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《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：电子信息科学与技术班级：姓名：学号：指导教师：2012年5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4.3源程序#includereg52.h#defineucharunsignedchar开始初始化扫描键盘第一行若有按键按下，显示键盘号结束，返回若无按键按下扫描键盘第二行扫描键盘第三行扫描键盘第四行结束，返回若无按键按下若无按键按下若无按键按下#defineuintunsignedintucharcodetable[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};//定义显示段码ucharnum,temp;voiddelay(uchark)//定义延时函数{uchari,j;for(i=k;i0;i--)for(j=110;j0;j--);}voiddisp(charnum1)//定义显示函数{P0=table[num1];//将段码值送入P0口显示}charkeyscan()//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temptemp=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{case0xee://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;case0xde://11011110同理判断其为第三位被按下（该行第二位）num=1num=1;break;case0xbe://同上则num=2num=2;break;case0x7e://同上num=3num=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){case0xed:num=4;break;case0xdd:num=5;break;case0xbd:num=6;break;case0x7d: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){case0xeb:num=8;break;case0xdb:num=9;break;case0xbb:num=10;break;case0x7b: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){case0xe7:num=12;break;case0xd7:num=13;break;case0xb7:num=14;break;case0x77:num=15;break;}while(temp!=0xf0){temp=P1;temp=temp&0xf0;}}}returnnum;//子函数最后返回num值}voidmain(){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=2的数码管显示2.K=15时的数码管显示：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