工信版（中职）单片机技术应用项目教程项目四任务二电子课件.pptx

YCF（中职）单片机技术应用项目教程项目四任务二电子课件汽车运用与维修专业单片机应用技术项目四 密码锁日常生活中密码锁应用非常广，如超市和浴室的储物柜、家庭保险柜等均需要性能可靠的密码锁，密码锁需要通过键盘输入密码，然后才能打开或关闭柜子。本项目要求制作一个密码锁，通过该项目的学习，掌握独立键盘与行列矩阵键盘的编程方法，以及使用软件消除按键抖动的方法。项目描述在44矩阵键盘中输入6位密码“980417”，如果密码输入正确，按下确认键后，LED会被点亮，否则LED不亮。任务一44矩阵式键盘密码锁的制作1.知识目标：知识目标：了解44矩阵式键盘的硬件电路组成。2.技能目标技能目标：掌握44矩阵式键盘扫描函数的编写方法。知识目标任务实施一、行列矩阵式键盘软件扫描方法（1）从P1口的高四位送出低电平，然后读取P1口数据，若送出去的数据与读取的数据一致，表示没有键被按下，若不一致则表示有键被按下；（2）若有键被按下，然后逐列扫描，从P1高四位逐列送出低电平，然后逐行读取P1口低四位数据，若某一行为低电平，则表示该行某一个键被按下，此时读取P1口对应的数据，就可以获得键盘的键值。二、键盘的工作方式键盘的响应速度取决于键盘的工作方式，键盘的工作方式应根据实际应用系统中CPU的工作状况而定，选取的原则是既要保证CPU能及时响应按键操作，又不要过多占用CPU的工作时间。通常，键盘的工作方式有三种，即编程扫描、定时扫描和中断扫描。1.编程扫描方式编程扫描方式是利用CPU完成其它工作的空余时间，调用键盘扫描子程序来响应键盘输入的要求。在执行按键的功能程序时，CPU不再响应其它按键的输入要求，直到CPU重新扫描键盘为止。键盘扫描程序一般应包括以下内容：（1）判别有无键按下;（2）键盘扫描取得闭合键的行、列值；（3）用计算法或查表法得到键值；（4）判断闭合键是否释放，如没释放则继续等待；（5）将闭合键键号保存，同时转去执行该闭合键的功能。2.定时扫描方式定时扫描方式就是每隔一段时间对键盘扫描一次，它利用单片机内部的定时器产生一定时间（例如10ms）的定时。当定时时间到就产生定时器溢出中断，CPU响应中断后对键盘进行扫描，并在有键按下时识别出该键，再执行该键的功能程序。3.中断扫描方式采用上述两种键盘扫描方式时，无论是否按键，CPU都要对扫描键盘进行扫描，而单片机应用系统工作时，并非经常需要键盘输入，当无键按下时，扫描键盘的过程就相当于浪费了CPU的工作时间，即CPU此时处于空扫描状态，是无效的工作。为提高CPU工作效率，可采用中断扫描工作方式。其工作过程如下：当无键按下时，CPU处理自己的工作，当有键按下时，产生中断请求，CPU转去执行键盘扫描子程序，识别键号进而完成键盘的功能。中断和定时技术随后将做详细介绍。二、键盘的工作方式活动一：识读电路图任务二 44矩阵式键盘密码锁的制作图4-10和图4-11所示为行列矩阵式键盘密码锁电路原理图，其中图4-10为44矩阵键盘。P1口外接16个微动开关，组成行列矩阵式键盘，P1.0P1.3接键盘的行线，P1.4P1.7接键盘的列线，在P2.0端口外接一个LED和一个限流电阻，当密码输入正确时，LED点亮表示开锁。活动一：识读电路图任务二 44矩阵式键盘密码锁的制作活动二：绘制程序流程图任务二 44矩阵式键盘密码锁的制作活动三：利用KeilC51软件编写程序活动四：使用Proteus软件仿真，调试程序活动五：将程序下载到单片机中，验证其实际功能任务二 44矩阵式键盘密码锁的制作【任务拓展】【任务拓展】根据要求，绘制程序流程图和仿真电路图，用Keil编写C源程序，并用Proteus进行仿真调试。功能要求：设置修改密码功能：增加一个“修改密码”键，按下“修改密码”键后，可输入新密码，然后再按一次“修改密码”键确认此密码有效。修改密码期间，LED1闪亮，修改结束后，LED1灭。任务二 44矩阵式键盘密码锁的制作【项目小结项目小结】任务二 44矩阵式键盘密码锁的制作 本项目从独立按键入手，延伸到行列矩阵键盘，循序渐进地学习了键盘扫描编程方法以及相关理论知识，主要知识点如下：1.目前单片机应用系统中，主要采用独立式按键和行列矩阵式两大类键盘，独立式键盘适用于按键数目少于8个的场合，行列矩阵式键盘适用于按键数目大于8个场合。2.独立式键盘接口的每个按键占用一根I/O端口线。当某一按键被按下时，该键所对应的口线将由高电平变为低电平。3.单片机应用系统中键盘通常是由机械触点构成的，按下键盘中某一个键时，会产生抖动，抖动时间一般为510ms。消除抖动，可以采用硬件消抖，也可以采用软件消抖，软件消抖成本低，效果好，目前单片机应用系统中通常采用软件消抖方法。【项目小结项目小结】任务二 44矩阵式键盘密码锁的制作4.行列矩阵式键盘软件扫描方法（1）从P1口的高四位送出低电平，然后读取P1口数据，若送出去的数据与读取的数据一致，表示没有键被按下，若不一致则表示有键被按下；（2）若有键被按下，然后逐列扫描，从P1高四位逐列送出低电平，然后逐行读取P1口低四位数据，若某一行为低电平，则表示该行某一个键被按下，此时读取P1口对应的数据，就可以获得键盘的键值。5.通常，键盘的工作方式有三种，即编程扫描、定时扫描和中断扫描。【项目评价项目评价】任务二 44矩阵式键盘密码锁的制作评价内容分值自我评价小组评价教师评价综合备注简易四按键密码锁4044行列矩阵式键盘密码锁60合计100取得成功之处有待改进之处经验教训感谢聆听感谢聆听