AT89C51单片机对4×4矩阵键盘进行动态扫描报告

北京联合大学信息学院 姓 名： 刘浩 学 号： 28 系 别： 电子工程系 专 业： 电子信息工程 同 组 人：徐笑、冯亚静、吴宾 祝姗姗、孙迪 指 导 教 师： 吴晶晶 协助指导教师： 训练任务：训练任务： 1、熟练掌握、熟练掌握 PROTEUS 软件的使用；软件的使用； 2、按照设计要求绘制电路原理图；、按照设计要求绘制电路原理图； 3、能够按要求对所设计的电路进行仿真；、能够按要求对所设计的电路进行仿真； 基本要求及说明基本要求及说明: 1、按照设计要求自行定义电路图纸尺寸；、按照设计要求自行定义电路图纸尺寸； 2、设计任务如下：、设计任务如下： AT89C51 单片机对单片机对 44 矩阵键盘进行动态扫描，当按键盘的键时，可将相应矩阵键盘进行动态扫描，当按键盘的键时，可将相应 按键值（按键值（0F）实时显示在数码管上；）实时显示在数码管上； 3、按照设计任务在、按照设计任务在 Proteus 7Professional 中绘制电路原理图；中绘制电路原理图； 4、根据设计任务的要求编写程序，画出程序流程图，并在、根据设计任务的要求编写程序，画出程序流程图，并在 ProteusProteus 下进行仿真，实下进行仿真，实 现相应功能。现相应功能。 目目 录录 1. 任务说任务说明明.1 2. 原理图原理图绘绘制说明制说明.1 3. 流程图绘制以及说明流程图绘制以及说明.2 4. PROTEUS 仿真仿真说说明明.4 5. 体会及合理化体会及合理化建建议议.7 附录附录 电路原电路原理理图图.8 参考参考文文献献.9 第 1 页 1任务说明任务说明 AT89C51 单片机对 44 矩阵键盘进行动态扫描，当按键盘的键时，可将相应按 键值（0F）实时显示在数码管上；按照设计任务在 Proteus 7 Professional 中绘 制电路原理图；根据设计任务的要求编写程序，画出程序流程图，并在 Proteus 下 进行仿真，实现相应功能。 二原理图绘制说明原理图绘制说明 1.原理图说明 本实验是 AT89C51 单片机对 44 矩阵键盘进行动态扫描，当按键盘的键时，可 将相应按键值（0F）实时显示在数码管上。44 矩阵键盘是用 4 条 I/O 线作为行 线，4 条 I/O 线作为列线，在行线和列线的交叉点上设置一个按键，每个按键有它 的行值和列值，用 4 条行线和列线分别接 P1.0-P1.7，要进行数码管动态扫描，就 要将数码管的七段 af 相应的与 P0.0-P0.6 相连接，即把输入端口 P1.0-P1.7 连接 到 44 行列式按键上作为输入，P0.0-P0.6 作为输出端口控制共阳级数码管 a-g， 对应的 a-g 通过程序进行点亮或者熄灭来显示数值（0F） 。 2.原理图绘制 （1）打开 Proteus 软件，进入其界面，然后新建一个图纸文件，软件默认为 LandspaceA4 纸张，符合我们的要求，所以不需要修改。 （2）开始绘图，点击按钮 P，弹出选择添加器件框图，如图 1 所示，在 keywords 里直接输入所需器件的名称或者在 category 的下面各个选项里一次查找所需的器件 名称，然后点击 ok 图 1.选择添加器件框图 (3)依次添加 AT89C51 芯片，7SEG-COM-CATHODE 共阳极的 7 段数码管，16 个按键， 八个电阻 R0R7，一个晶片 x1，3 个电容，地及电源。 第 2 页 (4)按照设计的要求正确连接电路，连接时注意管脚的分配及 AT89C51 的工作原理。 (5)对连接好的电路图进行仿真，如有错误要先按下暂停，然后对电路作进一步的调 整与修改，再进行仿真，保存原理图文件。 三流程图绘制以及说明流程图绘制以及说明 1.1.流程图绘制说明 程序开始先对第一列进行扫描，如果没有按键，再对第二列、第三列、第四列 分别进行扫描，如果没有返回到开始；如果第一列有按键，在分别对第一行、第二 行、第三行、地四行，进行扫描，若有按键按下分别显示 0、1、2、3；第二列、第 三列、第四列类似第一列，分别对第一行、第二行、第三行、第四行进行扫描，有 按键相应的显示出数值。 2.2.流程图 N Y N Y 图 2. 流程图 有键闭合 扫描键盘 扫描键盘 找到闭合键 计算键值和显示 闭合键释放 返回 开始 第 3 页 四四.Proteus 仿真说明仿真说明 1.现在 keil 软件里编译连接 C 程序，使生成.HEX 文件。 C 程序：#include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define SCANPORT P1 sbit spk=P30; uchar code table=0 x3f,0 x06,0 x5b,0 x4f,0 x66, 0 x6d,0 x7d,0 x07,0 x7f,0 x6f, 0 x77,0 x7c,0 x39,0 x5e,0 x79, 0 x71; uchar uca_LineScan4=0 xEF,0 xDF,0 xBF,0 x7F; uchar ucKeyScan() uchar Temp=0; uchar ucRow=0,ucLine=0; for(ucLine=0;ucLine4;ucLine+) SCANPORT=uca_LineScanucLine; Temp=SCANPORT if(Temp!=0 x0F) switch(Temp) case 0 x0E: ucRow=10;break; case 0 x0D: ucRow=20;break; case 0 x0B: ucRow=30;break; 第 4 页 case 0 x07: ucRow=40;break; default: ucRow=50;break; break; SCANPORT=0 x0F; return ucRow+ucLine+1; void vKeyProcess(unsigned char ucKeyCode) switch(ucKeyCode) case 11:P0=table0;spk=1;break; case 12:P0=table1;spk=1;break; case 13:P0=table2;spk=1;break; case 14:P0=table3;spk=1;break; case 21:P0=table4;spk=1;break; case 22:P0=table5;spk=1;break; case 23:P0=table6;spk=1;break; case 24:P0=table7;spk=1;break; case 31:P0=table8;spk=1;break; case 32:P0=table9;spk=1;break; case 33:P0=table10;spk=1;break; case 34:P0=table11;spk=1;break; 第 5 页 case 41:P0=table12;spk=1;break; case 42:P0=table13;spk=1;break; case 43:P0=table14;spk=1;break; case 44:P0=table15;spk=1;break; default:break; void main() spk=0; P0=0; while(1) vKeyProcess(ucKeyScan(); spk=0; 2.2.仿真结果 将此程序在伟福汇编器中生成的“.hex”文件，导入 AT89C51 芯片中，用鼠标 右键点击 AT89C51，然后点鼠标左键，弹出编辑元件的框图，如图 2 所示，在 program file 里添加.Hex 文件，再点 OK。 第 6 页 图 2. 载入“.hex”文件 点击“开始”按键，进行仿真，点击右边 4*4 按键，则数码管显示 0F，仿真 结果符合实验要求，仿真结果如图 3 所示 图 3 仿真图 五体会及合理化说明五体会及合理化说明 通过这次课程设计，Proteus 软件工作环境的熟悉以及掌握基本的操作，实现 电路原理图的绘制及电路仿真的实现，我还认识到理论与实际相结合的重要性，理 论知识再丰富，没有实际的操作经验是不行的，这样还可以锻炼我们的实际动手操 作能力和独立思考能力。单片机知识在电子领域越来越重要了，在这次课程设计中 第 7 页 我又了解了更多单片机的知识，从而也对单片机仿真软件产生了兴趣，学到了书上 没有的东西，为以后工作又做了一层铺垫。在课程设计过程中遇到的一些问题，通 过查询资料和结合平时学到的知识，当我们一组的人员一起解决问题。意识到团队 的重要性！ 附录附录 电路原理图电路原理图 参考文献：参考文献： 1. 岂兴名、唐杰、赵沛、矫津毅、常春藤等；51 单片机编程基础与开发实例详解 【M】北京：人民邮电出版社，2008 年 11 月；页码 156-161。 2. 兰吉昌；51 单片机应用百例；北京：化学工业出版社，2