2023年矩阵键盘设计实验报告.pdf

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1、南 京 林 业 大 学实验报告基于 A T 8 9 c 5 1单片机4 x 4 矩阵键盘接口电路设计课 程 机电一体化设计基础院 系 机械电子工程学院班 级学 号姓 名指导老师 杨雨图2 0 2 3年9月2 6日一、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、掌握运用Keil51软件对程序进行编译。4、用 P r。teu s 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，对的选择单片机功能接线，编制对的程序。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、实验规定通过实

2、训，学生应达成以下几方面的规定：素质规定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。能力规定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.能纯熟的编写89 5 1单片机汇编程序5.可以纯熟的运用仿真软件进行仿真三、实验工具1 软件：Proteus 软件、k e i 151。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 kei I 51测试软件编写AT89c51单

3、片机汇编程序3、用 Pro t eus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.实验基本环节1、用 Pro t e u s 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、运用P ro te u s软件的仿真功能对其进行仿真测试，观测数码管的显示状 态和按键开关的相应关系。4、用 kei 151软件编写程序，并生成HEX文献。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I SP下载HEX程序到MCU。7、检查验证结果。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

4、条端口线定义为行线，P 1 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P 2 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、程序流程图扫描键盘计算键值扫描键盘（返 回）3、程序源码ORGOO8H由；起始地址0 0HK1：M 0 V P l,#OFOHo设立Pl.4P 1.7为输入端口 M O V A,Pls 。；从 P l 读取所有列的值 A N LA,#11 1 1 0 O O O B 叼屏蔽掉无用的低4 位,非列值 C J N E M,#11110 O O O B,K I。;查询直到所有的按钮释放K 2:“C A

5、LL D E L A Y ；调用20m s延时子程序（省略）M 0V A ,P l 从 P l 读取状态,看有没有按钮被按下。ANL。A,#11 1 l O O O O Bo ；屏蔽掉无用的低4位，非列值C J N E A,t t l l l l O O O O B,OV ER.;假如有按钮按下，跳到O V E R J M P K 2。；循环检测O VE R:。-C A LL D E LA Y 。；延时.20m s 防止抖动-M 0V A,P l a ;从 P l 读取状态。A N LM,#111 1 0 O O O B ;屏蔽掉无用的位。C J N E.A,#11 1 10 0 0 0B,0

6、VE R 1；假如有按钮按下，找到行 J M P K 2。；假如没有按钮按下,循环扫描O VE R 1:a i O WP l,#11111110B。；第 0 行输出低电平M O V&P1M;读所有的列MNL A,#1 1 1 1 0000B。;屏蔽掉无用的位C J N E A,t t l l l l O O O O B,R O W_ O ;假如第0 行有按钮按下，找歹UM O Vo P l,#11111 101 B a；第 1 行输出低电平M 0Vo A,P l 吟读所有的列A N L A,#11110000B ;屏蔽掉无用的位C J N E.A,#1111000 0 B,R O W_ 1;假

7、如第1行有按钮按下，找列N O V。P 1,#1 1 1 1 101 1 B w;第 2 行输出低电平M O Va A,P l o o o 。；读所有的列A N L A,#1 111 0 0 0 0 B;屏蔽掉无用的位C J N E.A,#1 11 1 0000B,R 0W_ 2。；假如第2 行有按钮按下，找列-M O VP 1,#11110111Bo 。；第 3 行输出低电平M O V A,P h ;读所有的列A N L A,#111100 0 0B;屏蔽掉无用的位 J N E A,#1 1 1 1 0000B,R O W 3；假如第3 行有按钮按下，找歹I。LJ M P K 2 o ；假如

8、没有,则循环R 0W_ 0:M O V D P TR,#K C O D E O叼 设立I)P T R =第 0 行的起始地址“SJ M P o F I N D a。；找列ROW：。M O V D P TR,J t K C O D E h 。；设立D P TR=第 1 行的起始地址。SJ M P F I N D ；找列R 0 W _ 2:。M O V D P TR,#K C 0 D E 2S J M P F I N D o 8；找歹J；设立D P TR=第 2 行的起始地址R O W_ 3：A 1O V D P TR,#K C O D E 3F I N D :。；设立D P TR=第 3 行的起

9、始地址SWA P o AF I N D 1:R R C A 。;看看是否进位C为。J N C 削 A T C H。;假如是0,就跳到M A TC H 找键值o I N C-D P TR D P T R 加 1M A TC H:SJ M P o F I N D I。；循环查找8c LR a A a 。；A=0M O VC A,A+D P TR8；用 D P T R 在数据表中找到键值装入AC LR P 2.7;置P 2.0 口为低，显示数字。M O V P O,A 皿；显示键值 L J M P K I 循环D E L A Y：s；延时子程序，1 m sM O V o R l,#2。a D 1:。

10、MOV。R 2,#2 4 8 D J N Z R 2,$。D J N Z R 1,D I 。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0 R G 300-H a ;数据表起始地址/K C O D E O:D B 0H,0 C O H,0C 0H,2C 0H ；第。行K C O D E O:D B O C O H,0E 9 H,0A 4 H,O B OHf 第 0 行K C O D E I：D B 9 9 H,9 2H,8 2H,0F 8 H。;第 1 行K C O D E 2：o D B 8 0 H,9 0H,8 8 H,8 3H ;第 2 行K C O D E 3:D B。

11、0 C 6 H,0 A 1H,8 6 H,8 E H ；第 3 行E N D4、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: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以所2图;J a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:图3当矩阵键盘的F号键被按下时,P o n的七段数码管显示的数据为F.如下图4所以:图45、实验板运营结果当矩阵键盘的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：0河二讨巾小:JQEXHHabNF:Z-：，；c ，r:c .OEXOg.ise *W -i.C E E T：:1 二r rF忆匕汇亡:ETH髭 度任图5,:京2JXGr tJ宗5C3 -口口 口 口口口 IJQu.u.u.u.u.u.uam00o0、gSQQadwwgQaMa0.1 汽mm 口rFr厂小HrHrrF TTT.U匚Errti:I?i