设计键盘与显示课程设计采用8031单片机设计键盘与显示.doc

1、动力与能源学院2011级自动化专业 微控制器原理课程设计报告目 录第一部分 设计题目 2第二部分 设计要求 2第三部分 硬件设计 2 1 、 硬件设计原理 2 2 、 硬件设计电路 2第四部分 软件设计 3 1 、 软件设计思想 32 、 流程图 43 、 源程序 5第五部分 仿真功能 13第六部分 收获与总结14第七部分 附录 14一、 设计题目采用8031单片机设计键盘与显示。二、 设计要求 1. 采用4位数码管显示通过键盘所按的数；2. 设计键盘与显示硬件电路要求键盘有12个按键（09），一个确认键，一个开关键；3编写软件，要求将按键数字显示在数码管上，具体格式：按数字键n个，然后按确认

2、键，显示刚才键入的数。如果两次确认键之间按键数超过4位，则只显示按确认键最近的4位；如果两次确认键之间按键数少于4位，则显示实际按确位数；先按的键显示在高位。开关键用于显示的开关，按一开显示，再按一次关显示；4详细叙说软件设计方法。三、 硬件设计1、 硬件设计原理（1）的矩阵键盘，第1行与89C51的P3.0口相连，第2行与89C51的P3.1口相连，第3行与89C51的P3.2口相连；第1列与89C51的P3.4口相连，第2列与89C51的P3.5口相连，第3列与89C51的P3.6口相连，第4列与89C51的P3.7口相连。用来检测哪个按键被按下。（2）4个数码显示管，由89C51的P0口

3、通过两个74HC573芯片控制显示，其中P2.6通过控制一个573来控制段码输入（段选），P2.7控制另一个573从而控制位码的输入（位选）。2、 硬件电路图（1）独立矩阵键盘与8031单片机P3口的连接图：图1 （2）P0口控制数码管显示电路：图2（3）模拟仿真电路图：图3四、 软件设计1、 设计思想本题可分为两部分，一部分为键盘扫描，另一部分为显示，并且选定第三行第三列为“确定键”，第三行第四列为“显示键”。为了方便录入数据和显示，采用两个数组，一个作为接收数组，用来接收按键值，一个作为显示数组，作为动态扫描显示。采用赋值、读值的方法确定是否存在按键输入，若有按键输入，则依次按键位顺序赋给

4、接收数组高位0到9中的值（即按键值），每次有按键输入时数组左移，以保证每次数组中保留的都是最近的四个输入值。设置变量作为判定显示开关的依据，显示开时，将接收数组中的值赋给显示数组，用动态扫描的办法使数码管显示录入值。2、 流程图开始 接收按键输入显示=1？确定键？否 否 是 是接收数组值赋给显示数组接收数组初始化数码管显示数字3、 源程序（含注释） #include #define int8 unsigned char #define int16 unsigned int sbit dula=P26; /读段码，申明U1锁存器的锁存端 sbit wela=P27; /读位码，申明U2锁存器的锁

5、存端 /段码 code unsigned char seg_code=0x3f,0x06,0x5b,0x4f, 0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00; int8 pre_array4=0x0a,0x0a,0x0a,0x0a;/接收按键数组 int8 hold_array=0x0a,0x0a,0x0a,0x0a;/显示数组 int8 a=0,temp; /a控制显示与否即显示键 ,n与key确定 int8 key=0xff; /key初始值 /延时程序 void delay(unsigned int x) unsigned char t; while(x-) fo

6、r(t=0;t120;t+); void main() int m; while(1) /扫描第一行是否有按键输入，若有则temp&0xf0!=0xf0，而后进入switch语句P3=0xfe; temp=P3; temp=temp&0xf0; if(temp!=0xf0) delay(10); /延时去抖操作 if(temp!=0xf0) /确定是否有输入 temp=P3; switch(temp) case 0xee: /第一行第一列 key=0; break; case 0xde: /第一行第二列 key=1; break; case 0xbe: /第一行第三列 key=2; break

7、; case 0x7e: key=3; break; while(temp!=0xf0) /等待按键释放 temp=P3; temp=temp&0xf0; /把最近的键盘输入值存入接收数组，保留最近四位 pre_array0= pre_array1; pre_array1= pre_array2 ; pre_array2= pre_array3; pre_array3=key; /扫描第二行是否有按键输入 P3=0xfd; temp=P3; temp=temp&0xf0; if(temp!=0xf0) delay(20); if(temp!=0xf0) temp=P3; switch(temp

8、) case 0xed: key=4; break; case 0xdd: key=5; break; case 0xbd: key=6; break; case 0x7d: key=7; break; while(temp!=0xf0) temp=P3; temp=temp&0xf0; pre_array0= pre_array1; pre_array1= pre_array2 ; pre_array2= pre_array3; pre_array3=key; /扫描第三行是否有按键输入 P3=0xfb; temp=P3; temp=temp&0xf0; if(temp!=0xf0) del

9、ay(10); if(temp!=0xf0) temp=P3; switch(temp) case 0xeb: key=8; break; case 0xdb: key=9; break; case 0xbb: /确定键 （此时按键为第3行第3列） /由按键存储数组到显示输出数组 hold_array0=pre_array0; hold_array1=pre_array1; hold_array2=pre_array2; hold_array3=pre_array3; /初始化for(m=0;m4;m+)pre_arraym=10; /按键接受数组准备下一轮的接收 break; case 0x

10、7b: /显示键a （此时按键为第3行第4列） a=a; break; while(temp!=0xf0) temp=P3; temp=temp&0xf0; if(key=8|key=9) pre_array0= pre_array1; pre_array1= pre_array2 ; pre_array2= pre_array3; pre_array3=key; /显示if(a) /显示键a为1输出，为0黑屏 /动态扫描法输出 dula=0; P0=seg_codehold_array0; dula=1; dula=0; wela=0; P0=0xfe; /选中第一位数码管 wela=1;

11、wela=0; delay(3); dula=0; P0=seg_codehold_array1; dula=1; dula=0; wela=0; P0=0xfd; wela=1; wela=0; delay(3);dula=0; P0=seg_codehold_array2; dula=1; dula=0; wela=0; P0=0xfb; wela=1; wela=0; delay(3);dula=0; P0=seg_codehold_array3; dula=1; dula=0; wela=0; P0=0xf7; wela=1; wela=0; delay(3); else /显示键a为

12、0，输出黑屏 dula=0; P0=seg_code10; /0x00 dula=1; dula=0; wela=0; P0=0xf0; wela=1; wela=0; delay(3); 五、功能仿真当按键的数目为n（n=4时，显示的是最近按下的四个。六、收获与总结通过本次课设，使我学会了PROTEUS软件和KEILC软件的基本使用。使我能够综合运用微型计算机技术、C语言程序设计以及数字电路、模拟电路等课程中学到的知识做一些简单的电子产品的仿真，使我对C语言有了更好的掌握和运用，用其进行软件编程更加顺手。初步掌握了KEILC和PROTEUS等软件，可以用C语言或汇编语言编写一个较完整的实用程

13、序。本次课设使我初步了解了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、调试等。更重要的是，使我明白了无论是设计硬件电路还是编写相应的软件程序，我们应该时刻都要仔细认真。因为在这个过程中哪怕是出现一个小小的错误，都会导致不能仿真出正确的结果甚至根本不会出结果。课程设计的过程是一个不断学习的过程，我们需要充分利用好网络资源来解决我们在课设过程中遇到的问题，只有将遇到的问题解决好，才能真正的学到一些知识。七 、附录 元件清单： 器件 规格 数量 电阻 220 1 电阻 10k 2 电容 22pF 2 电容 10uF 2 STC89C52RC 1 晶振 11.0592MHz 1 数码管 共阴极 4 4X4矩阵键盘 1- 14 -