数码管显示4×4矩阵键盘

《单片机原理及应用课程设计》报告

——数码管显示4×4矩 阵键盘的键盘号

专 业： 自动化

班 级： 1106

姓 名： 王佳俊

学 号： 110240171

指导教师： 卜旭芳

2014年 10月15日

1、课程设计目的

1.1巩固和加深对单片机原理和接口技术知识的理解；

1.2培养根据课题需要选学参考书籍、查阅手册和文献资料的能力； 1.3学会方案论证的比较方法，拓宽知识，初步掌握工程设计的基本方法； 1.4掌握常用仪器、仪表的正确使用方法，学会软、硬件的设计和调试方法； 1.5能按课程设计的要求编写课程设计报告，能正确反映设计和实验成果，

能用计算机绘制电路图和流程图。 2、课程设计要求

单片机的P1口的P1.0～P1.7连接4×4矩阵键盘，P0口控制一只数码管，当4×4矩阵键盘中的某一按键按下时，数码管上显示对应的键号。例如，1号键按下时，数码管显示“1”， 14号键按下时，数码管显示“E”等等。 3、硬件设计 3.1 设计思想

分析本任务的要求，在课程设计的基础上，添加要求，使设计能够完成当4×4矩阵键盘中的某一按键按下时，数码管上显示对应的键号。 3.2主要元器件介绍：

AT89C51单片机 LED数码管 4X4矩阵键盘 3.3 功能电路介绍

AT89C51单片机：控制器。程序中将单片机的引脚置高电平低电平，单片机通过读取IO引脚的电平，在根据读取的数据去查找数组中相应的按键值，然后在送到数码管也就是P0口去显示.(51单片机通过IO口来读取键盘的电平，再通过程序来查找对应的数值，在送到数码管去显示) LED数码管 :输出设备 4X4矩阵键盘：输入设备

4、软件设计

4.1 设计思想

通过对矩阵键盘的逐行扫描，来获得所按下键的键盘号，最终通过数码管显示出来。

4.2软件流程图

开始 初始化 结束，返回 若有按键按下，显示键盘号 扫描键盘第一行 若无按键按下 扫描键盘第二行 若无按键按下 扫描键盘第三行 若无按键按下 扫描键盘第四行 若无按键按下 结束，返回

4.3源程序

#include

#define uchar unsigned char #define uint unsigned int uchar code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};//定义显示段码 uchar num,temp;

void delay(uchar k)//定义延时函数

{

uchar i,j;

for(i=k;i>0;i--)

for(j=110;j>0;j--); }

void disp(char num1)//定义显示函数 {

P0=table[num1];//将段码值送入P0口显示 }

char keyscan()//定义键盘检测函数 {

P1=0xfe;//给P1口送检测信号11111110，即先检测第一列有无按键被按下（key1~key4）

temp=P1;//将检测信号赋给变量temp

temp=temp&0xf0;//与11110000相“与”去除低四位检测部分

while(temp!=0xf0)//判断是否有按键被按下，即key1-key4有任意按键被按下temp便不等于0xff {

delay(5);//按键防抖动延时（时间要求不严格） while(temp!=0xf0)//延时之后再次判断 {

temp=P1;//进入函数说明有按键被按下，再将p1值赋给temp进行判断是哪位被按下

switch(temp)//利用switch函数判断temp值 {

case 0xee://若P0等于0xee，即11101110，则由判断为0的位被按下即第四位（最低位），则应赋值num为0； num=0; break;

case 0xde://11011110同理判断其为第三位被按下（该行第二位）num=1

num=1; break;

case 0xbe://同上则num=2 num=2; break;

case 0x7e://同上num=3 num=3; break; }

while(temp!=0xf0)//判断按键是否松开，循环判断直至按键松开 {

temp=P1;

temp=temp&0xf0;

} } }

P1=0xfd;//给P1口再次送检测信号11111101，来检测第二列有无按键被按下（key5~key8），以下几步同上 temp=P1;

temp=temp&0xf0; while(temp!=0xf0) {

delay(5);

while(temp!=0xf0) {

temp=P1; switch(temp) {

case 0xed: num=4; break; case 0xdd: num=5; break; case 0xbd: num=6; break; case 0x7d: num=7; break; }

while(temp!=0xf0) {

temp=P1;

temp=temp&0xf0; } } }

P1=0xfb;//给P1口再次送检测信号11111011，来检测第三列有无按键被按下（key9~key12），以下几步同上 temp=P1;

temp=temp&0xf0; while(temp!=0xf0) {

delay(5);

while(temp!=0xf0) {

temp=P1; switch(temp) {

case 0xeb: num=8; break; case 0xdb: num=9; break; case 0xbb: num=10; break; case 0x7b: num=11; break; }

while(temp!=0xf0) {

temp=P1;

temp=temp&0xf0; } } }

P1=0xf7;//给P1口再次送检测信号11110111，来检测第四列有无按键被按下（key13~key16），以下几步同上 temp=P1;

temp=temp&0xf0; while(temp!=0xf0) {

delay(5);

while(temp!=0xf0) {

temp=P1; switch(temp) {

case 0xe7: num=12; break; case 0xd7: num=13; break;

case 0xb7: num=14; break; case 0x77: num=15; break; }

while(temp!=0xf0) {

temp=P1;

temp=temp&0xf0; } } }

return num;//子函数最后返回num值 }

void main() {

P0=0x00;//清屏 delay(5);//延时 while(1)//主循环 {

disp(keyscan());//检测并显示 } } }

5、调试运行 电路图

依次按下开关k1-k16，数码管会对应显示出0—f的16个数字

K=5的数码管显示4.

K=16时的数码管显示F ：

6、设计心得体会

硬件设计方面，此课题所需的硬件并不负责，只许少量的导线、简单的电路便可以完成。

软件设计方面，我感觉到在编写循环嵌套程序时非常容易出错，需要反复的查错和耐心的调试。我虽然能够编写出程序，其可读性却有待于提高。

经过这次课程设计，我对51系统的单片机内部构造的了解认识有了一定程度的提高。我体会到做设计是一项细致的工作，必须要投入时间及精力，要有耐心有韧性。

我相信这次的课程设计为我以后的发展打下一定的基础，我会更加努力，争取自己在单片机的开发上有更深层次的提高。

参考书目：

[1] 肖金球. 单片机原理与接口技术.[M].北京:清华大学出版社,2004.12