矩阵键盘设计实验报告_矩阵键盘实验报告
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南 京 林 业 大 学
实验报告
基于AT89C51 单片机4x4矩阵键盘接口电路设计
课
程 院
系 班
级 学
号 姓
名 指导老师
机电一体化设计基础 机械电子工程学院
杨雨图
2013年9月26日
南京林业大学实验报告
一、实验目的1、掌握键盘接口的基本特点，了解独立键盘和矩阵键盘的应用方法。
2、掌握键盘接口的硬件设计方法，软件程序设计和贴士排错能力。
3、掌握利用Keil51软件对程序进行编译。
4、用Proteus软件绘制“矩阵键盘扫描”电路，并用测试程序进行仿真。
5、会根据实际功能，正确选择单片机功能接线，编制正确程序。对实验结果能做出分析和解释，能写出符合规格的实验报告。
二、实验要求
通过实训，学生应达到以下几方面的要求：
素质要求
1.以积极认真的态度对待本次实训，遵章守纪、团结协作。
2.善于发现数字电路中存在的问题、分析问题、解决问题，努力培养独立工作能力。
能力要求
1.模拟电路的理论知识
2.脉冲与数字电路的理念知识
3.通过模拟、数字电路实验有一定的动手能力 4.能熟练的编写8951单片机汇编程序 5.能够熟练的运用仿真软件进行仿真
三、实验工具
1、软件：Proteus软件、keil51。
2、硬件：PC机，串口线，并口线，单片机开发板
四、实验内容
1、掌握并理解“矩阵键盘扫描”的原理及制作，了解各元器件的参数及格
元器件的作用。
2、用keil51测试软件编写AT89C51单片机汇编程序
3、用Proteus软件绘制“矩阵键盘扫描”电路原理图。
4、运用仿真软件对电路进行仿真。
五．实验基本步骤
1、用Proteus绘制“矩阵键盘扫描”电路原理图。
2、编写程序使数码管显示当前闭合按键的键值。
3、利用Proteus软件的仿真功能对其进行仿真测试，观察数码管的显示状
态和按键开关的对应关系。
4、用keil51软件编写程序，并生成HEX文件。
5、根据绘制“矩阵键盘扫描”电路原理图，搭建相关硬件电路。
6、用通用编程器或ISP下载HEX程序到MCU。
7、检查验证结果。
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六、实验具体内容
使用单片机的P1口与矩阵式键盘连接时，可以将P1口低4位的4条端口线定义为行线，P1口高4位的4条端口线定义为列线，形成4*4键盘，可以配置16个按键，将单片机P2口与七段数码管连接，当按下矩阵键盘任意键时，数码管显示该键所在的键号。
1、电路图
2、程序流程图
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3、程序源码
ORG 00H K1:
MOV
MOV
ANL
CJNE K2:
CALL
MOV
ANL
CJNE
JMP OVER:
CALL
MOV
ANL
CJNE
JMP OVER1:
MOV
MOV
ANL
CJNE
MOV
MOV
ANL
CJNE
MOV
MOV
ANL
CJNE
MOV
MOV
ANL
CJNE
LJMP ROW_0:
MOV SJMP
;起始地址00H P1, #0F0H
;设置P1.4~P1.7为输入端口 A, P1
;从P1读取所有列的值
A, #11110000B
;屏蔽掉无用的低4位，非列值 A, #11110000B, K1
;查询直到所有的按钮释放
DELAY
;调用20ms延时子程序(省略)A, P1
;从P1读取状态，看有没有按钮被按下A, #11110000B
;屏蔽掉无用的低4位，非列值 A, #11110000B, OVER;如果有按钮按下，跳到OVER K2
;循环检测
DELAY
;延时20ms防止抖动 A, P1
;从P1读取状态 A, #11110000B
;屏蔽掉无用的位
A, #11110000B, OVER1;如果有按钮按下，找到行 K2
;如果没有按钮按下，循环扫描 P1, #11111110B
;第0行输出低电平 A, P1
;读所有的列 A, #11110000B
;屏蔽掉无用的位
A, #11110000B, ROW_0;如果第0行有按钮按下，找列 P1, #11111101B
;第1行输出低电平 A, P1
;读所有的列 A, #11110000B
;屏蔽掉无用的位
A, #11110000B, ROW_1;如果第1行有按钮按下，找列 P1, #11111011B
;第2行输出低电平 A, P1
;读所有的列 A, #11110000B
;屏蔽掉无用的位
A, #11110000B, ROW_2;如果第2行有按钮按下，找列 P1, #11110111B
;第3行输出低电平 A, P1
;读所有的列 A, #11110000B
;屏蔽掉无用的位
A, #11110000B, ROW_3;如果第3 行有按钮按下，找列 K2
;如果没有，则循环
DPTR, #KCODE0
;设置DPTR=第0行的起始地址 FIND
;找列
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ROW_1:
MOV DPTR, #KCODE1
;设置DPTR=第1行的起始地址
SJMP FIND
;找列 ROW_2:
MOV DPTR, #KCODE2
;设置DPTR=第2行的起始地址
SJMP FIND
;找列 ROW_3:
MOV DPTR, #KCODE3
;设置DPTR=第3行的起始地址 FIND:
SWAP A FIND1:
RRC A
;看看是否进位C为0
JNC MATCH
;如果是0，就跳到MATCH找键值
INC DPTR
;DPTR加1
SJMP FIND1
;循环查找 MATCH:
CLR A
;A=0
MOVC A, @A+DPTR
;用DPTR在数据表中找到键值装入A
CLR P2.7
;置P2.0口为低，显示数字
MOV P0, A
;显示键值
LJMP K1
;循环
DELAY:
;延时子程序，1ms
MOV R1, #2
D1:
MOV R2, #248
DJNZ R2, $
DJNZ R1, D1
RET
;键值保存在以下的数据表中，可根据系统实际需要进行修改
ORG 300H
;数据表起始地址
//KCODE0: DB 80H, 0C0H, 0C0H, 0C0H
;第0行 KCODE0: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H;第0行 KCODE1: DB 99H,92H,82H,0F8H
;第1行 KCODE2: DB 80H,90H,88H,83H;第2行 KCODE3: DB 0C6H,0A1H,86H,8EH
;第3行
END4、仿真实验结果
当矩阵键盘的0号键被按下时，P0口的七段数码管显示的数据为0.如下图1所以：
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图1
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当矩阵键盘的3号键被按下时，P0口的七段数码管显示的数据为3.如下图2所以：
图2
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当矩阵键盘的D号键被按下时，P0口的七段数码管显示的数据为d.如下图3所以：
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图3
当矩阵键盘的F号键被按下时，P0口的七段数码管显示的数据为F.如下图4所以：
图45、实验板运行结果
当矩阵键盘的9号键被按下时，P0口的七段数码管显示的数据为9.如下图5所以：
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图5
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