实验四 键盘及显示实验

实验四键盘及显示实验一、实验目的1、学习自制键盘与单片机的接口及程序处理方法；2、掌握数码管显示电路的构成及程序编制方法。

二、实验仪器设备THGZ—1型单片机·CPLD/FPGA开发综合实验装置1台。

三、实验内容与要求通过键盘输入数据和操作指令，并由LED显示器显示相关数据。

1、独立式键盘与动态LED显示起初显示器全黑，当按KEY1~KEY8任意键后，显示器显示与键号对应的字符（“1”~“8”），每次按键对应字符显示在最右边，前一次的左移一位。

图2-4.1 独立式键盘与动态LED显示实验电路2、矩阵式键盘与动态LED显示①单字符的循环显示起初显示器显示“In ”，按键盘上的“0”~“9”任意键后再按“开始”键，6位LED 显示器马上左循环显示（左移速度0.5s/字符）键入的字符，按“停止”键可以重复以上过程。

图2-4.2 单字符的循环显示实验电路②延时函数的时间测量用定时器/计数器0测量如下延时函数的延时时间。

delaytest(unsigned int time){ unsigned int i，j；for (i=0；i<time；i++)for (j=0；j<65535；j++)；}开机显示“good”；按“测量”键后显示“InPArA”表明要通过键盘输入延时函数的实参值，输入实参值并显示该值；按“测量”键后以ms为单位显示测量结果；再按“测量”键将重复以上过程。

图2-4.3 延时函数的时间测量实验电路四、思考题1、比较独立式键盘与矩阵式键盘的异同。

2、键盘处理程序包括哪些过程？2、如何识别键盘上的各键？键值有何意义？3、何为消抖？有何意义？如何实现？实验四源程序清单TEST4-1.C#include <reg51.h>#define KeyISegCodeO P1 /*定义键盘输入口/动态LED显示器段码输出口*/#define BitCtrO P2 /*定义动态LED显示器位控码输出口*/unsigned char DispBuf[6]={10,10,10,10,10,10}; /*显示数组,初始化为不显示*/void delay(unsigned char time) /*延时函数*/{ unsigned char i,j;for (i=0;i<time;i++)for (j=0;j<255;j++);}unsigned char KeyBoardScan() /*键盘扫描函数*/{ unsigned char KeyV alue=0; /*键值,无键按下为0*/BitCtrO=0; /*关闭显示*/KeyISegCodeO=0xff; /*由输出转为输入*/if (KeyISegCodeO!=0xff){ delay(12); /*消抖延时约10ms(fosc=12MHz)*/if (KeyISegCodeO!=0xff){ switch (KeyISegCodeO){ case 0xfe: KeyV alue=1;break; /*KEY1按下，键值为1*/case 0xfd: KeyV alue=2;break; /*KEY2按下，键值为2*/case 0xfb: KeyV alue=3;break; /*KEY3按下，键值为3*/case 0xf7: KeyV alue=4;break; /*KEY4按下，键值为4*/case 0xef: KeyV alue=5;break; /*KEY5按下，键值为5*/case 0xdf: KeyV alue=6;break; /*KEY6按下，键值为6*/case 0xbf: KeyV alue=7;break; /*KEY7按下，键值为7*/case 0x7f: KeyV alue=8;break; /*KEY8按下，键值为8*/}while (KeyISegCodeO!=0xff); /*等待键释放*/}}return(KeyV alue); /*返回键值*/}void display(unsigned char NumLED) /*显示函数*/{ unsigned char code SegCode[16]={63,6,91,79,102,109,125,7,127,111,0}; /*0~9、显黑共阴极段码*/ unsigned char i;BitCtrO=1; /*指向显示器末位*/for (i=0;i<NumLED;i++){ KeyISegCodeO=SegCode[DispBuf[i]]; /*显示当前位*/delay(5); /*延时约4ms(fosc=12MHz)*/BitCtrO=BitCtrO<<1; /*指向前一位*/}}main(){ unsigned char KeyV alue,i;while(1){ KeyV alue=KeyBoardScan(); /*扫描键盘获得键值*/if (KeyV alue!=0){ /*显示缓冲区刷新*/for (i=5;i>0;i--)DispBuf[i]=DispBuf[i-1];DispBuf[0]=KeyV alue;}display(6); /*显示（6位）*/}}TEST4-2.1.C#include <reg51.h>#include <intrins.h>#define KeyROCISegCodeO P1 /*定义键盘行输出列输入/段码输出口*/#define BitCtrO P2 /*定义动态LED显示器位控码输出口*/#define NumRow 3 /*定义键盘行数为3*/#define NumColumn 4 /*定义键盘列数为4*/unsigned char DispBuf[6]={10,10,10,10,11,1}; /*显示数组,初始化为显示"In "*/unsigned char c_50ms=1; /*50毫秒计数*/void delay(unsigned char time) /*延时函数*/{ unsigned char i,j;for (i=0;i<time;i++)for (j=0;j<255;j++);}unsigned char KeyBoardScan() /*键盘扫描函数*/{ unsigned char row=NumRow,RowCode,column=NumColumn,ColumnState; /*行循环、行码、列循环、列状态*/BitCtrO=0; /*关闭显示*/KeyROCISegCodeO=0xf8; /*键盘行线均输出0*/if ((KeyROCISegCodeO|0x0f)!=0xff){ /*有键按下*/delay(12); /*消抖延时约10ms(fosc=12MHz)*/KeyROCISegCodeO=0xf8; /*键盘行线均输出0*/if ((KeyROCISegCodeO|0x0f)!=0xff){ /*确实有键按下，寻找是哪个键*/RowCode=0xfe; /*指向第1行*/for(row=0;row<NumRow;row++) /*扫描共NumRow行*/{ KeyROCISegCodeO=RowCode; /*当前行*/ColumnState=KeyROCISegCodeO|0x0f; /*获取列状态*/for(column=0;column<NumColumn;column++) /*查询共NumColumn列的状态*/if ((ColumnState|0x7f)==0x7f){ while ((KeyROCISegCodeO|0x0f)!=0xff); /*等待键释放*/return(row*NumColumn+column); /*返回键值*/}elseColumnState=_crol_(ColumnState,1); /*指向下一列*/RowCode=_crol_(RowCode,1); /*指向下一行*/}}}return(NumRow*NumColumn); /*返回无键值*/}void display(unsigned char NumLED) /*显示函数*/{ unsigned char code SegCode[12]={63,6,91,79,102,109,125,7,127,111,0,84}; /*0~9、黑、n共阴极段码*/ unsigned char i;BitCtrO=1; /*指向显示器末位*/for (i=0;i<NumLED;i++){ KeyROCISegCodeO=SegCode[DispBuf[i]]; /*显示当前位*/delay(6); /*延时约5ms(fosc=12MHz)*/BitCtrO=BitCtrO<<1; /*指向前一位*/}}main(){ unsigned char i,KeyV alue,lock=0; /*循环，键值，键联锁：0："停止"键有效、1：数字键有效、2:"开始"键有效*/TMOD=1; /*定时计数器0定时、方式1*/TH0=(65536-50000)/256; /*定时计数器0定时50ms*/TL0=(65536-50000)%256;ET0=1; /*开定时计数器0中断*/EA=1; /*开总中断*/while(1){ KeyV alue=KeyBoardScan(); /*扫描键盘获得键值*/switch (KeyV alue) /*键处理*/{ case 12: break; /*无键按下不处理*/case 11: { if (lock==0){ /*"停止键"有效及处理*/TR0=0; /*关闭T0*/DispBuf[5]=1; /*左边第1个数码管显"I"*/DispBuf[4]=11; /*左边第2个数码管显"n"*/for (i=0;i<4;i++) DispBuf[i]=10; /*后面4个数码管显黑*/lock=1; /*数字键有效*/}} break;case 10: { if (lock==2){ /*"开始"键有效及处理*/TR0=1; /*启动T0*/lock=0; /*"停止"键有效*/}} break;default: { if (lock==1){ /*数字键有效及处理*/DispBuf[0]=KeyV alue; /*右边第1个数码管显键入的字符*/for (i=5;i>0;i--) DispBuf[i]=10; /*其余5个显黑*/lock=2; /*"开始"键有效*/}}}display(6); /*数码管（6个)显示*/}}/**********定时计数器0中断处理程序*********/TC0() interrupt 1 using 1{ unsigned char temp,i;TH0=(65536-50000)/256; /*定时计数器0重新定时50ms*/TL0=(65536-50000)%256;if (c_50ms++>10){ /*0.5s后使键入字符左环移1位*/c_50ms=1;temp=DispBuf[5];for (i=5;i>0;i--) DispBuf[i]=DispBuf[i-1];DispBuf[0]=temp;}}TEST4-2.2.C#include <reg51.h>#include <intrins.h>#define KeyROCISegCodeO P1 /*定义键盘行输出列输入/段码输出口*/#define BitCtrO P2 /*定义动态LED显示器位控码输出口*/#define NumRow 3 /*定义键盘行数为3*/#define NumColumn 4 /*定义键盘列数为4*/unsigned char DispBuf[6]={10,10,13,12,12,9}; /*显示数组,初始化为显示"good "*/unsigned long total; /*T0溢出计数*/void delay(unsigned char time) /*延时函数*/{ unsigned char i,j;for (i=0;i<time;i++)for (j=0;j<255;j++);}void delaytest(unsigned int time) /*延时函数*/{ unsigned int i,j;for (i=0;i<time;i++)for (j=0;j<65535;j++);}unsigned char KeyBoardScan() /*键盘扫描函数*/{ unsigned char row=NumRow,RowCode,column=NumColumn,ColumnState; /*行循环、行码、列循环、列状态*/BitCtrO=0; /*关闭显示*/KeyROCISegCodeO=0xf8; /*键盘行线均输出0*/if ((KeyROCISegCodeO|0x0f)!=0xff){ /*有键按下*/delay(12); /*消抖延时约10ms(fosc=12MHz)*/KeyROCISegCodeO=0xf8; /*键盘行线均输出0*/if ((KeyROCISegCodeO|0x0f)!=0xff){ /*确实有键按下，寻找是哪个键*/RowCode=0xfe; /*指向第1行*/for(row=0;row<NumRow;row++) /*扫描共NumRow行*/{ KeyROCISegCodeO=RowCode; /*当前行*/ColumnState=KeyROCISegCodeO|0x0f; /*获取列状态*/for(column=0;column<NumColumn;column++) /*查询共NumColumn列的状态*/if ((ColumnState|0x7f)==0x7f){ while ((KeyROCISegCodeO|0x0f)!=0xff); /*等待键释放*/return(row*NumColumn+column); /*返回键值*/ }elseColumnState=_crol_(ColumnState,1); /*指向下一列*/RowCode=_crol_(RowCode,1); /*指向下一行*/ }}}return(NumRow*NumColumn); /*返回无键值*/}void display(unsigned char NumLED) /*显示函数*/{ unsigned char code SegCode[18]={63,6,91,79,102,109,125,7,127,111,0,84,92,94,115,119,80,121}; /*0~9、黑、n、o、d、P、A、r、E共阴极段码*/unsigned char i;BitCtrO=1; /*指向显示器末位*/for (i=0;i<NumLED;i++){ KeyROCISegCodeO=SegCode[DispBuf[i]]; /*显示当前位*/delay(6); /*延时约5ms(fosc=12MHz)*/BitCtrO=BitCtrO<<1; /*指向前一位*/ }}void error(){ DispBuf[5]=17; /*显"E"*/DispBuf[4]=16; /*显"r"*/DispBuf[3]=16; /*显"r"*/DispBuf[2]=12; /*显"o"*/DispBuf[1]=16; /*显"r"*/DispBuf[0]=10; /*显黑*/}main(){ unsigned char temp,NumBit,i,KeyV alue; /*临时、数字位数，循环，键值*/ unsigned long result; /*实参值/测量结果*/bit lock=0 ; /*键联锁：0："测量"键有效、1：数字键/"确认"键有效*/ TMOD=1; /*定时T0定时方式1*/TH0=0;TL0=0;ET0=1; /*开T0中断*/EA=1; /*开总中断*/while(1){ KeyV alue=KeyBoardScan(); /*扫描键盘获得键值*/switch (KeyV alue) /*键处理*/{ case 12: break; /*无键按下不处理*/case 11: { if (lock==0){ /*"测量键"有效及处理*/DispBuf[5]=1; /*显"I"*/DispBuf[4]=11; /*显"n"*/DispBuf[3]=14; /*显"P"*/DispBuf[2]=15; /*显"A"*/DispBuf[1]=16; /*显"r"*/DispBuf[0]=15; /*显"A"*/NumBit=0; /*无数字输入*/lock=1; /*数字/"确认"键有效*/}} break;case 10: { if (lock){ /*"确认"键有效及处理*/if (NumBit>0) /*限定必须输入至少1位实参值*/{ /*获得有效数字位*/for (i=4;i>0;i--)if (DispBuf[i]==10) DispBuf[i]=0;else break;result=10000*DispBuf[4]+1000*DispBuf[3]+100*DispBuf[2]+10*DispBuf[1]+DispBuf[0]; /*获得实参值*/if (result<65536&&result!=0){ total=0; /*T0溢出计数初值0*/TR0=1; /*启动T0*/delaytest((unsigned int)result);TR0=0; /*关闭T0*/result=(total*65536+TH0+TL0)/1000; /*获得ms为单位的测量结果*/if (result<1000000){ /*显示测量结果*/for (i=0;i<6;i++) /*获得测量结果数字位*/{ DispBuf[i]=result%10;result/=10;}for (i=5;i>0;i--) /*去掉测量结果数字位无效0*/if (DispBuf[i]==0)DispBuf[i]=10 ;else break;}elseerror(); /*结果超出显示范围，提示出错*/}elseerror(); /*实参为0或超出65535，提示出错*/}elseerror(); /*实参为0，提示出错*/lock=0; /*"测量"键有效*/}} break;default: { if (lock){ /*数字键有效及处理*/if (NumBit++<5) /*限定只能输入1~5位实参值*/{ if(NumBit!=1){ /*数字位左移*/temp=DispBuf[5];for (i=5;i>0;i--) DispBuf[i]=DispBuf[i-1];DispBuf[0]=temp;DispBuf[0]=KeyV alue;}else{ if (KeyV alue==0){ /*第1位数字为0，提示出错*/error();lock=0; /*"测量"键有效*/}else{ for (i=5;i>0;i--) DispBuf[i]=10;DispBuf[0]=KeyV alue;}}}else{ error();lock=0; /*"测量"键有效*/}}}}display(6); /*数码管（6个)显示*/}}/*******T0中断处理程序*******/TC0() interrupt 1 using 1{ total++;}。