单片机4X4键盘扫描和显示课程设计
4X4键盘扫描程序
4X4键盘扫描程序，采用查表方式，适用于AVR单片机。
此处为4X4键盘软件部分，硬件部分设计请参照：4X4键盘扫描电路分析。
此程序对应的键盘电路为：键盘状态扫描函数/*键盘扫描函数读取当前键盘的状态有按键按下返回相应按键值无按键按下返回"0x00"*/unsigned char key_read(void){unsigned char i;DDRA = 0x00;/*获取列地址*/PORTA = 0x0F;DDRA = 0xF0;此处应加入几uS延时;i = PINA;DDRA = 0x00;/*获取行地址*/PORTA = 0xF0;DDRA = 0x0F;此处应加入几uS延时;i |= PINA;DDRA = 0x00;/*输出复位*/PORTA = 0xFF;switch (i) {/*将按键码转换成键值*/ case 0x00: return 0x00;case 0xEE: return '1';case 0xDE: return '2';case 0xBE: return '3';case 0x7E: return 'A';case 0xED: return '4';case 0xDD: return '5';case 0xBD: return '6';case 0x7D: return 'B';case 0xEB: return '7';case 0xDB: return '8';case 0xBB: return '9';case 0x7B: return 'C';case 0xE7: return '*';case 0xD7: return '0';case 0xB7: return '#';case 0x77: return 'D';default : return 0x00;}}键盘读取函数/*按键获取函数获取按键信号，其中包含有状态记录及按键去颤抖。
课程设计-制作单片机的4X4矩阵键盘
1.2.1矩阵式键盘介绍
矩阵式键盘（或者叫行列式键盘）常应用在按键数量比较多的系统之中。这种键盘由行线和列线组成，按键设置在行、列结构的交叉点上，行、列线分别接在按键开关的两端。行列式键盘可分为非编码键盘和编码键盘两大类。编码键盘内部设有键盘编码器，被按下键的键号由键盘编码器直接给出，同时具有防抖和解决重键的功能。非编码键盘通常采用软件的方法，逐行逐列检查键盘状态，当有键按下时，通过计算或查表的方法获取该键的键值，通常，计算机通过程序控制对键盘扫描，从而获取键值，根据计算机扫描的方法可以分为定时扫描法和中断扫描法两种。
XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2：来自反向振荡器的输出。
振荡器特性:
XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可以配置为片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件，XTAL2应不接。有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器，因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求，但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。
P3.1 TXD（串行输出口）
P3.2 /INT0（外部中断0）
P3.3 /INT1（外部中断1）
P3.4 T0（记时器0外部输入）
P3.5 T1（记时器1外部输入）
P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）
P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）
P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
课程设计-制作单片机的4X4矩阵键盘
第一章硬件部分
第一节AT89C51
AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。引脚如图所示
单片机课程设计---4×4矩阵式键盘识别显示电路的设计
《单片机原理及应用》课程设计题目：4×4矩阵式键盘与单片机连接与编程专业：测控技术与仪器班级：机电082-1 姓名：学号：指导老师：组员：( 2011.7 .13)目录第1节引言 (2)1.1 4*4矩阵式键盘系统概述 (2)1.2 本设计任务和主要内容 (3)第2节系统主要硬件电路设计 (4)2.1 单片机控制系统原理 (4)2.2 单片机主机系统电路 (5)2.2.1 时钟电路 (8)2.2.2 复位电路 (8)2.2.3 矩阵式键盘电路 (8)2.3 译码显示电路 (9)第3节系统软件设计 (13)3.1 软件流程图 (13)3.2 系统程序设计 (14)第4节结束语 (17)参考文献 (18)第一节引言矩阵式键盘乃是当今使用最为广泛的键盘模式，该系统以N个端口连接控制N*N个按键，即时在LED数码管上。
单片机控制的据这是键盘显示系统，该系统可以对不同的按键进行实时显示，其核心是单片机和键盘矩阵电路部分，主要对按键与显示电路的关系、矩阵式技术及设备系统的硬件、软件等各个部分进行实现。
1.1 4*4矩阵式键盘识别显示系统概述矩阵式键盘模式以N个端口连接控制N*N个按键，实时在LED数码管上显示按键信息。
显示按键信息，既降低了成本，又提高了精确度，省下了很多的I/O端口为他用，相反，独立式按键虽编程简单，但占用I/O口资源较多，不适合在按键较多的场合应用。
并且在实际应用中经常要用到输入数字、字母、符号等操作功能，如电子密码锁、电话机键盘、计算器按键等，至少都需要12到16个按键，在这种情况下如果用独立式按键的话，显然太浪费I/O端口资源，为了解决这一问题，我们使用矩阵式键盘。
矩阵式键盘简介：矩阵式键盘又称行列键盘，它是用N条I/O线作为行线，N条I/O线作为列线组成的键盘。
在行线和列线的每个交叉点上设置一个按键。
这样键盘上按键的个数就为N*N个。
这种行列式键盘结构能有效地提高单片机系统中I/O口的利用率。
AVR单片机扫描4X4矩阵键盘并数码管显示程序
AVR单片机扫描4X4矩阵键盘并数码管显示程序/*programname : keyboard ; 功能描述: 扫描16 个按键(4X4),并把键值显示在数码管上(两位); 要点: 在扫描按键时运用了比较复杂的两个for()循环嵌套式扫描方案,大大减少了程序量,循环嵌套方案让我纠结了好久,键值有0~9,上,下,左,右,确认,清零; 体会: 又一个里程碑,泪奔啊...我似乎成了代码男神啊...;实验用时: 约等于14 小时(每天2 小时X7 天);完成时间: 2013-11-19 23:58:22*/#include #include#define uint8 unsigned char //宏定义8 位数据类型;#define uint16 unsigned int // 宏定义16 位数据类型;// 0 , 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 ,uint8 ak[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d, // 7 , 8 , 9 , 上, 下左, 右; 0x07,0x7f,0x6f,0x62 ,0x54,0x21,0x0c};uint8 ge=8,shi=8 ,si=0;void bit(uint8 h) //数码管位选使能函数;{ PORTB|=0X02; //数码管位选置1(透明状态); if(h==0) {PORTB&=0XFD; //清零(锁存状态);}}void dat(uint8 u) //数码管数据使能函数;{ PORTB|=0X01; if(u==0) { PORTB&=0XFE; }}void buzz(uint8 k) //蜂鸣器函数;{ if(k==0) {PORTC&=~(0X80);} else PORTC|=0X80;}void delay(uint8 j) //1=1000 个计数周期;{ uint16 h=0; while(j--) {for(h=0;hvoid mega16() //初始化各个IO 口;{DDRA=0XFF; //PA 输出; DDRB=0XFF; //PB 输出; PORTA=0X00; //PA 输出全0; delay(1); //延时一下,1000 个计数周期; bit(0); //数码管共阴极全零;。
4x4键盘实验报告
单片机及DSP课程设计报告专业：班级：姓名：学号：指导教师：时间：一、设计目的为了进一步巩固学习的理论知识，增强学生对所学知识的实际应用能力和运用所学的知识解决实际问题的能力，开始为期两周的课程设计。
通过设计使学生在巩固所学知识的基础之上具有初步的单片机系统设计与应用能力。
1、通过本设计，使学生综合运用《单片机技术原理与应用》、《DSP原理与应用》《C语言程序设计》以及《数字电路》、《模拟电路》等课程的内容，为以后从事电子产品设计、软件编程、系统控制等工作奠定一定的基础。
2、学会使用KEIL C和PROTEUS等软件，用C语言或汇编语言编写一个较完整的实用程序，并仿真运行，保证设计的正确性。
3、了解单片机接口应用开发的全过程：分析需求、设计原理图、选用元器件、布线、编程、调试、撰写报告等。
二、硬件电路方案设计1、4X4键盘设计4x4键盘工作原理：每个按键都有它的行值和列值，行值和列值的组合就是识别这个按键的编码。
矩阵的行线和列线分别通过两并行接口和CPU通信。
键盘的一端（列线）通过电阻接VCC，而接地是通过程序输出数字“0”实现的。
键盘处理程序的任务是：确定有无键按下，判断哪一个键按下，键的功能是什么？还要消除按键在闭合或断开时的抖动。
两个并行口中，一个输出扫描码，使按键逐行动态接地；另一个并行口输入按键状态，由行扫描值和回馈信号共同形成键编码而识别按键，通过软件查表，查出该键的功能。
2、数码管显示电路设计数码管显示原理：动态显示的特点是将所有位数码管的段选线并联在一起，由位选线控制是哪一位数码管有效。
这样一来，就没有必要每一位数码管配一个锁存器，从而大大地简化了硬件电路。
选亮数码管采用动态扫描显示。
所谓动态扫描显示即轮流向各位数码管送出字形码和相应的位选，利用发光管的余辉和人眼视觉暂留作用，使人的感觉好像各位数码管同时都在显示。
动态显示的亮度比静态显示要差一些，所以在选择限流电阻时应略小于静态显示电路中的。
单片机c语言程序设计---矩阵式键盘实验报告
单片机c语言程序设计---矩阵式键盘实验报告课程名称：单片机c语言设计实验类型：设计型实验实验项目名称：矩阵式键盘实验一、实验目的和要求1.掌握矩阵式键盘结构2.掌握矩阵式键盘工作原理3.掌握矩阵式键盘的两种常用编程方法，即扫描法和反转法二、实验内容和原理实验1.矩阵式键盘实验功能：用数码管显示4*4矩阵式键盘的按键值，当K1按下后，数码管显示数字0，当K2按下后，显示为1，以此类推，当按下K16，显示F。
（1）硬件设计电路原理图如下仿真所需元器件（2）proteus仿真通过Keil编译后，利用protues软件进行仿真。
在protues ISIS 编译环境中绘制仿真电路图，将编译好的“xxx.hex”文件加入AT89C51。
启动仿真，观察仿真结果。
操作方完成矩阵式键盘实验。
具体包括绘制仿真电路图、编写c源程序（反转法和扫描法）、进行仿真并观察仿真结果，需要保存原理图截图，保存c源程序，总结观察的仿真结果。
完成思考题。
三、实验方法与实验步骤1.按照硬件设计在protues上按照所给硬件设计绘制电路图。
2.在keil上进行编译后生成“xxx.hex”文件。
3.编译好的“xxx.hex”文件加入AT89C51。
启动仿真，观察仿真结果。
四、实验结果与分析void Scan_line()//扫描行{Delay(10);//消抖switch ( P1 ){case 0x0e: i=1;break;case 0x0d: i=2;break;case 0x0b: i=3;break;case 0x07: i=4;break;default: i=0;//未按下break;}}void Scan_list()//扫描列{Delay(10);//消抖switch ( P1 ){case 0x70: j=1;break;case 0xb0: j=2;break;case 0xd0: j=3;break;case 0xe0: j=4;break;default: j=0;//未按下break;}}void Show_Key(){if( i != 0 && j != 0 ) P0=table[ ( i - 1 ) * 4 + j - 1 ];else P0=0xff;}五、讨论和心得。
单片机课程设计报告---数码管显示4X4矩阵键盘按键号
课程设计报告书设计名称：单片机原理与应用题目：数码管显示4X4矩阵键盘按键号专业：计算机科学与技术日期：2012 年6月 11日一．设计目的：1) 了解单片机系统实现LED动态显示的原理及方法；2) 较为详细了解8051芯片的性能；3) 能够了解到单片机系统的基本原理，了解单片机控制原理；4) 掌握AT89C51程序控制方法；5) 掌握AT89C51 C语言中的设计和学会分析程序，进而能够根据自己的需要编写代码；6) 掌握4X4矩阵式键盘程序识别原理；7) 掌握4X4矩阵式键盘的设计方法；8) 学习键盘的扫描方式和应用程序设计；9) 培养根据课题需要选学参考书籍、查阅手册和文献资料的能力；10) 能够按课程设计的要求编写课程设计报告，能够正确反映设计和实验成果。
二．设计要求与主要内容：设计要求：单片机的P1口P1.0～P1.7连接4X4矩阵键盘，P0口控制一只P0口控制一只数码管，当4×4矩阵键盘中的某一按键按下时，数码管上显示对应的键号。
例如，1号键按下时，数码管显示“1”，二号按下的时候，数码管显示“2”，14号键按下时，数码管显示“E”等等。
主要内容：1)4×4矩阵键盘程序识别原理。
2)每个按键都有它的行值和列值，行值和列值的组合就是识别这个按键的编码。
矩阵的行线和列线都连接到AT89C51中，通过按键K0～K16，来在数码管显示不同的值。
实验步骤：1) 启动keiuvision3 2)新建工程命名为单片机的C语言设计与应用3)新建文件并另存为C51c.c 4)在SourceGroop1导入文件 5)编写代码，并生成C语言设计与应用.hex文件。
6)在Proteus中设计电路图7) 将keil与Proteus联机调试,记下实验记录，得出实验结果。
三．设计程序原理：（包含仿真图和流程图）1）主程序流程图2）程序流程图 若无按键按下若无按键按下若无按键按下若无按键按下结束，返回3）仿真图四．程序代码#include<reg51.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int//段码ucharcodeDSY_CODE[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90, 0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e,0x00};sbit BEEP=P3^7;//上次按键和当前按键的序号，该矩阵中序号范围 0~15，16 表示无按键uchar Pre_KeyNo=16,KeyNo=16;//延时void DelayMS(uint x){ uchar i;while(x--) for(i=0;i<120;i++);}//矩阵键盘扫描void Keys_Scan(){ uchar Tmp;P1=0x0f; //高 4 位置 0，放入 4 行DelayMS(1);Tmp=P1^0x0f; //按键后 0f 变成 0000XXXX，X 中一个为 0，3 个仍为1，通过异或把3个1变为 0，唯一的0变为1switch(Tmp) //判断按键发生于 0~3 列的哪一列{ case 1: KeyNo=0;break;case 2: KeyNo=1;break;case 4: KeyNo=2;break;case 8: KeyNo=3;break;default:KeyNo=16; //无键按下}P1=0xf0; //低 4 位置 0，放入 4 列DelayMS(1);Tmp=P1>>4^0x0f; //按键后 f0 变成 XXXX0000，X 中有 1 个为 0，三个仍为 1；高4位转移到低 4 位并异或得到改变的值switch(Tmp) //对 0~3 行分别附加起始值 0，4，8，12{case 1: KeyNo+=0;break;case 2: KeyNo+=4;break;case 4: KeyNo+=8;break;case 8: KeyNo+=12;}}//蜂鸣器void Beep(){uchar i;for(i=0;i<100;i++){ DelayMS(1);BEEP=~BEEP;}BEEP=0; }//主程序void main(){ P0=0x00;BEEP=0;while(1){ P1=0xf0;if(P1!=0xf0) Keys_Scan(); //获取键序号if(Pre_KeyNo!=KeyNo){ P0=~ DSY_CODE[KeyNo];Beep();Pre_KeyNo=KeyNo;}DelayMS(100);} }五．实验结果：当按键按下k0，显示管显示0，当按键按下k1时显示1，显示管可以显示1,2,3,4,5,6,7,8,9，A,B,C,D,F.六．实验体会：这次的实验提高了我的设计能力与对电路的分析能力。
单片机4×4矩阵键盘设计方案
1、设计原理(1)如图14.2所示，用单片机的并行口P3连接4×4矩阵键盘，并以单片机的P3.0-P3.3各管脚作输入线，以单片机的P3.4-P3.7各管脚作输出线，在数码管上显示每个按键“0-F”的序号。
(2)键盘中对应按键的序号排列如图14.1所示。
2、参考电路图14.2 4×4矩阵式键盘识别电路原理图3、电路硬件说明(1)在“单片机系统”区域中，把单片机的P3.0-P3.7端口通过8联拨动拨码开关JP3连接到“4×4行列式键盘”区域中的M1-M4，N1-N4端口上。
(2)在“单片机系统”区域中，把单片机的P0.0-P0.7端口连接到“静态数码显示模块”区域中的任何一个a-h端口上;要求：P0.0对应着a，P0.1对应着b，……，P0.7对应着h。
4、程序设计内容(1)4×4矩阵键盘识别处理。
(2)每个按键都有它的行值和列值，行值和列值的组合就是识别这个按键的编码。
矩阵的行线和列线分别通过两并行接口和CPU通信。
键盘的一端(列线)通过电阻接VCC，而接地是通过程序输出数字“0”实现的。
键盘处理程序的任务是：确定有无键按下，判断哪一个键按下，键的功能是什么?还要消除按键在闭合或断开时的抖动。
两个并行口中，一个输出扫描码，使按键逐行动态接地;另一个并行口输入按键状态，由行扫描值和回馈信号共同形成键编码而识别按键，通过软件查表，查出该键的功能。
5、程序流程图(如图14.3所示)6、汇编源程序;;;;;;;;;;定义单元;;;;;;;;;;COUNT EQU 30H;;;;;;;;;;入口地址;;;;;;;;;;ORG 0000HLJMP STARTORG 0003HRETIORG 000BHRETIORG 0013HRETIORG 001BHRETIORG 0023HRETIORG 002BHRETI;;;;;;;;;;主程序入口;;;;;;;;;;ORG 0100HSTART: LCALL CHUSHIHUALCALL PANDUANLCALL XIANSHILJMP START;;;;;;;;;;初始化程序;;;;;;;;;;CHUSHIHUA: MOV COUNT,#00HRET;;;;;;;;;;判断哪个按键按下程序;;;;;;;;;;PANDUAN: MOV P3,#0FFHCLR P3.4MOV A,P3ANL A,#0FHJZ SW1LCALL DELAY10MS JZ SW1MOV A,P3ANL A,#0FHCJNE A,#0EH,K1 MOV COUNT,#0 LJMP DKK1: CJNE A,#0DH,K2 MOV COUNT,#4 LJMP DKK2: CJNE A,#0BH,K3 MOV COUNT,#8 LJMP DKK3: CJNE A,#07H,K4 MOV COUNT,#12K4: NOPLJMP DKSW1: MOV P3,#0FFH CLR P3.5MOV A,P3ANL A,#0FHJZ SW2LCALL DELAY10MS JZ SW2MOV A,P3ANL A,#0FHCJNE A,#0EH,K5 MOV COUNT,#1 LJMP DKK5: CJNE A,#0DH,K6 MOV COUNT,#5 LJMP DKK6: CJNE A,#0BH,K7 MOV COUNT,#9 LJMP DKK7: CJNE A,#07H,K8 MOV COUNT,#13K8: NOPLJMP DKSW2: MOV P3,#0FFH CLR P3.6MOV A,P3ANL A,#0FHJZ SW3LCALL DELAY10MS JZ SW3MOV A,P3ANL A,#0FHCJNE A,#0EH,K9 MOV COUNT,#2 LJMP DKK9: CJNE A,#0DH,KA MOV COUNT,#6 LJMP DKKA: CJNE A,#0BH,KB MOV COUNT,#10 LJMP DKKB: CJNE A,#07H,KC MOV COUNT,#14 KC: NOPLJMP DKSW3: MOV P3,#0FFH CLR P3.7MOV A,P3ANL A,#0FHJZ SW4LCALL DELAY10MSJZ SW4MOV A,P3ANL A,#0FHCJNE A,#0EH,KDMOV COUNT,#3LJMP DKKD: CJNE A,#0DH,KE MOV COUNT,#7LJMP DKKE: CJNE A,#0BH,KF MOV COUNT,#11 LJMP DKKF: CJNE A,#07H,KG MOV COUNT,#15KG: NOPLJMP DKSW4: LJMP PANDUAN DK: RET ;;;;;;;;;;显示程序;;;;;;;;;; XIANSHI: MOV A,COUNTMOV DPTR,#TABLEMOVC A,@A+DPTRMOV P0,ALCALL DELAYSK: MOV A,P3ANL A,#0FHXRL A,#0FHJNZ SKRET;;;;;;;;;;10ms延时程序;;;;;;;;;;DELAY10MS: MOV R6,#20D1: MOV R7,#248DJNZ R7,$DJNZ R6,D1RET;;;;;;;;;;200ms延时程序;;;;;;;;;;DELAY: MOV R5,#20LOOP: LCALL DELAY10MSDJNZ R5,LOOPRET;;;;;;;;;;共阴码表;;;;;;;;;;TABLE: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H DB 7FH,6FH,77H,7CH,39H,5EH,79H,71H;;;;;;;;;;结束标志;;;;;;;;;;END7、C语言源程序#includeunsigned char code table[]={0x3f,0x66,0x7f,0x39,0x06,0x6d,0x6f,0x5e,0x5b,0x7d,0x77,0x79,0x4f,0x07,0x7c,0x71};void main(void){ unsigned char i,j,k,key;while(1){ P3=0xff; //给P3口置1//P3_4=0; //给P3.4这条线送入0//i=P3;i=i&0x0f; //屏蔽低四位//if(i!=0x0f) //看是否有按键按下//{ for(j=50;j>0;j--) //延时//for(k=200;k>0;k--);if(i!=0x0f) //再次判断按键是否按下//{ switch(i) //看是和P3.4相连的四个按键中的哪个// { case 0x0e:key=0;break;case 0x0d:key=1;break;case 0x0b:key=2;break;case 0x07:key=3;break;}P0=table[key]; //送数到P0口显示//}}P3=0xff;P3_5=0; //读P3.5这条线//i=P3;i=i&0x0f; //屏蔽P3口的低四位//if(i!=0x0f) //读P3.5这条线上看是否有按键按下// { for(j=50;j>0;j--) //延时//for(k=200;k>0;k--);i=P3; //再看是否有按键真的按下//i=i&0x0f;if(i!=0x0f){ switch(i) //如果有,显示相应的按键//{ case 0x0e:key=4;break;case 0x0d:key=5;break;case 0x0b:key=6;break;case 0x07:key=7;break;}P0=table[key]; //送入P0口显示//}}P3=0xff;P3_6=0; //读P3.6这条线上是否有按键按下// i=P3;i=i&0x0f;if(i!=0x0f){ for(j=50;j>0;j--)for(k=200;k>0;k--);i=P3;i=i&0x0f;if(i!=0x0f){ switch(i){ case 0x0e:key=8;break;case 0x0d:key=9;break;case 0x0b:key=10;break;case 0x07:key=11;break;}P0=table[key];}}P3=0xff;P3_7=0; //读P3.7这条线上是否有按键按下//i=P3;i=i&0x0f;if(i!=0x0f){ for(j=50;j>0;j--) for(k=200;k>0;k--); i=P3;i=i&0x0f;if(i!=0x0f){ switch(i){ case 0x0e:key=12;break;case 0x0d:key=13;break;case 0x0b:key=14;break;case 0x07:key=15;break;}P0=table[key];}}}}8、注意事项在硬件电路中，要把8联拨动拨码开关JP2拨下，把8联拨动拨码开关JP3拨上去。
4X4键盘扫描实验
44键盘扫描实验实验目的1、学习HDL程序的基本设计技巧；2、掌握矩阵键盘的扫描原理和使用方法。
Verilog程序:module hex_keypad(Col,Code,show,show1,count,scan,clock,Row); output[3:0] Code,Col,count; //定义列信号Col、行列信号共同决定的输出代码Code、以及计数变量count output[7:0] show,show1; //定义七段显示变量show、show1 input[3:0] Row; //定义输入行信号Rowinput scan; //定义数码管选择信号scaninput clock; //定义时钟信号clockreg[3:0] Col,Code,count; //将输出信号定义为reg型reg[7:0] show,show1;reg[1:0] cn; //定义reg型变量cn,用于计数reg reset,count_up,count_down; //定义变量reset用于计数清零,count_up开始加计数,count_down开始减计数reg[15:0] times1,times2; //定义变量times1、times2用于决定开始计数的时间assign scan=1'b1; //将数码管选择信号赋值为1always@(posedge clock) //产生列信号if(cn==4)cn<=0; elsecn<=cn+1;always@(cn)case(cn)2'b00:Col=4'b1110;2'b01:Col=4'b1101;2'b10:Col=4'b1011;2'b11:Col=4'b0111;endcasealways@(posedge clock) //行列信号共同决定输出代码Code case({Row,Col})8'b1110_1110:Code=4'h0;8'b1110_1101:Code=4'h1;8'b1110_1011:Code=4'h2;8'b1110_0111:Code=4'h3;8'b1101_1110:Code=4'h4;8'b1101_1101:Code=4'h5;8'b1101_1011:Code=4'h6;8'b1101_0111:Code=4'h7;8'b1011_1110:Code=4'h8;8'b1011_1101:Code=4'h9;8'b1011_1011:Code=4'hA;8'b1011_0111:Code=4'hB;8'b0111_1110:Code=4'hC;8'b0111_1101:Code=4'hD;8'b0111_1011:Code=4'hE;8'b0111_0111:Code=4'hF;endcasealways@(posedge clock) //由输出Code决定数码管的显示,七段用十六进制数表示case(Code[3:0])4'h0:show=8'hFC;4'h1:show=8'h60;4'h2:show=8'hDA;4'h3:show=8'hF2;4'h4:show=8'h66;4'h5:show=8'hB6;4'h6:show=8'h3E;4'h7:show=8'hE0;4'h8:show=8'hFE;4'h9:show=8'hE6;4'hA:show=8'hEE;4'hB:show=8'hCE;4'hC:show=8'h9C;4'hD:show=8'h7A;4'hE:show=8'h9E;4'hF:show=8'h8E;endcasealways@(posedge clock) //加减计数case(Code)4'h0:begin reset=1;count_up=0;count_down=0;end //按0键时清零4'hE:begin count_up=1;count_down=0;end //按E键加计数4'hF:begin count_down=1;count_up=0;end //按F键减计数default: begin count_down=0;count_up=0;reset=0; end //按其它键不计数endcasealways@(posedge clock)if(times1==1000) times1<=101; else if (count_up) times1<=times1+1;always@(posedge clock)if(times2==1000) times2<=101; else if (count_down) times2<=times2+1; always@(posedge clock)if(reset)count<=4'h0; elseif (times1>100&&Code==4'hE) //加计数begincount<=count+4'b1;if (count==4'h9) count<=4'h0;endelseif (times2>100&&Code==4'hF) //减计数begincount<=count-4'b1;if (count==4'h0) count<=4'h9;endalways@(posedge clock) //计数显示case(count[3:0])4'h0:show1=8'hFC;4'h1:show1=8'h60;4'h2:show1=8'hDA;4'h3:show1=8'hF2;4'h4:show1=8'h66;4'h5:show1=8'hB6;4'h6:show1=8'h3E;4'h7:show1=8'hE0;4'h8:show1=8'hFE;4'h9:show1=8'hE6;endcaseendmodule仿真波形：Col、Row、Code、show、show[17..10]为十六进制显示，times1、times2、count为十进制显示当Code为F(即按F键)时，show显示8E即F，表明此时按下的是F 键。
单片机课程设计报告-4X4键盘两位数码管显示行与列
单片机及DSP课程设计报告专业：班级：姓名：学号：指导教师：时间：2012-06-11~24通信与电子工程学院一、单片机课程设计目的及内容通过本次课程设计进一步加强对所学单片机理论知识的运用，在设计过程中也对数字电路、模拟电路等课程的理论知识进行了复习。
此次课程设计可以使我们初步了解单片机系统设计的基本流程，即分析需求、设计原理图、选用元器件、布线、编程，最后进行调试。
另外在设计过程中通过对keil及PROTEUS等软件的使用，巩固了使用C语言进行编程的能力，以及对程序与单片机硬件系统的整合能力，使程序能够发挥其应有的控制作用。
总之，本次课程设计为我们提供了一次动手实践能力，使我们对系统开发有了大体了解，为将来工作增添了经验。
在本次课程设计中我选择了设计并实现4x4键盘接口，并在两位数码管上显示键盘所在行与列的题目。
使用4X4键盘与单片机I/O口进行连接，通过键盘扫描程序，识别是哪个键按下，并将其编码送入单片机，最终通过数码管进行显示。
二、硬件电路方案设计1、4X4键盘设计4x4键盘工作原理：每个按键都有它的行值和列值，行值和列值的组合就是识别这个按键的编码。
矩阵的行线和列线分别通过两并行接口和CPU通信。
键盘的一端（列线）通过电阻接VCC，而接地是通过程序输出数字“0”实现的。
键盘处理程序的任务是：确定有无键按下，判断哪一个键按下，键的功能是什么？还要消除按键在闭合或断开时的抖动。
两个并行口中，一个输出扫描码，使按键逐行动态接地；另一个并行口输入按键状态，由行扫描值和回馈信号共同形成键编码而识别按键，通过软件查表，查出该键的功能。
2、数码管显示电路设计数码管显示原理：动态显示的特点是将所有位数码管的段选线并联在一起，由位选线控制是哪一位数码管有效。
这样一来，就没有必要每一位数码管配一个锁存器，从而大大地简化了硬件电路。
选亮数码管采用动态扫描显示。
所谓动态扫描显示即轮流向各位数码管送出字形码和相应的位选，利用发光管的余辉和人眼视觉暂留作用，使人的感觉好像各位数码管同时都在显示。
单片机4x4矩阵式键盘的设计与仿真
课程设计报告（单片机原理和应用）题目名称4x4矩阵式键盘专业班级学生姓名学号指导教师4x4矩阵式键盘的设计与仿真1、设计原理：1.1 矩阵式键盘工作原理矩阵式键盘使用于按键数量较多的场合，它由行线与列线组成，按键位于行、列的交叉点上，行、列线分别列接到按键开关的两端。
行线通过上拉电阻接到+5V上。
无键按下时，行线处于低电平状态，而当有按键按下时，行线电平状态将由与此行线相连的列线电平一样为高电平。
这是识别矩阵键盘按键是否被按下的关键所在。
一个4x4的行列可以构成一个16按键的键盘。
本次以扫描法来识别按键。
在扫描法中分两步处理按键，首先是判断有无键按下，让所有的列线置高电平，检查各行线电平是否有变化，如行线有一个为高，则有键按下。
当判断有键按下时，使列线依次变低，其余各列为高电平，读行线，进而判断出具体哪个键被按下。
下表为7段共阴极段码表：显示字符共阴极段码显示字符共阴极段码“0”3FH“8”7FH“1”06H“9”6FH“2”5BH“A”77H“3”4FH“b”7CH“4”66H“C”39H“5”6DH“d”5EH“6”7DH“E”79H“7”07H“F”71H“灭“00H 1.2 实验环境Keil uVision3proteus 71.3 功能设计描述由4x4组成16个按钮矩阵式键盘按键成功会在7段LED显示该按键的键号1.4 主要知识点Keil uVision3的使用及调试proteus 7的使用及调试键盘接口、LED 显示接口、模拟电路的相关知识2、实现及编程2.12.2电路原理图2.3程序内容4x4行列式键盘识别7段数码管输出2.4 汇编源程序LINE EQU 30HROW EQU 31HVAL EQU 32HORG 00HSTART: MOV DPTR,#TABLE ;段码表首地址MOV P2,#00H ;数码管显示初始化LSCAN: MOV P3,#0F0H ;电平,行线置低电平L1: JNB P3.0,L2 ;逐行扫描LCALL DELAY50ms ;调用延时，消除抖动JNB P3.0,L2MOV LINE,#00H ;存行号LJMP RSCANL2: JNB P3.1,L3LCALL DELAY50msJNB P3.1,L3MOV LINE,#01HLJMP RSCANL3: JNB P3.2,L4LCALL DELAY50msJNB P3.2,L4MOV LINE,#02HLJMP RSCANL4: JNB P3.3,L1LCALL DELAY50msJNB P3.3,L1MOV LINE,#03HRSCAN: MOV P3,#0FH ; 列线置低电平,行线置高电平C1: JNB P3.4,C2 ;逐列扫描MOV ROW,#00H ;存列号LJMP CALCUC2: JNB P3.5,C3MOV ROW,#01HLJMP CALCUC3: JNB P3.6,C4MOV ROW,#02HLJMP CALCUC4: JNB P3.7,C1MOV ROW,#03HCALCU: MOV A,LINE ;根据行号和列号计算键值MOV B,#04HMUL AB ;A与B相乘后，高位赋给B，低位赋给AADD A,ROWMOV VAL,A ;存键值MOVC A,@A+DPTR ;要据键值查段码MOV P2,A ;输出段码显示LJMP LSCANDELAY50ms: MOV R6,#3DH ;延时50ms子程序Lop: MOV R7,#0FFHDJNZ R7,$DJNZ R6,LopRETTABLE: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H ; 共阴极LED段码表DB 7FH,6FH,77H,7CH,39H,5EH,79H,71HEND3、调试及测试3．1调试通过按下4x4行列式键盘的按键，并在7段led显示所按下的键值，如按下F后显示如下图：3．2出现的问题及解决当在选7段显示数码管时，由于不知道哪个类型是共阴极的，所以就随便选了一个，以至于在运行的时候数码管没有显示，后给换了另一个类型的，即可。
单片机4X4键盘计算器课程设计
《单片机课程设计报告》教学院：专业班级：学号：学生：指导教师：时间：地点：单片机课程设计任务书一、课题名称单片机课程设计二、设计目的为了进一步巩固学习的理论知识，增强学生对所学知识的实际应用能力和运用所学的知识解决实际问题的能力，开始为期两周的单片机课程设计。
通过实训使学生在巩固所学知识的基础之上具有初步的单片机系统设计与应用能力。
三、设计容设计基于51单片机的简易计算器系统电路，并以该电路为基础进行编程，要求能够实现0－99之间的数进行加、减、乘、除运算的功能。
四、设计要求1、设计简易计算器，要求能对0－99之间的数进行加、减、乘、除运算。
2、用4×4的键盘作为输入设备。
3、用LED或LCD进行显示。
4、编写无符号数加、减、乘、除运算、输入和显示的程序。
5、对系统的进行综合和调试，使其具有对0－99之间的数进行加、减、乘、除运算的功能。
6、编写课程设计的总结六、设计报告课程设计报告的基本容至少包括封面、正文、附录三部分。
课程设计报告要求统一格式，字体工整规。
1、封面封面包括“《单片机课程设计》课程设计报告”、班级、、学号以及完成日期等。
2、正文正文是实践设计报告的主体，具体由以下几部分组成：（1）课程设计题目；（2）课程设计任务与要求；（3）设计过程（包括设计方案、设计原理、创新点以及采用的新技术等）；（4）方案的比较与论证；（5）硬件电路设计，各个模块的设计与器件的选择；（6）软件程序的设计与调试；（7）课程设计总结（包括自己的收获与体会；遇到的问题和解决的方法；技术实现技巧和创新点；作品存在的问题和改进设想等）；3．附录附录1：系统设计原理图附录2：系统硬件元器件清单附录3：系统的程序七、考核方式与成绩评定办法格（60分～69分）、60分以下为不及格。
八、参考书目[1] 朝青.单片机原理及接口技术（简明修订版）.：航空航天大学，1998[2] 广弟.单片机基础［Ｍ］.：航空航天大学，1994[3] 阎石.数字电子技术基础（第三版）. ：高等教育，1989[4] 廖常初.现场总线概述［J］.电工技术，1999.[5] 徐仁贵等编著.《单片微型计算机应用技术》.:机械工业.2001年2月第1版[6] 毅刚等编著.《单片机原理及应用》. ：高等教育.2004年1月第1版一、课程设计任务与要求设计基于51单片机的简易计算器系统电路，并以该电路为基础进行编程，要求能够实现0－99之间的数进行加、减、乘、除运算的功能，并要求如下：1、设计简易计算器，要求能对0－99之间的数进行加、减、乘、除运算；2、用4×4的键盘作为输入设备；3、用LED或LCD进行显示；4、使用C语言编写无符号数加、减、乘、除运算、输入和显示的程序；5、对系统的进行综合和调试，使其具有对0－99之间的数进行加、减、乘、除运算的功能，还具有清零功能等；6、编写课程设计的总结。
4×4键盘扫描电路设计
设计项目成绩评定表设计报告书目录一、设计目的 (3)二、设计思路 (3)三、设计内容 (4)3.1、原理分析 (4)3.1 1、4* 4键盘的扫描 (4)3.1.2、扫描结果的显示 (5)3.1.3、电路符号 (5)3.1.4、数码管地址选择控制信号 (6)3.2、程序设计 (6)3.3、管脚分配 (10)四、系统调试与结果 (11)五、主要元器件与设备 (12)六、课程设计体会 (13)七、参考文献 (13)一、设计目的1、掌握常用的输入设备—行列式键盘接口电路的实现方法。
2、学习较复杂的数字系统设计方法。
二、设计思路如下图所示为“4 * 4键盘”模拟图。
行“kbrow”有四行：kbrow0、kbrow1、kbrow2、kbrow3。
列“kbcol”有四列：kbcol0、kbcol1、kbcol2、kbcol3 通过给四行赋值循环地对每行进行扫描，例如：通过行线赋值为“1000”时，这样就使得第0行“0键、1键、2键、3键”处在高电平的状态下。
此时如果0键被按下，那么就有第0列输出为高电平。
即四位kbcol输出为“1000”，获取键值为“0”然后在7段数码管上显示出来。
图1 4 * 4键盘三、设计内容3.1、原理分析在数字系统设计中，4*4矩阵键盘是一种常见的输入装置，通常作为系统的输入模块。
对应于键盘上每一个键的识别，一般采用扫描的方法来实现。
下面介绍一种用列信号进行扫描时的基本原理和流程，如图2所示。
当进行列扫描时，扫描信号由列引脚进入键盘，以1000、0100、0010、0001的顺序每次扫描不同的一列，然后读取行引脚的点评信号，以此可以判断是哪个按键被按下。
例如，当扫描行信号独处的值为“0000”时，表示正在扫描“89AB”一列，如果该列没有按键被按下，则由行信号读出的值为“0000”；反之，如果按键“9”被按下时，则该行信号读出的值为“0110”。
图2 4 * 4键盘及行列代码3.1 1、4* 4键盘的扫描在这一部分中，利用时钟信号进行扫描和频率计数器的计数来完成对键盘的扫描。
4X4键盘扫描
EDA技术课程大作业设计题目：4X4键盘扫描院系：电子信息与电气工程系学生姓名：学号：200902070025专业班级2010 年11 月28 日1. 设计背景和设计方案1.1 设计背景在键盘中按键数量较多时，为了减少I/O口的占用，通常将按键排列成矩阵形式。
在矩阵式键盘中，每条水平线和垂直线在交叉处不直接连通，而是通过一个按键加以连接。
这样，一个端口(如P1口)就可以构成4*4=16个按键，比之直接将端口线用于键盘多出了一倍，而且线数越多，区别越明显，比如再多加一条线就可以构成20键的键盘，而直接用端口线则只能多出一键(9键)。
需要的键数比较多时，采用矩阵法来做键盘是合理的。
1.2 设计方案键盘扫描的实现过程如下：对于4×4键盘，通常连接为4行、4列，因此要识别按键，只需要知道是哪一行和哪一列即可，为了完成这一识别过程，我们的思想是，首先固定输出4行为高电平，然后输出4列为低电平，再读入输出的4行的值，通常高电平会被低电平拉低，如果读入的4行均为高电平，那么肯定没有按键按下，否则，如果读入的4行有一位为低电平，那么对应的该行肯定有一个按键按下，这样便可以获取到按键的行值。
同理，获取列值也是如此，先输出4列为高电平，然后在输出4行为低电平，再读入列值，如果其中有哪一位为低电平，那么肯定对应的那一列有按键按下。
获取到行值和列值以后，组合成一个8位的数据，根据实现不同的编码在对每个按键进行匹配，找到键值后在7段码管和LED显示。
1.2系统结构图图1 系统结构图2方案实施键盘扫描的实现过程如下：对于4×4键盘，通常连接为4行、4列，因此要识别按键，只需要知道是哪一行和哪一列即可，为了完成这一识别过程，我们的思想是，首先固定输出4行为高电平，然后输出4列为低电平，再读入输出的4行的值。
library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity scan isport( clk : in std_logic;-------------扫描时钟信号start : in std_logic;-------------开始信号，高电平有效kbcol : in std_logic_vector(3 downto 0);--------------行扫描信号kbrow : out std_logic_vector(3 downto 0);-------------列扫描信号seg7_out : out std_logic_vector(6 downto 0);-------------七段显示控制信号(abcdefg)scan : out std_logic_vector(2 downto 0));-------------数码管地址选择控制信号end scan;architecture one of scan issignal count : std_logic_vector(1 downto 0);signal sta : std_logic_vector(1 downto 0);signal seg7 : std_logic_vector(6 downto 0);signal dat : std_logic_vector(4 downto 0);signal fn : std_logic;------------------按键标志位，判断是否有键被按下beginscan<="000";---------------只使用一个数码管显示---------------------循环扫描计数器process(clk)beginif clk'event and clk='1' then count<=count+1;end if;end process;---------------------循环列扫描process(clk)beginif clk'event and clk='1' thencase count iswhen "00"=>kbrow<="0001";sta<="00";when "01"=>kbrow<="0010";sta<="01";when "10"=>kbrow<="0100";sta<="10";when "11"=>kbrow<="1000";sta<="11";when others=>kbrow<="1111";end case;end if;end process;---------------------行扫描译码process(clk,start)beginif start='0' then seg7<="0000000";elsif clk'event and clk='1' thencase sta iswhen "00"=>case kbcol iswhen "0001"=>seg7<="1111001";dat<="00011";-----3 when "0010"=>seg7<="1101101";dat<="00010";-----2when "0100"=>seg7<="0110000";dat<="00001";-----1when "1000"=>seg7<="1111110";dat<="00000";-----0when others=>seg7<="0000000";dat<="11111";end case;when "01"=>case kbcol iswhen "0001"=>seg7<="1110000";dat<="00111";-----7when "0010"=>seg7<="1011111";dat<="00110";-----6when "0100"=>seg7<="1011011";dat<="00101";-----5when "1000"=>seg7<="0110011";dat<="00100";-----4when others=>seg7<="0000000";dat<="11111";end case;when "10"=>case kbcol iswhen "0001"=>seg7<="0011111";dat<="01011";-----b when "0010"=>seg7<="1110111";dat<="01010";-----awhen "0100"=>seg7<="1111011";dat<="01001";-----9when "1000"=>seg7<="1111111";dat<="01000";-----8when others=>seg7<="0000000";dat<="11111";end case;when "11"=>case kbcol iswhen "0001"=>seg7<="1000111";dat<="01111";-----fwhen "0010"=>seg7<="1001111";dat<="01110";-----ewhen "0100"=>seg7<="0111101";dat<="01101";-----dwhen "1000"=>seg7<="1001110";dat<="01100";-----cwhen others=>seg7<="0000000";dat<="11111";end case;when others=>seg7<="0000000";end case;end if;end process;fn<=not(dat(0)and dat(1)and dat(2)and dat(3)and dat(4));-------------------产生按键标志位，用于存储按键信息process(fn)beginif fn'event and fn='1' then------------按键信息存储seg7_out<=seg7;end if;end process;end one;显示模块仿真波形如图2所示。
44矩阵键盘课程设计
4 4矩阵键盘课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解4x4矩阵键盘的基本原理，掌握其电路连接方式和扫描原理。
2. 学生能够运用所学知识，设计并搭建一个简单的4x4矩阵键盘电路。
3. 学生了解矩阵键盘在嵌入式系统中的应用和重要性。
技能目标：1. 学生能够运用编程软件（如Arduino）编写程序，实现对4x4矩阵键盘的扫描和按键识别。
2. 学生能够运用调试工具，对矩阵键盘电路进行故障排查和优化。
3. 学生具备团队协作能力，共同完成矩阵键盘电路设计和程序编写。
情感态度价值观目标：1. 学生通过动手实践，培养对电子技术和编程的兴趣，增强学习动力。
2. 学生在团队合作中，学会沟通、协作、分享，培养团队精神和责任感。
3. 学生认识到科技发展对社会进步的重要性，激发为我国科技事业贡献力量的志向。
本课程针对高中年级学生，结合电子技术和编程知识，以实用性为导向，旨在培养学生的动手实践能力和创新精神。
课程内容紧密联系课本知识，通过设计4x4矩阵键盘电路，使学生在实践中掌握相关原理和方法。
课程目标具体、可衡量，为后续教学设计和评估提供明确方向。
二、教学内容1. 矩阵键盘基础知识：介绍矩阵键盘的原理、电路连接方式及其在嵌入式系统中的应用。
- 相关章节：课本第三章第二节“矩阵键盘及其应用”2. 4x4矩阵键盘电路设计：讲解如何搭建4x4矩阵键盘电路，包括硬件连接、电路图绘制等。
- 相关章节：课本第三章第三节“矩阵键盘电路设计”3. 矩阵键盘编程：介绍如何使用Arduino编程软件编写程序，实现对4x4矩阵键盘的扫描和按键识别。
- 相关章节：课本第四章第一节“Arduino编程基础”及第四节“矩阵键盘编程实例”4. 矩阵键盘电路调试与优化：教授学生如何运用调试工具进行故障排查，以及如何对电路和程序进行优化。
- 相关章节：课本第五章“电路调试与优化”5. 团队合作与展示：学生分组进行项目实践，共同完成矩阵键盘电路设计与程序编写，并进行成果展示。
单片机按键实验报告
单片机按键实验报告篇一：单片机按键扫描实验报告键盘扫描一．实验目的(1)掌握矩阵键盘接口电路和键盘扫描编程方法。
(2)掌握按键值处理与显示电路设计。
二．实验任务（1）设计4*4键盘，编写各个键的特征码和对应的键值（0~F）；（2）编程扫描按键，将按键对应的数字值使用数码管显示出来。
三．实验电路及连线方法1.采用动态显示连线方法：电路由2 片74LS573，1 个六字一体的共阴数码管组成。
由U15 输出段选码，U16 做位选码，与单片机的采用I/O 口连接方式，短路片J22 连接P2.0，J23 连接P2.3，做输出信号锁存。
(实际电路连接是d7-d6-d5-d4-d3-d2-d1-d0?h-c-d-e-g-b-a-f)。
PW12 是电源端。
2.键盘电路连线方法：电路由16 个按键组成，用P1 口扩展4×4 行列式键盘。
J20 是键盘连接端，连接到P1 口。
J21 是行列键盘、独立键盘选择端，当J21 的短路片连接2-3脚时，构成4×4 行列式键盘；当J21 的短路片连接2-1 脚时，可形成3×4 行列式键盘，4 个独立式按键S4、S8、S12、S16，这4 个独立按键分别连接P1.4~P1.7；其他12 个键3×4 行列式键盘。
PW15 是电源端。
四．编程思路1．采用反转法识别按键的闭合。
2.采用动态显示将键值显示出来。
五．算法流程图六．资源分配1.用P1口进行查找按键2.用R3做键值指针3.用R1做动态显示为选码指针。
4.R5为延时指针。
七．程序设计KPIN:ORG MOV MOV ANL MOV 0000H P1,#0F0H A,P1 A,#0F0H B,AMOVP1,#0FHMOVA,P1ANLA,#0FHORLA,BCJNE A,#0FFH,KPIN1AJMP EXITKPIN1: MOVB,AMOVDPTR,#TABKPMOVR3,#0KPIN2: MOVA,R3MOVC A,@A+DPTRCJNE A,B,KPIN3MOVA,R3LOOP: MOVR1,#0FEH;键盘动态显示 LOOP1: MOVA,R3ANLA,#0FHMOV DPTR,#TABMOVC A,@A+DPTRCLRP2.0CLRP2.1MOVP0,ASETB P2.0NOPCLRP2.0LOOP2: MOVA,R1;位选码MOVP0,ASETB P2.1MOVR5,#250LOOP3: DJNZ R5,LOOP3CLRP2.1SJMP LOOPKPIN3: INCR3CJNE A,#0FFH,KPIN2EXIT: RETTABKP: DB0EEH,0DEH,0BEH,7EH,0EDH,0DDH,0BDH,7DH,0EBHDB 0DBH,0BBH,7BH,0E7H,0D7H,0B7H,77H,67H,0FFHTAB: DB77H,44H,3EH,6EH,4DH,6BH,7BH,46H,7FH,6FH,5FHDB 79H,33H,7CH,3BH,1BHEND八．调试出现的问题及解决问题1：程序正常运行，但按键显示出现乱码解决：动态显示笔形码错误，并改正。
单片机课程设计4X4矩阵键盘显示
长沙学院?《单片机原理及应用》课程设计说明书题目】液晶显示4*4矩阵键盘按键号程序设计系(部)电子与通信工程系专业(班级)电气1班姓名龙程学号【09指导教师刘辉、谢明华、王新辉、马凌云起止日期—长沙学院课程设计鉴定表《单片机技术及应用》课程设计任务书系(部)：电子与电气工程系专业：11级电子一班指导教师：谢明华、刘辉—目录'前言 (5)一、课程设计目的 (6)二、设计内容及原理 (6)单片机控制系统原理 (6)阵键盘识别显示系统概述 (6)键盘电路 (7)12864显示器 (8)整体电路图 (9)!仿真结果 (9)三、实验心得与体会 (10)四、实验程序 (10)参考文献 (18)…。
，】前言单片机，全称单片微型计算机（英语：Single-Chip Microcomputer），又称微控制器（Microcontroller），是把中央处理器、存储器、定时/计数器（Timer/Counter）、各种输入输出接口等都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。
与应用在个人电脑中的通用型微处理器相比，它更强调自供应（不用外接硬件）和节约成本。
它的最大优点是体积小，可放在仪表内部，但存储量小，输入输出接口简单，功能较低。
由于其发展非常迅速，旧的单片机的定义已不能满足，所以在很多应用场合被称为范围更广的微控制器；从上世纪80年代，由当时的4位、8位单片机，发展到现在的32位300M的高速单片机。
现代人类生活中所用的几乎每件有电子器件的产品中都会集成有单片机。
手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电子产品中都含有单片机。
汽车上一般配备40多片单片机，复杂的工业控制系统上甚至可能有数百片单片机在同时工作!单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算机的总和，甚至比人类的数量还要多。
液晶显示器（英语：Liquid Crystal Display，缩写：LCD）为平面薄型的显示设备。
它的主要原理是以电流刺激液晶分子产生点、线、面配合背部灯管构成画面。
实验四键盘扫描及显示设计实验报告
实验四键盘扫描及显⽰设计实验报告实验四键盘扫描及显⽰设计实验报告⼀、实验要求1. 复习⾏列矩阵式键盘的⼯作原理及编程⽅法。
2. 复习七段数码管的显⽰原理。
3. 复习单⽚机控制数码管显⽰的⽅法。
⼆、实验设备1.PC 机⼀台2.TD-NMC+教学实验系统三、实验⽬的1. 进⼀步熟悉单⽚机仿真实验软件 Keil C51 调试硬件的⽅法。
2. 了解⾏列矩阵式键盘扫描与数码管显⽰的基本原理。
3. 熟悉获取⾏列矩阵式键盘按键值的算法。
4. 掌握数码管显⽰的编码⽅法。
5. 掌握数码管动态显⽰的编程⽅法。
四、实验内容根据TD-NMC+实验平台的单元电路，构建⼀个硬件系统，并编写实验程序实现如下功能：1.扫描键盘输⼊，并将扫描结果送数码管显⽰。
2.键盘采⽤ 4×4 键盘，每个数码管显⽰值可为 0～F 共 16 个数。
实验具体内容如下：将键盘进⾏编号，记作 0～F，当按下其中⼀个按键时，将该按键对应的编号在⼀个数码管上显⽰出来，当再按下⼀个按键时，便将这个按键的编号在下⼀个数码管上显⽰出来，数码管上可以显⽰最近 4 次按下的按键编号。
五、实验单元电路及连线矩阵键盘及数码管显⽰单元图1 键盘及数码管单元电路实验连线图2实验连线图六、实验说明1. 由于机械触点的弹性作⽤，⼀个按键开关在闭合时不会马上稳定地接通，在断开时也不会⼀下⼦断开。
因⽽在闭合及断开的瞬间均伴随有⼀连串的抖动。
抖动时间的长短由按键的机械特性决定，⼀般为 5～10ms。
这是⼀个很重要的时间参数，在很多场合都要⽤到。
键抖动会引起⼀次按键被误读多次。
为了确保 CPU 对键的⼀次闭合仅做⼀次处理，必须去除键抖动。
在键闭合稳定时，读取键的状态，并且必须判别；在键释放稳定后，再作处理。
按键的抖动，可⽤硬件或软件两种⽅法消除。
2. 为了减少键盘与单⽚机接⼝时所占⽤ I/O 线的数⽬，在键数较多时，通常都将键盘排列成⾏列矩阵形式。
3. 从数码管显⽰⽅式看，数码管分为静态显⽰和动态显⽰两种⽅式。
单片机4X4键盘扫描和显示课程设计
单⽚机4X4键盘扫描和显⽰课程设计⼆、设计内容1、本设计利⽤各种器件设计，并利⽤原理图将8255单元与键盘及数码管显⽰单元连接，扫描键盘输⼊，最后将扫描结果送⼊数码管显⽰。
键盘采⽤4*4键盘，每个数码管可以显⽰0-F共16个数。
将键盘编号，记作0-F，当没按下其中⼀个键时，将该按键对应的编号在⼀个数码管上显⽰出来，当在按下⼀个键时，便将这个按键的编号在下⼀个数码管上显⽰，数码管上可以显⽰最近6次按下的按键编号。
设计并实现⼀4×4键盘的接⼝，并在两个数码管上显⽰键盘所在的⾏与列。
三、问题分析及⽅案的提出4×4键盘的每个按键均和单⽚机的P1⼝的两条相连。
若没有按键按下时，单⽚机P1⼝读得的引脚电平为“1”；若某⼀按键被按下，则该键所对应的端⼝线变为地电平。
单⽚机定时对P1⼝进⾏程序查询，即可发现键盘上是否有按键按下以及哪个按键被按下。
实现4×4键盘的接⼝需要⽤到单⽚机并编写相应的程序来识别键盘的⼗六个按键中哪个按键被按下。
因为此题⽬还要求将被按下的按键显⽰出来，因此可以⽤两个数码管来分别显⽰被按下的按键的⾏与列表⽰任意⼀个⼗六进制数)分别表⽰键盘的第⼆⾏、第三⾏、第四⾏;0xXE、0xXD、0xXB、0xX7(X表⽰任意⼀个⼗六进制数)则分别表⽰键盘的第⼀列、第⼆列、第三列和第四列。
例如0xD7是键盘的第⼆⾏第四列的按键对于数码管的连接，采⽤了共阳极的接法，其下拉电阻应保证芯⽚不会因为电流过⼤⽽烧坏。
五、电路设计及功能说明4×4键盘的⼗六个按键分成四⾏四列分别于P1端⼝的⼋条I/O数据线相连；两个七段数码管分别与单⽚机的P0⼝和P2⼝的低七位I/O数据线相连。
数码管采⽤共阳极的接法，所以需要下拉电阻来分流。
结合软件程序，即可实现4×4键盘的接⼝及显⽰的设计。
当按下键盘其中的⼀个按键时，数码管上会显⽰出该按键在4×4键盘上的⾏值和列值。
所以实现了数码管显⽰按键位置的功能四、设计思路及原因对于4×4键盘，共有⼗六个按键。
(整理)4x4键盘.
单片机实训教材单片机的应用键盘扫描程序FY：江西华忆电子工业中等学校键盘扫描程序设计一，实训教学目的１，了解键盘的组成及接线方法２，了解编码键盘和非编码键盘的组成３，学习非编码键盘的扫描方法步骤４，编写程序实现简单键盘设计和矩阵键盘的编程。
二，主要元件的介绍。
1，CPU AT89S51AT89S51是一款低功耗，高性能的8位微处理器，有4KBZ可在系统编程(ISP) Flash闪速存储器，1000次擦写周期，它与工业标准的80C51和80C52的指令集及输出PIN脚完全兼容。
128X8-bit片内RAM，32个可编程I/O脚，2个16-位定时/计数器，5个中断源，可编程全双工串行口，低功耗空闲模式和掉电模式。
3，键盘原理1）独立式键盘的接线原理独立式键盘是由若干个机械触点开关构成的，把它与单片机的I/O口县连接起来，通过读I/O口的电平状态，即可识别出相应的按键是否被按下，看下面的电路图：如果按键不被按下，其端口就为高电平，如果相应的按键被按下，则端口变为低电平。
在这种键盘的连接方法中，我们通常采用上拉电阻接法，即各按键开关一端接低电平，另一端接单片机I/O口线并通过上拉电阻与VCC相连，这是为了保证在按键断开时，各I/O口线有确定的高电平，如果端口内部已经有上拉电阻，则外电路的上拉电阻就可以省去，想想看，哪几个并行口内部有上拉电阻呢？通常我们用来做键盘的有触点式和非触点式两种，单片机中应用的一般是由机械触点构成的触点式微动开关，这种开关具有结构简单，使用可靠的优点，但当我们按下按键或释放按键的时候它有一个特点，就是会产生抖动，看上图的按键脉冲波形，这种抖动对于人来说是感觉不到的，但对单片机来说，则是完全可以感应到的，因为计算机处理的速度是在微秒级的，而机械抖动的时间至少是毫秒级，对计算机而言，这已是一个很“漫长”的过程了，按键区抖动原则和方法常用的有两种：硬件方法和软件方法。
硬件去抖动方法很多，这不在我们的讨论范围。
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P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时，ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。
二、设计内容
1、本设计利用各种器件设计，并利用原理图将8255单元与键盘及数码管显示单元连接，扫描键盘输入，最后将扫描结果送入数码管显示。键盘采用4*4键盘，每个数码管可以显示0-F共16个数。将键盘编号，记作0-F，当没按下其中一个键时，将该按键对应的编号在一个数码管上显示出来，当在按下一个
键时，便将这个按键的编号在下一个数码管上显示，数码管上
二、实验内容
设计并实现一4×4键盘的接口，并在两个数码管上显示键盘所在的行与列。即将8255单元与键盘及数码管显示单元连接，编写实验程序扫描键盘输入，并将扫描结果送数码显示，键盘采用4×4键盘，每个数码管值可以为0到F，16个数。将键盘进行编号记作0—F当按下其中一个按键时将该按键对应的编号在一个数码管上显示出来，当按下下一个按键时便将这个按键的编号在下一个数码管上显示出来，且数码管上可以显示最近6次按下按键的编号。
P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
4×4键盘的十六个按键分成四行四列分别于P1端口的八条I/O数据线相连；两个七段数码管分别与单片机的P0口和P2口的低七位I/O数据线相连。数码管采用共阳极的接法，所以需要下拉电阻来分流。结合软件程序，即可实现4×4键盘的接口及显示的设计。当按下键盘其中的一个按键时，数码管上会显示出该按键在4×4键盘上的行值和列值。所以实现了数码管显示按键位置的功能
设计并实现一4×4键盘的接口，并在两个数码管上显示键盘所在的行与列。
4×4键盘的每个按键均和单片机的P1口的两条相连。若没有按键按下时，单片机P1口读得的引脚电平为“1”；若某一按键被按下，则该键所对应的端口线变为地电平。单片机定时对P1口进行程序查询，即可发一个十六进制数)分别表示键盘的第二行、第三行、第四行;0xXE、0xXD、0xXB、0xX7(X表示任意一个十六进制数)则分别表示键盘的第一列、第二列、第三列和第四列。例如0xD7是键盘的第二行第四列的按键
对于数码管的连接，采用了共阳极的接法，其下拉电阻应保证芯片不会因为电流过大而烧坏。
五、电路设计及功能说明
AT89C51简介
AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器。
四、设计思路及原因
对于4×4键盘，共有十六个按键。如果每个按键与单片机的一个引脚相连，就会占用16个引脚，这样会使的单片机的接口不够用（即使够用，也是对单片机端口的极大浪费）。因此我们应该行列式的接法。行列式非编码键盘是一种把所有按键排列成行列矩阵的键盘。在这种键若没有按键按下时，单片机从P1口读得的引脚电平为“1”；若某一按键被按下，则该键所对应的端口线变为地电平。因此0xEX(X表示任意4×4键盘的第一行中的某个按键被按下，相应的0xDX、0xBX、0x7X(X
主要管脚说明：
VCC：供电电压。
GND：接地。
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
(3).用鼠标点一下[文件\打开文件]，输入文件名*.asm，创建新文件，在该窗口中输入事先编好的程序。
(4).用鼠标点[项目\全部编译]窗，对当前源文件进行编译，反复修改好程序，直到编译通过为止。
(5).全速运行程序，通过在键盘按键，观察八段管的显示结果，理解键盘扫描原理及程序编写方法。
接口芯片简介
基本原理
1.电路设计及功能说明
2.硬件原理框图及电路图(包括接口芯片简介)
电路图：
六、实验步骤
(1).把实验平台与PC机串行口连起来，根据实验连线提示在实验台上连线，之后打开电源。
(2).在PC机上用鼠标点击“Wave”图标，进入WINDOWS调试环境，而后进行初始化设置。点击[仿真器\仿真器设置]出现“仿真器设置”窗，进行仿真器的设置。