矩阵键盘单片机应用实践报告书
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求）
1、设计一种基于单片机的行列式键盘输入模块，能检测并判断是否有键按下。 2、对按键开关进行时延的消抖；确定按键的键值，并实现相应状态的输入显示。 3、基于矩阵键盘进行相应的功能拓展。 3、利用 Proteus 进行硬件电路仿真设计、编写主、子程序，仿真运行、调试。 4、确定硬件实物实现方案，安装和调试电路，并测试结果；
2
摘要
单片机全称单片微型计算机，是将计算机的基本部分微型化，使之集中在一块芯片 上的微机。片内有 CPU、ROM、RAM、并行 I/O 口等部件，它本身就是一个嵌入式系统，同 时也是其他嵌入式系统的核心。随着当今社会自动化控制的不断发展，单片机应用也越 来越广泛，故而掌握一定的单片机开发技术是很有必要的。
5、按照要求完成相应的课程设计报告书。
时间安排：
一周，其中 3 天硬件设计及编程，2 天整体调试及报告书的撰 写
指导教师签名：
年月日
系主任（或责任教师）签名：
年月日
1
武汉理工大学《单片机应用实践》报告书
目录
摘要 ............................................................................................................................................. 1 1.概述 .......................................................................................................................................... 2
关键词：单片机、矩阵键盘、数码管显示。
1
1.Leabharlann Baidu述
1.1 矩阵键盘
矩阵键盘又称为行列式键盘，本次课程设计中设计的是 4×4 矩阵键盘，既有 4 行 4 列共 16 个按键，可以节省口线。每个键安装在行和列的交叉点处，行线与列线都与单片 机的 I/O 口连接，通过软件扫描按键是否按下，并确定键值，通过返回的键值确定该按 键的功能，再由七段数码管显示。矩阵式键盘以 8xx51 单片机为核心，主要由矩阵式键 盘电路、显示电路等组成，这样的系统灵活性强，易于操作，可靠性高，广泛应用于各 种场合。
表 1 键盘编号表 0123 4567 8 9 10 11 12 13 14 15
2.硬件设计 2.1 系统电路框图
矩阵键盘硬件系统共有三大块，其中单片机系统控制电路有时钟和复位电路，控制 单片机的时钟频率和复位操作；键盘电路是基本功能单元，进行数字键入和功能表功能 选择；数码管显示电路则是让键盘操作得以表现出来，即将按下的数字键由数码管移位 显示，按下功能键时数码管上的数字符号以不同形式运转表现。系统整体框图如图 1。
在单片机有关理论课程结束后，进行单片机应用实践是让我们深入理解掌握单片机 应用扩展及编程的重要途径。行列式键盘是单片机应用技术中很常见也很重要的一项， 本次课设基本要求就是实现一个 4×4 的矩阵键盘，能够检测并用数码管显示键值，同时 做出相应的功能拓展。在实践中，在基本电路的基础上，运用 C51 编程实现消抖、循环 显示键值、暂停和清除等功能，对于巩固单片机理论知识有很大作用。
1.1 矩阵键盘 ........................................................................................................................ 2 1.2 系统功能简介 ............................................................................................................... 2 2.硬件设计 .................................................................................................................................. 2 2.1 系统电路框图 ................................................................................................................ 2 2.2 单片机控制电路 ............................................................................................................ 3
1.2 系统功能简介
本次实践中，以矩阵式键盘为核心，用 8 个数码管显示键值，并扩展了一些功能。 对 16 位键盘编号 0-15（如表 1 示），其中 0-9 为数字键，11-15 为功能键。第 10 号键无 功能，11 键可以删除刚输入的键值，12 键实现 8 个数码管左循环显示功能，13 键实现右 循环显示功能，14 键为暂停键，15 键清除所有数据。
武汉理工大学《单片机应用实践》报告书
课程设计任务书
学生姓名：
专业班级： 电信 班
指导教师： 孟 哲
工作单位： 信息工程学院 题 目：矩阵键盘输入单元
设计初始条件：
具备单片机课程的理论知识；掌握单片机扩展电路的设计知识和 基于单片机应用的编程能力；自选相关电子器件及直流电源，进 行硬件设计安装及程序调试。 要求完成的主要任务：（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要
2.2.1 时钟电路 .............................................................................................................. 3 2.2.2 复位电路 .............................................................................................................. 3 2.3 矩阵键盘电路 ............................................................................................................... 4 2.3.1 电路原理 .............................................................................................................. 4 2.3.2 键盘编码 .............................................................................................................. 4 2.4 数码管显示电路 ............................................................................................................ 5 2.4.1 键值显示电路 ...................................................................................................... 5 2.4.2 位选电路 .............................................................................................................. 5 3.软件编程设计 .......................................................................................................................... 6 3.1 软件系统 ........................................................................................................................ 6 3.1.1 主体软件系统 ...................................................................................................... 6 3.1.2 按键检测 .............................................................................................................. 7 3.1.3 数码管显示 .......................................................................................................... 8 3.2 程序说明 ........................................................................................................................ 9 4. protues 仿真 ............................................................................................................................ 9 4.1 仿真电路图 .................................................................................................................... 9 4.2 仿真结果示例 .............................................................................................................. 10 5.实物测试 ................................................................................................................................ 11 6.实践总结 ................................................................................................................................ 13 7.附录 ........................................................................................................................................ 13 参考文献 ................................................................................................................................... 20
1、设计一种基于单片机的行列式键盘输入模块，能检测并判断是否有键按下。 2、对按键开关进行时延的消抖；确定按键的键值，并实现相应状态的输入显示。 3、基于矩阵键盘进行相应的功能拓展。 3、利用 Proteus 进行硬件电路仿真设计、编写主、子程序，仿真运行、调试。 4、确定硬件实物实现方案，安装和调试电路，并测试结果；
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摘要
单片机全称单片微型计算机，是将计算机的基本部分微型化，使之集中在一块芯片 上的微机。片内有 CPU、ROM、RAM、并行 I/O 口等部件，它本身就是一个嵌入式系统，同 时也是其他嵌入式系统的核心。随着当今社会自动化控制的不断发展，单片机应用也越 来越广泛，故而掌握一定的单片机开发技术是很有必要的。
5、按照要求完成相应的课程设计报告书。
时间安排：
一周，其中 3 天硬件设计及编程，2 天整体调试及报告书的撰 写
指导教师签名：
年月日
系主任（或责任教师）签名：
年月日
1
武汉理工大学《单片机应用实践》报告书
目录
摘要 ............................................................................................................................................. 1 1.概述 .......................................................................................................................................... 2
关键词：单片机、矩阵键盘、数码管显示。
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1.Leabharlann Baidu述
1.1 矩阵键盘
矩阵键盘又称为行列式键盘，本次课程设计中设计的是 4×4 矩阵键盘，既有 4 行 4 列共 16 个按键，可以节省口线。每个键安装在行和列的交叉点处，行线与列线都与单片 机的 I/O 口连接，通过软件扫描按键是否按下，并确定键值，通过返回的键值确定该按 键的功能，再由七段数码管显示。矩阵式键盘以 8xx51 单片机为核心，主要由矩阵式键 盘电路、显示电路等组成，这样的系统灵活性强，易于操作，可靠性高，广泛应用于各 种场合。
表 1 键盘编号表 0123 4567 8 9 10 11 12 13 14 15
2.硬件设计 2.1 系统电路框图
矩阵键盘硬件系统共有三大块，其中单片机系统控制电路有时钟和复位电路，控制 单片机的时钟频率和复位操作；键盘电路是基本功能单元，进行数字键入和功能表功能 选择；数码管显示电路则是让键盘操作得以表现出来，即将按下的数字键由数码管移位 显示，按下功能键时数码管上的数字符号以不同形式运转表现。系统整体框图如图 1。
在单片机有关理论课程结束后，进行单片机应用实践是让我们深入理解掌握单片机 应用扩展及编程的重要途径。行列式键盘是单片机应用技术中很常见也很重要的一项， 本次课设基本要求就是实现一个 4×4 的矩阵键盘，能够检测并用数码管显示键值，同时 做出相应的功能拓展。在实践中，在基本电路的基础上，运用 C51 编程实现消抖、循环 显示键值、暂停和清除等功能，对于巩固单片机理论知识有很大作用。
1.1 矩阵键盘 ........................................................................................................................ 2 1.2 系统功能简介 ............................................................................................................... 2 2.硬件设计 .................................................................................................................................. 2 2.1 系统电路框图 ................................................................................................................ 2 2.2 单片机控制电路 ............................................................................................................ 3
1.2 系统功能简介
本次实践中，以矩阵式键盘为核心，用 8 个数码管显示键值，并扩展了一些功能。 对 16 位键盘编号 0-15（如表 1 示），其中 0-9 为数字键，11-15 为功能键。第 10 号键无 功能，11 键可以删除刚输入的键值，12 键实现 8 个数码管左循环显示功能，13 键实现右 循环显示功能，14 键为暂停键，15 键清除所有数据。
武汉理工大学《单片机应用实践》报告书
课程设计任务书
学生姓名：
专业班级： 电信 班
指导教师： 孟 哲
工作单位： 信息工程学院 题 目：矩阵键盘输入单元
设计初始条件：
具备单片机课程的理论知识；掌握单片机扩展电路的设计知识和 基于单片机应用的编程能力；自选相关电子器件及直流电源，进 行硬件设计安装及程序调试。 要求完成的主要任务：（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要
2.2.1 时钟电路 .............................................................................................................. 3 2.2.2 复位电路 .............................................................................................................. 3 2.3 矩阵键盘电路 ............................................................................................................... 4 2.3.1 电路原理 .............................................................................................................. 4 2.3.2 键盘编码 .............................................................................................................. 4 2.4 数码管显示电路 ............................................................................................................ 5 2.4.1 键值显示电路 ...................................................................................................... 5 2.4.2 位选电路 .............................................................................................................. 5 3.软件编程设计 .......................................................................................................................... 6 3.1 软件系统 ........................................................................................................................ 6 3.1.1 主体软件系统 ...................................................................................................... 6 3.1.2 按键检测 .............................................................................................................. 7 3.1.3 数码管显示 .......................................................................................................... 8 3.2 程序说明 ........................................................................................................................ 9 4. protues 仿真 ............................................................................................................................ 9 4.1 仿真电路图 .................................................................................................................... 9 4.2 仿真结果示例 .............................................................................................................. 10 5.实物测试 ................................................................................................................................ 11 6.实践总结 ................................................................................................................................ 13 7.附录 ........................................................................................................................................ 13 参考文献 ................................................................................................................................... 20