武汉理工大学《单片机应用实践》课程设计课程设计任务书学生姓名:专业班级:电信指导教师:工作单位:武题目:液晶屏显示仿手机键盘按键字符初始条件:(1)Proteus软件;(2)课程设计辅导书:《单片机课程设计指导》(3)先修课程:单片机原理,电子设计EDA。要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)(1)课程设计时间:1周;(2)课程设计题目:液晶屏显示仿手机键盘按键字符;(3)本课程设计统一技术要求:按照要求题目进行逻辑分析,设计出各模块逻辑功能,编写C语言程序,上机调试、仿真,完成实物,对实验结果进行分析;(4)课程设计说明书按学校“课程设计工作规范”中的“统一书写格式”撰写,并标明参考文献至少5篇;(5)写出本次课程设计的心得体会(至少500字)。时间安排:第19周指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日武汉理工大学《单片机应用实践》课程设计目录1.课程设计原理............................................................................................................11.1proteus软件简介.............................................................................................11.2proteus功能特点.............................................................................................11.3protues软件资源丰富.....................................................................................22.课程设计要求............................................................................................................23.设计原理及基本元器件介绍..................................................................................33.189C51芯片......................................................................................................33.21602液晶显示屏............................................................................................33.3矩阵键盘.........................................................................................................44.课程设计思路............................................................................................................55.程序源代码及仿真效果............................................................................................55.1键盘矩阵扫描程序.........................................................................................55.21602液晶显示仿手机按键字符.................................................................75.3蜂鸣器及定时器设置.....................................................................................7图6(b)定时器流程图.......................................................................................85.4功能键处理程序.............................................................................................85.4主程序.............................................................................................................86.仿真及实物..............................................................................................................107.心得体会..................................................................................................................128.参考文献..................................................................................................................13附录1:矩阵键盘扫描程序......................................................................................14附录2:1602液晶显示放手机按键字符程序............................................................15附录3:蜂鸣器及定时器程序..................................................................................16附录4:功能键代码..................................................................................................16武汉理工大学《单片机应用实践》课程设计11.课程设计原理1.1proteus软件简介Proteus软件是英国LabCenterElectronics公司出版的EDA工具软件(该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司)。它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能,还能仿真单片机及外围器件。它是目前比较好的仿真单片机及外围器件的工具。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件),从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真,一键切换到PCB设计,真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台,其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等,2010年又增加了Cortex和DSP系列处理器,并持续增加其他系列处理器模型。在编译方面,它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。1.2proteus功能特点Proteus软件具有其它EDA工具软件(例:multisim)的功能。这些功能是:1.原理布图2.PCB自动或人工布线3.SPICE电路仿真革命性的特点1.互动的电路仿真用户甚至可以实时采用诸如RAM,ROM,键盘,马达,LED,LCD,AD/DA,部分SPI器件,部分IIC器件。2.仿真处理器及其外围电路可以仿真51系列、AVR、PIC、ARM、等常用主流单片机。还可以直接在基于原理图的虚拟原型上编程,再配合显示及输出,能看到运行后输入输出的效果。配合系统配置的虚拟逻辑分析仪、示波器等,Proteus建立了完备的电子设计开发环境。武汉理工大学《单片机应用实践》课程设计21.3protues软件资源丰富1.Proteus可提供的仿真元器件资源:仿真数字和模拟、交流和直流等数千种元器件,有30多个元件库。2.Proteus可提供的仿真仪表资源:示波器、逻辑分析仪、虚拟终端、SPI调试器、I2C调试器、信号发生器、模式发生器、交直流电压表、交直流电流表。理论上同一种仪器可以在一个电路中随意的调用。3.除了现实存在的仪器外,Proteus还提供了一个图形显示功能,可以将线路上变化的信号,以图形的方式实时地显示出来,其作用与示波器相似,但功能更多。这些虚拟仪器仪表具有理想的参数指标,例如极高的输入阻抗、极低的输出阻抗。这些都尽可能减少了仪器对测量结果的影响。4.Proteus可提供的调试手段Proteus提供了比较丰富的测试信号用于电路的测试。这些测试信号包括模拟信号和数字信号。2.课程设计要求本次的课程设计我们做的是1602液晶屏显示仿手机键盘按键字符,它的设计要求简单来说如下所示。电路仿照手机键盘在每个按键上集成了多个按键字符,可选择输入电话号码或英文字符,当选择号码输入时,屏幕显示“TEL”,直接按下各按键时,各键位对应的数字字符将显示在液晶屏上。当选择英文输入时,屏幕提示“ENG”,多数按键上都排有多个字符,当依次按下不同按键时,各按键的第一个英文字符将直接显示在液晶屏上,在一个按键上连续按下时如果时间间隔小于1.5秒,可循环选择该键中其他字符,如果同一按键按下时间间隔大于1.5秒,则最近显示的字符将被确认显示在液晶屏上,如果在某键上连续快速按下(1.5秒)选择了某个字符,当快速按下键盘中其他的按键(1.5秒)时,该键上最后选择的字符将被确认显示在液晶屏上。武汉理工大学《单片机应用实践》课程设计33.设计原理及基本元器件介绍3.189C51芯片(1)器件介绍AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器(FPEROM—FalshProgrammableandErasableReadOnlyMemory)的低电压,高性能CMOS8位微处理器,俗称单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器,为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。(2)原件引脚图如图1所示:图189C51芯片引脚图3.21602液晶显示屏(1)元件介绍1602液晶也叫1602字符型液晶,它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。它由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成,每个点阵字符位都可以显示一个字符,每位之间有一个点距的间隔,每行之间也有间隔,起到了字符间距和行间距的作用,正因为如此所以它不能很好地显示图形(用自定义CGRAM,显示效果也不好)。1602LCD是指显示的内容为16X2,即可以显示两行,每行16个字符液晶模块(显示字符和数字)。(2)引脚图如图2所示武汉理工大学《单片机应用实践》课程设计4图21602显示屏引脚图3.3矩阵键盘本实验所用键盘为仿手机4×3键盘