單片機(jī)課程設(shè)計(jì)---鍵盤(pán)接口課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)報(bào)告</b></p><p>　　題 目 鍵盤(pán)接口課程設(shè)計(jì) </p><p>　　課 程 名 稱(chēng) 單片機(jī)原理及接口技術(shù) </p><p>　　院 部 名 稱(chēng) 龍?bào)磳W(xué)院 </p><p>　　專(zhuān) 業(yè)

2、 電氣工程及其自動(dòng)化 </p><p>　　班 級(jí) M08電氣工程及其自動(dòng)化 </p><p>　　學(xué) 生 姓 名 </p><p>　　學(xué) 號(hào) </p><p>　　課程設(shè)計(jì)地點(diǎn) </p&

3、gt;<p>　　課程設(shè)計(jì)學(xué)時(shí) 一周 </p><p>　　指 導(dǎo) 教 師 </p><p>　　單片機(jī)原理及接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)</p><p><b>　　鍵盤(pán)接口課程設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　課程

4、設(shè)計(jì)目的：</b></p><p>　　熟悉單片機(jī)仿真軟件Proteus，單片機(jī)開(kāi)發(fā)環(huán)境Keil的應(yīng)用；</p><p>　　增進(jìn)對(duì)單片機(jī)的感性認(rèn)識(shí)，加深對(duì)單片機(jī)理論方面的理解；</p><p>　　使學(xué)生了解和掌握單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)過(guò)程、方法及實(shí)現(xiàn)，為以后設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)打下良好基礎(chǔ)。</p><p><b

5、>　　課程設(shè)計(jì)內(nèi)容：</b></p><p>　　本課程設(shè)計(jì)為獨(dú)立式非編碼鍵盤(pán)接口鍵盤(pán)的輸入輸出系統(tǒng)。89c51作為核心，課程設(shè)計(jì)分為兩大部分：鍵盤(pán)的輸入和LED顯示。</p><p><b>　　硬件設(shè)計(jì)：</b></p><p>　　1. 89C51微處理器</p><p>　　89C51是一種帶4

6、K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能CMOS8位微處理器，俗稱(chēng)單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除100次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的89C51是一種高效微控制器，89

7、C2051是它的一種精簡(jiǎn)版本。89C單片機(jī)為很多嵌入式系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。 </p><p><b>　　2. 鍵盤(pán)接口電路</b></p><p>　　獨(dú)立式鍵盤(pán)是指各按鍵互相獨(dú)立的接通一條輸入數(shù)據(jù)線(xiàn)，該電路為查詢(xún)方式電路。當(dāng)任何一個(gè)鍵按下時(shí)，與之相連的輸入數(shù)據(jù)線(xiàn)即被清0，而平時(shí)改線(xiàn)為1.要判別是否有鍵按下，需用單片機(jī)的位處理指令。</p>

8、;<p>　　3. 譯碼器 74LS164 原理</p><p>　　器件功能：8位傳入，并出移位寄存器</p><p>　　74HC164、74HCT164 是高速硅門(mén) CMOS 器件，與低功耗肖特基型 TTL (LSTTL) 器件的引腳兼容。74HC164、74HCT164 是 8 位邊沿觸發(fā)式移位寄存器，串行輸入數(shù)據(jù)，然后并行輸出。數(shù)據(jù)通過(guò)兩個(gè)輸入端（DSA 或 DSB

9、）之一串行輸入；任一輸入端可以用作高電平使能端，控制另一輸入端的數(shù)據(jù)輸入。兩個(gè)輸入端或者連接在一起，或者把不用的輸入端接高電平，一定不要懸空。 </p><p>　　時(shí)鐘 (CP) 每次由低變高時(shí)，數(shù)據(jù)右移一位，輸入到 Q0， Q0 是兩個(gè)數(shù)據(jù)輸入端（DSA和 DSB）的邏輯與，它將上升時(shí)鐘沿之前保持一個(gè)建立時(shí)間的長(zhǎng)度。 </p><p>　　主復(fù)位 (MR) 輸入端上的一個(gè)低電平將使其它

10、所有輸入端都無(wú)效，同時(shí)非同步地清除寄存器，強(qiáng)制所有的輸出為低電平。</p><p><b>　　IEC邏輯符號(hào)</b></p><p>　　H = HIGH（高）電平 </p><p>　　h = 先于低-至-高時(shí)鐘躍變一個(gè)建立時(shí)間 (set-up time) 的 HIGH（高）電平 </p><p>　　L = LOW

11、（低）電平 </p><p>　　l = 先于低-至-高時(shí)鐘躍變一個(gè)建立時(shí)間 (set-up time) 的 LOW（低）電平 </p><p>　　q = 小寫(xiě)字母代表先于低-至-高時(shí)鐘躍變一個(gè)建立時(shí)間的參考輸入 (referenced input) 的狀態(tài) </p><p>　　↑ = 低-至-高時(shí)鐘躍變 </p><p>　　4. 7

12、段LED數(shù)碼顯示</p><p>　　7段LED構(gòu)成字型“8”。本設(shè)計(jì)為共陽(yáng)極顯示器。加限流電阻，以防止LED燒壞。</p><p>　　數(shù)碼管是數(shù)碼顯示器的俗稱(chēng)。常用的數(shù)碼顯示器有半導(dǎo)體數(shù)碼管，熒光數(shù)碼管，輝光數(shù)碼管和液晶顯示器等。 本設(shè)計(jì)所選用的是半導(dǎo)體數(shù)碼管，是用發(fā)光二極管（簡(jiǎn)稱(chēng)LED）組成的字形來(lái)顯示數(shù)字，七個(gè)條形發(fā)光二極管排列成七段組合字形，便構(gòu)成了半導(dǎo)體數(shù)碼管。半導(dǎo)體

13、數(shù)碼管有共陽(yáng)極和共陰極兩種類(lèi)型。共陽(yáng)極數(shù)碼管的七個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極接在一起，而七個(gè)陰極則是獨(dú)立的。共陰極數(shù)碼管與共陽(yáng)極數(shù)碼管相反，七個(gè)發(fā)光二極管的陰極接在一起，而陽(yáng)極是獨(dú)立的。 當(dāng)共陽(yáng)極數(shù)碼管的某一陰極接低電平時(shí)，相應(yīng)的二極管發(fā)光，可根據(jù)字形使某幾段二極管發(fā)光，所以共陽(yáng)極數(shù)碼管需要輸出低電平有效的譯碼器去驅(qū)動(dòng)。共陰極數(shù)碼管則需輸出高電平有效的譯碼器去驅(qū)動(dòng)。</p><p><b>　　軟件設(shè)計(jì)

14、、</b></p><p><b>　　1. 設(shè)計(jì)思想</b></p><p>　　p1.0~p1.7為89C51單片機(jī)的輸入端，P3.0~P3.1為單片機(jī)的輸出端。首先設(shè)置時(shí)鐘地址、顯示緩存地址，并對(duì)數(shù)碼管顯示初始化。初始化狀態(tài)，顯示器顯示數(shù)字為0。在判斷是否有鍵按下前先對(duì)P1口寫(xiě)1，判斷是否有按鍵按下；如果有按鍵按下，需消除按鍵抖動(dòng)，然后查表確定按鍵值

15、；若沒(méi)有按鍵按下，循環(huán)判斷是否有鍵按下的程序段。當(dāng)有按鍵按下，且按鍵抬起后，鍵值存入緩存，據(jù)鍵值查表取段碼，設(shè)置移位次數(shù)，段碼移位輸出，輸出移位脈沖，輸出數(shù)字。</p><p><b>　　2. 流程圖</b></p><p><b>　　3. 程序</b></p><p>　　DINEQUP3.0

16、 ; 74ls164數(shù)據(jù)輸入地址</p><p>　　CLKEQUP3.1 ;時(shí)鐘地址</p><p>　　DBUFEQU30H ;顯示緩存地址</p><p>　　TEMP EQU 40H</p><p><b>　　ORG00H</b>&

17、lt;/p><p>　　MOV30H,#16;數(shù)碼管顯示初始化</p><p>　　MAIN:ACALLDISP;顯示</p><p>　　ACALLKEY;計(jì)算鍵值</p><p><b>　　AJMPMAIN</b></p><p>　　KEY: ;計(jì)

18、算鍵碼子程序</p><p>　　MOV P1,#0FFH ;讀數(shù)前先寫(xiě)1 </p><p>　　MOVA,P1 </p><p>　　CJNEA,#0FFH,K00 ;判斷是否有鍵按下 </p><p>　　AJMPKEY </p&

19、gt;<p>　　K00:ACALLDELAY </p><p><b>　　MOVA,P1</b></p><p>　　CJNEA,#0FFH,K01 ;消除按鍵抖動(dòng) </p><p><b>　　AJMPKEY</b></p><p

20、>　　K01:MOVR3,#8 </p><p>　　MOV R2,#0 </p><p>　　MOV B,A </p><p>　　MOVDPTR,#K0TAB;查表比較,計(jì)算鍵值</p><p>　　K02: MOV

21、A,R2</p><p>　　MOVC A,@A+DPTR </p><p>　　CJNE A,B,K04 </p><p>　　K03: MOVA,P1 </p><p>　　CJNE A,#0FFH,K03 ;等待按鍵抬起

22、 </p><p>　　ACALL DELAY </p><p>　　MOV A,R2 </p><p><b>　　RET</b></p><p>　　K04:INC R2 </p><

23、;p>　　DJNZR3,K02</p><p>　　MOV A,#0FFH </p><p><b>　　AJMP KEY</b></p><p>　　K0TAB:DB 0FEH,0FDH,0FBH,0F7H </p><p>　　DB 0EFH,0DFH,0BFH,07FH&l

24、t;/p><p>　　DISP: ;數(shù)碼顯示子程序</p><p>　　MOV DBUF,A;鍵值存入緩存</p><p>　　MOV R0,#DBUF</p><p>　　MOV R1,#TEMP</p><p>　　DP10:MOV DPTR,#SEGTAB</p

25、><p>　　MOV A,@R0</p><p>　　MOVC A,@A+DPTR;根據(jù)鍵值查表取段碼</p><p>　　MOV @R1,A;暫存段碼</p><p>　　MOV R0,#TEMP</p><p>　　DP12:MOV R2,#8;設(shè)置移位次數(shù)</p&

26、gt;<p>　　MOV A,@R0</p><p>　　DP13: RLC A;段碼移位輸出</p><p>　　MOV DIN,C</p><p>　　CLR CLK;輸出移位脈沖</p><p>　　SETB CLK</p><p>　　DJNZ

27、 R2,DP13</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　SEGTAB: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H </p><p>　　DB 6DH,7DH,07H,7FH,6FH</p><p>　　DELAY: MOV R4,#02H

28、 </p><p>　　AA1: MOV R5,#0F8H</p><p>　　AA: DJNZ R5,AA</p><p>　　DJNZR4,AA1</p><p><b>　　RET</b></p><p><b>　　END </b

29、></p><p><b>　　設(shè)計(jì)總結(jié)：</b></p><p>　　在此次的鍵盤(pán)設(shè)計(jì)，掌握了89C51單片機(jī)及了各芯片的工作原理和其具體的使用方法. 在設(shè)計(jì)電路中,往往是先仿真后連接實(shí)物圖,但有時(shí)候仿真和電路連接并不是完全一致的。在設(shè)計(jì)電路的連接圖中出錯(cuò)的主要原因都是接線(xiàn)和芯片的接觸不良以及接線(xiàn)的錯(cuò)誤所引起的.接線(xiàn)的時(shí)候一定要細(xì)心,不要接錯(cuò)</p

30、><p>　　對(duì)自己的設(shè)計(jì)圖要仔細(xì)考慮，是否可行，尤其是進(jìn)位輸出，著重看看進(jìn)位的CP脈沖是否正確。</p><p>　　本次課設(shè)最大的障礙是方案確定在圖書(shū)館所查的電路圖有一處錯(cuò)誤，即在校正電路中連錯(cuò)了一個(gè)借口。最后經(jīng)過(guò)多次的檢查，終于找出了錯(cuò)誤之處，并進(jìn)行改正。</p><p>　　在ＥＷＢ軟件中得到繪制出原理圖。每一部分電路完成后就對(duì)其進(jìn)行功能檢測(cè)，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題進(jìn)

31、行改正。擴(kuò)展電路是在主體電路的基礎(chǔ)上加上一部分功能實(shí)現(xiàn)電路，以實(shí)現(xiàn)定時(shí)、整點(diǎn)報(bào)時(shí)等功能。并附帶原理闡述。</p><p>　　通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)，讓我對(duì)各種電路都有了大概的了解，也學(xué)會(huì)了常用繪圖軟件及仿真軟件的應(yīng)用。</p><p>　　所以說(shuō)，坐而言不如立而行，對(duì)于這些電路還是應(yīng)該自己動(dòng)手實(shí)際操作才會(huì)有深刻理解，才會(huì)有收獲。</p><p><b>　

32、　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　[1] 康華光.《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》. 北京:高等教育出版社，2000.3</p><p>　　[2] 李朝清.《單片機(jī)原理及接口技術(shù)》（第3版）.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2006.12</p><p>　　[3] 姚福安. 《電子電路設(shè)計(jì)與實(shí)踐》（第一版 ）.山東科學(xué)技術(shù)出版社，2002.4</p&