AVR键盘设计 (2)

基于基于 AVR 单片机的键盘设计单片机的键盘设计 一 设计任务 一 设计任务 实现按键对外部器件的控制 二 设计要求 二 设计要求 1 实现单片机对两位数码管的控制 2 实现按键对数码管的自加功能 自动加 1 加 2 加 3 3 实现按键中断数码管工作的功能 3 所需原件 所需原件 原件名称数量 9cm 15cm 的实验电路板 1 电源插座1 470uF 电容2 104pF 电容2 L7805 稳压器1 8M 石英晶体1 22pF 电容2 ATmega16 单片机1 SPI 程序下载端口1 LED 发光二极管2 按键4 拨动式开关1 120 电阻 1 5 1k 电阻 1 共阴型数码管 2 集成电路插座 40 脚 1 数据下载线 1 排针 跳线若干 4 设计步骤设计步骤 硬件设计硬件设计 设计要点设计要点 1 但键盘中按键数量较多时 为了减少对 I O 口的占用 通常用将按键排 列成矩阵形式 2 如其原理图所示 首先由一个 I O 口来控制其列电平 与此同时对各行 对应的 I O 口依次进行检测 当符合检测条件时 即确定该按键按下 而后进 行对应的软件操作 3 如图 5V 电源经过 5 1k 和 120 的电阻接到 PD0 口 设置 PD0 口为 列电平 在 5 1k 和 120 的电阻之间分别将四个按键的一端连接起来 另一 端则分别于 PD1 PD2 PD3 PD4 相连 电路图电路图 行扫描法也称为逐行扫描法 其按键识别过程如下 首先将行线 PD1 PD4 设置为低电平输出 然后读 PD0 中有无低电平出 现 如果有低电平出现 则说明有按键按下 如果读到的是高电平 则表示无 按键按下 在确定有按键按下后 则要确定具体是哪个按键 其思路是依次将行 设置为低电平 并检测列线的输入 进而确认具体的按键位置 当 PD2 输出低 电平时 PD1 1 PD2 0 PD3 1 PD4 1 测得 PD0 为低电平 PD0 0 则可以 确认是 S5 按下 PCB 图 未铺地 图 未铺地 PCB 图 已铺地 图 已铺地 实物图实物图 软件设计软件设计 功能 功能 设计简单的程序 使得按键操作可以控制数码管的递加数字 并可以控 制数码管再任何时候停止递加 程序说明 程序说明 1 首先要对数码管动态扫描子程序进行编程 2 对各个按键的状态进行扫描 确定被按下的按键 3 对工作停止按键的程序进行编程 使其能够使数码管停止工作 而且再次工作时 数码管数字从零开始计数 程序内容 程序内容 This program was produced by the CodeWizardAVR V1 25 7a Evaluation Automatic Program Generator Copyright 1998 2007 Pavel Haiduc HP InfoTech s r l Project Version Date 2011 11 8 Author Freeware for evaluation and non commercial use only Company Comments Chip type ATmega16 Program type Application Clock frequency 4 000000 MHz Memory model Small External SRAM size 0 Data Stack size 256 include include define Key mask 0b00000001 flash unsigned char led 7 10 0 x3F 0 x06 0 x5B 0 x4F 0 x66 0 x6D 0 x7D 0 x07 0 x7F 0 x6F flash unsigned char position 2 0 xFD 0 xFE unsigned char dis buff 2 unsigned char posit digital 0 key value key line void display void 数码管动态扫描显示子程序 unsigned char i for i 0 i 2 posit 0 delay ms 10 void digital to disbuff void 将数据送至缓存区子程序 unsigned char i 0 dis buff i digital 10 dis buff i digital 10 void main void unsigned char key temp unsigned int i PORTA 0 x00 DDRA 0 xFF PORTC 0 x03 DDRC 0 x03 PORTD 0 x1F DDRD 0 x1E for i 0 i 2 i dis buff i 0 while 1 key line 0b00000010 for i 1 i 4 i PORTD key line PORTD key line key value Key mask if key value Key mask 判定是否有按键按下 key line 100 digital 0 key line 0b00010000 PORTD key line PORTD key line key temp Key mask if key temp Key mask 检测复位键是否按下 digital 0 PORTA 0 x00 break if key line 0b00000100 如果是第二个键按下 while 1 digital to disbuff display digital if digital 100 digital 0 key line 0b00010000 PORTD key line PORTD key line key temp Key mask if key temp Key mask 检测复位键是否按下 digital 0 PORTA 0 x00 break if key line 0b00001000 如果是第三个键按下 while 1 digital to disbuff display digital 2 if digital 100 digital 0 key line 0b00010000 PORTD key line PORTD key line key temp Key mask if key temp Key mask 检测复位键是否按下 digital 0 PORTA 0 x00 break 五 键盘操作的测试结果五 键盘操作的测试结果 当按下第一个键时 数码管自动加 1 至 99 而后自动返回零继续自加 当 按下第二个键时 数码管自动加 2 至 98 而后自动返回零继续自加 当按下第 三个键是 数码管自动加 3 至 99 而后自动返回零继续自加 当按下复位键是 在自加中的数码管自动熄灭 再次操作 1 2 3 键时 数码管从零自加 数码管自加状态数码管自加状态 右面的小面板上有四个按键 其中三个分别控制数码管自动加 1 加 2 加 3 另外一个按键对数码管进行复位操作 复位数码管复位数码管 当按下去复位键时 数码管停止工作 六 总结六 总结 通过本次作业 最大的收获是掌握了扫描键盘的工作原理 以及两位数码 管的工作原理和他们电路焊接 并锻炼了自己独立编程能力 不足之处是自己 看的程序太少 许多东西还是要受别人所编程序的启发才能编写出来 另外 在作业中的程序编写上 首先使用中断来进行对数码管的控制的 但缺点是不能进行复位操作 只能关闭电源 重新启动单片机才能使得其他按 键起作用 后来