;;再读P1口的底四位
依此规律循环,即可使各位数码管显 示将要显示的字符。虽然这些字符是在不 同的时刻分别显示,但由于人眼存在视觉 暂留效应,只要每位显示间隔足够短就可 以给人以同时显示的感觉。 采用动态显示方式比较节省I/O口,硬 件电路也较静态显示方式简单,但其亮度 不如静态显示方式,而且在显示位数较多 时,CPU要依次扫描,占用CPU较多的时 间。
矩阵式按键 单片机系统中,若使用按键较多时,通 常采用矩阵式(也称行列式)键盘 1.矩阵式键盘的结构及原理 矩阵式键盘由行线和列线组成,按键位 于行、列线的交叉点上,其结构如下图9-4 所示。
+5 V 0 4 8 12 0 1 5 9 13 1 2 6 10 14 2 3 7 11 15 3 0 1 2 3
基于51单片机的简易计算器设计

基于单片机的简易计算器设计摘要2关键字:80C51 LCD1602 4*4矩阵键盘计算器2第一章绪论21。
1系统开发背景21。
2系统开发意义21.3设计目的21。
4设计任务2第二章单片机发展现状22.1目前单片机的发展状况22。
1。
1单片机的应用场合32.2计算器系统现状42.3简易计算器系统介绍4第三章系统硬件设计及说明43。
1系统组成及总体框图53.2AT89S52单片机介绍63。
3其它器件介绍及说明83.3.1 LCD1602液晶显示83。
3.2 4*4矩阵扫描按键9第四章 PROTEUS模拟仿真11第五章系统硬件设计及说明11第六章软件设计116.1汇编语言和C语言的特点及选择116.2源程序代码12摘要近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断深入,同时带动传统控制检测技术日益更新。
在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往作为一个核心部件来使用,但仅单片机方面的知识是不够的,还应根据具体硬件结构、软硬件结合,来加以完善。
计算机在人们的日常生活中是比较常见的电子产品之一.可是它还在发展之中,以后必将出现功能更加强大的计算机,基于这样的理念,本次设计主要以80C51单片机为控制芯片,用C语言进行编程实现,通过4*4矩阵键盘控制,输出用液晶屏LCD1602显示,该计算器可以实现一般的加减乘除四则混合运算。
关键字:80C51 LCD1602 4*4矩阵键盘计算器第一章绪论1.1 系统开发背景随着社会的发展,科学的进步,人们的生活水平在逐步的提高,尤其是微电子技术的发展,犹如雨后春笋般的变化。
电子产品的更新速度快就不足惊奇了。
计算器在人们的日常中是比较的常见的电子产品之一。
如何使计算器技术更加的成熟,充分利用已有的软件和硬件条件,设计出更出色的计算器,使其更好的为各个行业服务,成了如今电子领域重要的研究课题.1.2 系统开发意义今天,人们的日常生活中已经离不开计算器了,社会的各个角落都有它的身影,比如商店,办公室,学校……。
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:***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。
51单片机键盘接口电路(含源程序)

51单片机键盘接口电路(含源程序)键盘是由若干按钮组成的开关矩阵,它是单片机系统中最常用的输入设备,用户能通过键盘向计算机输入指令、地址和数据。
一般单片机系统中采和非编码键盘,非编码键盘是由软件来识别键盘上的闭合键,它具有结构简单,使用灵活等特点,因此被广泛应用于单片机系统。
按钮开关的抖动问题组成键盘的按钮有触点式和非触点式两种,单片机中应用的一般是由机械触点组成的。
在下图中,当开<键盘结构图>< P> 图1 < P> 图2关S未被按下时,P1。
0输入为高电平,S闭合后,P1。
0输入为低电平。
由于按钮是机械触点,当机械触点断开、闭合时,会有抖动动,P1。
0输入端的波形如图2所示。
这种抖动对于人来说是感觉不到的,但对计算机来说,则是完全能感应到的,因为计算机处理的速度是在微秒级,而机械抖动的时间至少是毫秒级,对计算机而言,这已是一个“漫长”的时间了。
前面我们讲到中断时曾有个问题,就是说按钮有时灵,有时不灵,其实就是这个原因,你只按了一次按钮,可是计算机却已执行了多次中断的过程,如果执行的次数正好是奇数次,那么结果正如你所料,如果执行的次数是偶数次,那就不对了。
为使CPU能正确地读出P1口的状态,对每一次按钮只作一次响应,就必须考虑如何去除抖动,常用的去抖动的办法有两种:硬件办法和软件办法。
单片机中常用软件法,因此,对于硬件办法我们不介绍。
软件法其实很简单,就是在单片机获得P1。
0口为低的信息后,不是立即认定S1已被按下,而是延时10毫秒或更长一些时间后再次检测P1。
0口,如果仍为低,说明S1的确按下了,这实际上是避开了按钮按下时的抖动时间。
而在检测到按钮释放后(P1。
0为高)再延时5-10个毫秒,消除后沿的抖动,然后再对键值处理。
不过一般情况下,我们常常不对按钮释放的后沿进行处理,实践证明,也能满足一定的要求。
当然,实际应用中,对按钮的要求也是千差万别,要根据不一样的需要来编制处理程序,但以上是消除键抖动的原则。
51单片机矩阵键盘设计

51单片机矩阵键盘设计
一、引言
AT89C51单片机矩阵键盘设计是嵌入式系统中一个重要的技术,它的
作用是以矩阵形式把外部按键与MCU相连,使得系统可以对外部的按键进
行检测和响应。
矩阵键盘设计在可编程嵌入式系统的设计中占有重要的地位,如智能交通系统、智能家居系统、航空电子系统等。
本文主要介绍了矩阵键盘设计中硬件电路的设计,包括按键、拉电阻、和矩阵编码等,同时给出系统的控制算法,使得系统可以实现有效的按键
检测和响应。
二、矩阵键盘概述
矩阵键盘是将多个按键排布成列行形式进行连接,一般来说,矩阵键
盘是由按键、拉电阻、矩阵编码器和控制器组成,按键是系统中重要的部件,其作用是将外部输入信号传递给控制器。
拉电阻起到的作用是防止按
键耦合,一般可以使用4.7KΩ拉电阻来防止按键耦合。
矩阵编码器用来
识别按键的状态,通常通过硬件把按键信号编码为数字信号,输入到处理
器或控制器。
控制器用来实现按键信号的检测,通过定义硬件定时器和软
件定时器,实现按键检测和处理。
1、硬件电路设计
应用AT89C51单片机矩阵键盘。
单片机与键盘或按键接口设计与实现方法

单片机与键盘或按键接口设计与实现方法单片机与键盘或按键接口设计是嵌入式系统开发中常见的任务,它可以实现通过键盘或按键输入控制单片机的功能。
本文将介绍单片机与键盘或按键接口设计的基本原理和实现方法。
一、基本原理单片机与键盘或按键接口设计的基本原理是通过将键盘或按键连接到单片机的IO口,利用IO口的输入功能来获取输入信号,并进行相应的处理。
在接口设计中,常见的有行列式键盘接口和矩阵式键盘接口两种方式。
1. 行列式键盘接口行列式键盘接口是一种常见的键盘接口设计方式。
它将键盘的行线和列线通过矩阵的方式连接到单片机的IO口。
当按下某个键时,单片机通过扫描每一行或每一列的电平变化,来检测按键的触发信号。
通过扫描方式,可以确定按下的键是哪一个。
行列式键盘接口的设计步骤如下:(1)将键盘的行线和列线分别连接到单片机的IO口。
(2)将行线接入IO口的输出引脚,并设置为高电平输出状态。
(3)将列线接入IO口的输入引脚,并设置为上拉输入状态。
(4)单片机通过改变行线的输出状态,逐行扫描键盘。
具体方法是将某一行的输出引脚设置为低电平,然后扫描各列的输入引脚,检测是否有低电平表示某个键被按下。
2. 矩阵式键盘接口矩阵式键盘接口是另一种常见的键盘接口设计方式。
它将键盘的每一个按键连接到单片机的IO口,通过设置IO口的输入输出模式和状态来检测按键的触发信号。
矩阵式键盘接口的设计步骤如下:(1)将键盘的每一个按键分别连接到单片机的IO口。
(2)将IO口的输入输出模式设置为相应的模式,如输入模式或输出模式。
(3)设置IO口的状态,如上拉输入状态或输出高电平状态。
(4)根据需要,单片机不断扫描每一个IO口,检测按键的触发信号。
二、实现方法实现单片机与键盘或按键接口可以使用各种软件开发工具,如Keil、IAR等,配合相应的编程语言,如C语言或汇编语言。
下面分别介绍两种接口设计的实现方法。
1. 行列式键盘接口实现方法在行列式键盘接口设计中,需要设置IO口的输入输出状态和扫描方法。
51单片机设计电子锁密码锁含代码
电子锁设计报告一,实验目的1. 学习8051定时器时间计时处理,键盘扫描及LED数码管显示的设计方法。
2. 设计任务及要求利用实验平台上8个LED数码管,设计带有报警功能的可掉电保存的电子密码锁。
3.通过本次实验,加强对所学知识的理解,增强编程能力及实践能力。
二,实验要求A.基本要求:1:用4×4矩阵键盘组成0-9数字键及确认键和删除键。
2:可以自行设定或删除8位密码,能够掉电保存。
3:用5位数码管组成显示电路提示信息,当输入密码时,只显示“8.”,当密码位数输入完毕按下确认键时,对输入的密码与设定的密码进行比较,若密码正确,则门开,此处用绿色led发光二极管亮一秒钟做为提示,若密码不正确,禁止按键输入3秒,同时用红色led发光二极管亮三秒钟做为提示;若在3秒之内仍有按键按下,则禁止按键输入3秒被重新禁止。
4:自由发挥其他功能.5:要求有单片机硬件系统框图,电路原理图,软件流程图B.拓展部分:无三,实验基本原理单片机密码锁是集计算机技术、电子技术、数字密码技术为一体的机电一体化高科技产品,具有安全性高,使用方便等优点。
本系统考虑到单片机密码锁成本及体积因素,在设计单片机密码锁部分时,以AT89S52单片机为核心,24C04、LED等构成外围电路。
本系统单片机密码锁硬件部分结构简单、成本低,软件部分使用电子加密提高锁的安全性,具有比较好的市场前景。
同时,由于本电子密码锁可以实现掉电保存,而且可以自行设计或者删除8位密码,所以具有较高的实用价值。
本密码锁采用5位数码管组成显示电路提示信息,当输入密码时,只显示“8.”,当密码位数输入完毕按下确认键时,对输入的密码与设定的密码进行比较,若密码正确,则门开,此处用绿色led 发光二极管亮一秒钟做为提示,若密码不正确,禁止按键输入3秒,同时用红色led 发光二极管亮三秒钟做为提示;若在3秒之内仍有按键按下,则禁止按键输入3秒被重新禁止。
此项功能方便用户使用。
矩阵式键盘实验报告
矩阵式键盘实验报告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院系班级学号姓名指导老师机电一体化设计基础机械电子工程学院杨雨图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。
单片机课程设计---4×4矩阵式键盘识别显示电路的设计
数理与信息工程学院《单片机原理及应用》期末课程设计题目:4×4矩阵式键盘识别显示电路的设计专业:电子信息工程班级:电信061班*名:***学号:********指导老师:***成绩:( 2008.12 )目录第1节引言 (2)1.1 4*4矩阵式键盘系统概述 (2)1.2 本设计任务和主要内容 (3)第2节系统主要硬件电路设计 (4)2.1 单片机控制系统原理 (4)2.2 单片机主机系统电路 (5)2.2.1 时钟电路 (4)2.2.2 复位电路 (5)2.2.3 矩阵式键盘电路 (5)2.3 译码显示电路 (6)第3节系统软件设计 (11)3.1 软件流程图 (8)3.2 系统程序设计 (9)第4节结束语 (12)参考文献 (13)4*4矩阵式键盘识别显示电路的设计数理与信息工程学院电信061 姜铮铮指导教师:余水宝第一节引言矩阵式键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,即时在LED数码管上。
单片机控制的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AT89S51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,软件选用汇编语言编程。
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,将会有更广阔的开发前景。
1.1 4*4矩阵式键盘识别显示系统概述矩阵式键盘模式以N个端口连接控制N*N个按键,实时在LED数码管上显示按键信息。
显示按键信息,既降低了成本,又提高了精确度,省下了很多的I/O端口为他用,相反,独立式按键虽编程简单,但占用I/O口资源较多,不适合在按键较多的场合应用。
并且在实际应用中经常要用到输入数字、字母、符号等操作功能,如电子密码锁、电话机键盘、计算器按键等,至少都需要12到16个按键,在这种情况下如果用独立式按键的话,显然太浪费I/O端口资源,为了解决这一问题,我们使用矩阵式键盘。
51单片机矩阵键盘设计
工业大学课程设计资料袋电气与信息工程学院(系、部)2009--2010 学年第 1 学期课程名称单片机应用系统指导教师贺正芸学生专业班级电子信息科学与技术学号题目4*4矩阵键盘成绩起止日期2009 年11 月23 日~2009 年12 月04 日目录清单工业大学课程设计任务书2009 —2010 学年第 1 学期电气与信息工程学院(系、部)电子信息科学与技术专业班级课程名称:单片机应用系统设计题目:4*4矩阵键盘完成期限:自2009 年11 月9 日至2009 年11 月20 日共 2 周指导教师(签字):年月日系(教研室)主任(签字):年月日单片机应用系统4*4矩阵键盘设计说明书学生 班级 电科072学号成绩指导教师(签字)起止日期:2009 年 11 月 23 日 至 2009 年 12 月4 日电气与信息工程学院(部)年月日单片机设计题目:矩阵式键盘数显设计一、设计要求及任务1、设计要求(1)由P1.0—P1.3(列)和P1.4—P1.7(行)组成4*4矩阵键盘,P0口接LED 静态显示电路。
由于P0口部无上拉电阻,因此必须外部接上上拉电阻,其阻值的选择可以根据LED数码管发光电流及其亮度来决定,参考值为560欧姆。
编写4*4键盘的驱动程序。
(2)编写主程序,当按键按下时,能够在数码管显示器与按键的键值对应的数字2、设计任务(1)以AT89S51为核心,设计系统硬件电路,并根据所设计的电路制作实物。
(2)分析任务要求,绘制程序流程图,编写相应的软件程序。
(3)编写设计说明书,容包括:电路原理图;程序流程图,源程序清单;电路实测波形、电路原理分析、硬件调试分析;软件调试分析;结论和体会。
根据任务要求知此课程设计是做一个4*4的矩阵键盘P1口接键盘,P0口接数码管。
19脚和18脚接晶振电路,9脚接复位电路,P1.5—P1.7要接下载接口。
应先画出电路原理图,根据原理图列出报目表,编写程序,进行软件仿真,软件仿真成功后开始做硬件。
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{
unsigned char temp,reg1=0,reg2=0,key=0; //temp为临时变量,reg1为寄存器1,reg2为寄存器2,key为键盘编码号
P3=0x0f;
temp=P3&0x0f;
if(temp!=0x0f) //按键检测兼行坐标检测
51单片机矩阵键盘与8051连接设计
众所周知,51单片机一般的键盘检测原理为非编码键盘检测,没有专门用来产生键编码号或键值的电路芯片;而我们使用的电脑键盘为编码键盘,通过编码电路芯片为每个按键产生一个编码号,可以通过串行总线把键值传输给电脑。在进行矩阵键盘检测时,书本或老师一般教的都是扫描检测,即一行一行地检测或者一列一列地检测,代码繁琐复杂,且缺点很多(例如执行效率较低)。
case 0xed:L5=~L5;/*按键05功能*/ break;
case 0xdd:L6=~L6;/*按键06功能*/ break;
case 0xbd:L7=~L7;/*按键07功能*/ break;
case 0x7d:L8=~L8;/*按键08功能*/ break;
case 0xeb:/*按键09功能*/ break;
}
}
}
return key;
}
/*--------------------------------------------------
按键功能实现函数
--------------------------------------------------*/
void keyfuncTIon()
{
unsigned char kvalue=0;
{
EA=1;
ET0=1;
TMOD=0X01;
TH0=(65536-10000)/256;
TL0=(65536-10000)%256;
}
/*-----------------------------
中断服务函数
-----------------------------*/
void TImer0()interrupt 1
{
TR0=1; //-------------------
while(NUM); // 10ms去抖动延时
NUM=1; //-----------------f) //二次检测
{
reg1=temp; //把行坐标存入寄存器1
P3=reg1|0xf0; //关键,没有这句将导致整个函数出错
{
TR0=0; //定时终止
TH0=(65536-10000)/256; //定时器0初值重装
TL0=(65536-10000)%256;
NUM--;
}
/*--------------------------------------------------
矩阵键盘检测兼编码函数
--------------------------------------------------*/
while(1)
{
keyfuncTIon(); //按键循环检测
}
}
51单片机,矩阵键盘
举例电路:
矩阵键盘与8051连接如上图所示,首先,令P3=0x0f,检测P30、P31、P32、P33哪一行被按下,将此时P3的值存入寄存器1。然后,令P3=0xf0 |寄存器1,检测P34、P35、P36、P37哪一列被按下,将此时P3的值存入寄存器2。最后,把寄存器1的值和寄存器2的值组合起来即可得到矩阵键盘的编码。
代码如下:
#include《reg52.h》
unsigned char NUM=1;
/*-----------------------------
特殊功能位定义
-----------------------------*/
sbit L1=P0_;
sbit L2=P0_;
sbit L3=P0_;
sbit L4=P0_;
case 0x77:/*按键16功能*/ break;
default:;//空语句
}
}
/*-----------------------------
主函数
-----------------------------*/
void main()
{
DUAN=0;
WEI=0;
init(); //定时器初始化,装入初值10ms
temp=P3&0xf0;
if(temp!=0xf0) //检测列坐标
{
reg2=temp; //把列坐标存入寄存器2
key=reg1|reg2; //将寄存器1和寄存器2进行按位或,作用是组合坐标,格式为八位二进制的“列坐标行坐标”
while(temp!=0xf0) //等待按键释放
temp=P3&0xf0;
sbit L5=P0_;
sbit L6=P0_;
sbit L7=P0_;
sbit L8=P0_;
sbit DUAN=P2_;
sbit WEI=P2_;
/*-----------------------------
定时器0初始化函数
-----------------------------*/
void init()
case 0xdb:/*按键10功能*/ break;
case 0xbb:/*按键11功能*/ break;
case 0x7b:/*按键12功能*/ break;
case 0xe7:/*按键13功能*/ break;
case 0xd7:/*按键14功能*/ break;
case 0xb7:/*按键15功能*/ break;
kvalue=matrixkeyscan();
switch(kvalue)
{
case 0xee:L1=~L1;/*按键01功能*/ break;
case 0xde:L2=~L2;/*按键02功能*/ break;
case 0xbe:L3=~L3;/*按键03功能*/ break;
case 0x7e:L4=~L4;/*按键04功能*/ break;