單片機(jī)實驗五報告單片機(jī)鍵盤實驗

南昌大學(xué)試驗匯報學(xué)生姓名：學(xué)號：專業(yè)班級：試驗類型：?驗證?綜合■設(shè)計?創(chuàng)新試驗日期：.05.18試驗成績：試驗五單片機(jī)鍵盤試驗（一）試驗?zāi)康?.掌握單片機(jī)鍵盤控制；2.掌握數(shù)碼管顯示控制。（二）設(shè)計規(guī)定1.行列掃描按鍵鍵值為0~F；2.按鍵只支持單鍵按下，不支持多鍵同步按下；3.規(guī)定用數(shù)碼管顯示按鍵值。（三）試驗原理1.矩陣式鍵盤的設(shè)計按鍵數(shù)目較多的楊合常采用矩陣式(也稱行列式)鍵盤。鍵盤由行線和列線構(gòu)成，按鍵位于行、列的交叉點上，如下圖所示，一種4×4的行列構(gòu)造可構(gòu)成一種16個按鍵的鍵盤，需要一種8位的并行I/O口。很明顯，在按鍵數(shù)目較多的場所，矩陣式鍵盤要比獨立式鍵盤節(jié)省較多的I/O口線。對下圖所示的矩陣式鍵盤的查詢掃描，一般包括如下4個環(huán)節(jié)。(1)首先鑒別整個鍵盤有無按鍵按下措施為單片機(jī)驅(qū)動列線P0.0-P0.3輸出全0，然后讀行線P0.4-P0.7的狀態(tài)，若全為1，則鍵盤上沒有閉合鍵；若P0.4-P0.7，則有鍵按下。(2)清除鍵的抖動當(dāng)鑒別出也許有鍵按下時，軟件延時一段時間(10ms左右)再鑒別鍵盤的狀態(tài)，若仍有鍵閉合，則認(rèn)為鍵盤上有確定的鍵按下，否則是鍵抖動。(3)求出按下鍵的鍵號上圖中的16個按鍵，鍵號依次為0,1,...15。各行的首鍵號分別為0，4，8，12，列號依次為0，1，2，3。行線通過上拉電阻接+5V，當(dāng)無鍵按下時，行線為高電平，當(dāng)有按鍵按下時，對應(yīng)的行線與列線短接，行線的電平將由此行線相連的列線電平?jīng)Q定。假如把行線設(shè)置為單片機(jī)的輸入口線，列線設(shè)置為單片機(jī)的輸出口線，則按鍵號的識別過程是:先令0列線P0.0為低電平0，其他3根列線都為高電平，遂行檢查行線狀態(tài)。假如行線P0.4-P0.7都為高電平1，則P0.0這列上沒有按鍵閉合，若P0.4-P0.7中有一行為低電平，則該行線與列線交叉的按鍵按下。假如P0.0這一列上沒有按鍵閉合，接著再使P0.1為低電平，其他列線為高電平。用同樣的措施檢查P0.1這列上有無按鍵閉合，以此類推。這樣采用逐列掃描(只有列為低)，然后讀入各行線的電平，即可求出設(shè)下鍵的鍵號N=行的首鍵號+列號。各行的首鍵號分別為0，4，8，12，列號依次為0，1，2，3。編程時設(shè)置1個列號計數(shù)器，初值為0，每掃描1列，列號計數(shù)器加1。(4)判閉合鍵與否松開假如松開則將鍵號送入對應(yīng)的寄存器中保留，單片機(jī)根據(jù)按下鍵的鍵號，對該鍵的一次閉合僅作一次鍵功能處理。2.數(shù)碼管顯示鍵值上述的鍵盤掃面環(huán)節(jié)結(jié)束后，鍵號存儲在對應(yīng)的寄存器中，要把鍵號顯示出來，只須向P4.0口輸出對應(yīng)的段碼、位碼以及向P4.3和P5.4口輸出對應(yīng)信號，運(yùn)用74HC595芯片控制八段數(shù)碼管從而到達(dá)顯示對應(yīng)鍵號的效果。電路圖如下所示：（四）試驗設(shè)備硬件：PC機(jī)、USB數(shù)據(jù)傳播線、STC單片機(jī)綜合試驗箱軟件：兼容51單片機(jī)的Keiluvision5集成開發(fā)環(huán)境、STC-ISP單片機(jī)燒錄軟件（五）試驗成果試驗源代碼如（七）所示，對代碼進(jìn)行編譯，提醒0錯誤0警告，生成hex文獻(xiàn)將單片機(jī)試驗箱和電腦通過USB數(shù)據(jù)線連接，打開STC-ISP檢測串口點擊點開程序文獻(xiàn)，選擇剛剛生成的hex文獻(xiàn)，點擊下載程序（六）成果討論與心得體會成果分析討論：將程序燒錄至單片機(jī)后，可觀測數(shù)碼管最高位顯示0（初始值），其他位消隱。按下矩陣鍵盤的鍵，數(shù)碼管顯示對應(yīng)的鍵號，從0-F都能完整顯示，完畢試驗。心得體會：通過本次試驗，我學(xué)會了怎樣使用矩陣鍵盤，掌握了矩陣鍵盤的掃描原理，理解了矩陣鍵盤的電路構(gòu)造以及數(shù)碼管的顯示方式。但愿通過自己多次嘗試能在此后試驗中純熟使用矩陣鍵盤并將其運(yùn)用到其他方面。（七）附錄：試驗源代碼P4DATA 0C0HP5DATA 0C8HP0M1 DATA 0x93 ; P0M0 DATA 0x94 ; P4M1 DATA 0xB3 ; P4M0 DATA 0xB4 ; P5M1 DATA 0xC9 ; P5M0 DATA 0xCA ; P_HC595_SER BIT P4.0 ;P_HC595_RCLK BITP5.4 ;P_HC595_SRCLK BITP4.3 ;KeyState DATA 70H ;ORG 0000H LJMP F_MainORG 0100HF_Main:CLR AMOV P0M1, A ;MOV P0M0, A ;MOV P4M1, A ;MOV P4M0, A ;MOV P5M1, A ;MOV P5M0, A ;MOV psw, #00H ;MOV 27H , #40H ;MOV KeyState, #00H ;F_Main_Loop: LCALL KEY2 ;LCALL F_delay_ms ; LCALL F_DisplayScan ;AJMP F_Main_Loop ;KEY2:LCALL KS ;JNZ S1 ;LCALL F_delay_ms ;AJMP QUIT ;S1:LCALL F_delay_ms ;LCALL KS ;JNZ S2 ;AJMP QUIT ;S2:MOV R4, #0FEH ;MOV R5, #00H ;S3:MOV P0, R4 ;L0:JB P0.4, L1 ;MOV A, #00H ;AJMP LK ;L1:JB P0.5, L2 ;MOV A, #04H ; AJMP LK ;L2: JB P0.6, L3 ; MOV A, #08H ; AJMP LK ;L3: JB P0.7, NEXT ;MOV A, #0CH ;LK:ADD A, R5 ;PUSH ACC ;LJMP S4 ;NEXT:INC R5 ;MOV A, R4 ;JNB ACC.3, S4 ;RL A ;MOV R4, A ;AJMP S3 ;S4:LCALL KS ;JNZ S4 ;POP ACC ;MOV KeyState,A ;LJMP QUIT ;KS: MOV P0, #0FH ;MOV A, P0 ;XRL A, #0FH ;RETQUIT: RETF_delay_ms: MOV R2, #25 ;D1:MOV R3, #200DJNZ R3, $DJNZ R2, D1RETF_Send_595:PUSH 01H ;MOV R1, #8 ;L_Send_595_Loop:RLC A ;MOV P_HC595_SER,C ;SETB P_HC595_SRCLK ;CLR P_HC595_SRCLK ;DJNZ R1,L_Send_595_Loop ;POP 01H ;RETF_DisplayScan: PUSH ACC ;MOV A, #080H ; CPL A ;LCALL F_Send_595 ;POP ACC ;MOV A, KeyState ; MOV DPTR, #T_Display ;MOVC A, @A+DPTR ;LCALL F_Send_595 ;SETB P_HC595_RCLK ;CLR P_HC595_RCLKLCALL F_de