1602 键盘显示

摘要

在日常生活中，我们经常要通过按键来实现对电子装置的控制，小到手表手机，中到电视电脑，大到各种复杂仪器，都需要通过按键来实现各种操作。本次课程设计作为实践教学的一个重要环节，将以按键控制显示为主题，以1602液晶、MM74C922解码芯片、AT89C52单片机及其接口芯片为核心构造一个键盘控制显示系统，并使用Proteus软件对所设计的电路进行仿真，仿真结果是在1602液晶上显示所按下的键值。

关键词：Proteus仿真A T89C52 1602液晶MM74C922解码芯片

第一章总体设计

1.1电路结构分析

本次设计的目标为单片机控制的键盘识别显示系统，主要采用AT89C52单片机作为核心，由矩阵键盘电路、译码芯片、液晶显示等模块构成，分别对按键信息和显示电路以及软、硬件各个部分进行控制；本设计采用C言编程来实现对单片机的控制。实际运作时，单片机会将检测到的按键信号转换成数字，显示于1602液晶上。系统主要结构可以拆分如下：

①矩阵键盘：按键传送输入信息；此键盘采用的是4X4矩阵键盘，能输入

0~9，+，—，=，空格，返回，清零。

②键盘识别：矩阵键盘连接的是MM74C922解码芯片，通过解码芯片来识

别输入的按键位置。

③AT89C52：采用软件编程来实现按键信息的提取和转换；

④1602液晶：用于显示最终被单片机转换过的按键信息。

由以上构思可以设计此按键显示电路。

1.2总体方案设计

总体电路原理框图：如图 1.2所示

图1.2总体电路原理方框图

本次设计分两步来完成，第一步，解码芯片调试系统，将解码芯片接口连接到矩阵键盘作为AT89C52单片机的输入装置，然后以P2口作为输出端并连接一个数码管观察输出结果。第二步，1602的液晶调试系统，此过程就是将数码管换成1602液晶在进行结果显示。

1.3蜂鸣器模块设计

蜂鸣器模块设计如图 1.3所示

图 1.3 蜂鸣器模块电路图

蜂鸣器的驱动电流比较大一般要500MA~1000MA，所以不能直接接在AT82C52单片机的接口上，需要加一个三极管来进行驱动。

发声源程序如下：

#define BEEP() P1^=0x80 //蜂鸣器定义

void Sounder() //发生函数

{

INT8U i;

for(i=0;i<100;i++)

{

delay(3);BEEP();

}

}

1.4电路图设计

1.4.1解码芯片调试系统电路图如图1.3.1所示：

图 1.4.1解码芯片调试系统电路图

此电路图为解码芯片调试系统电路图，按键位置是由解码芯片进行识别。当按下K0键时，解码芯片进行采集DCBA端输出0000，表示第一个键按下，OA允许输出端为高电平有效，此时蜂鸣器发声提示，数码管则显示0。K9键按下时，解码芯片DCBA端输出0008，表示第九个键按下，OA允许输出端为高电平有效，此时蜂鸣器发声提示，数码管则显示9。KF键按下时，解码芯片DCBA 端输出0015示第九个键按下，OA允许输出端为高电平有效，此时蜂鸣器发声提示，数码管则显示F。仿真结果能完成上述功能，则证明调试成功。

1.4.2 总体电路图如图1.3.2所示

图 1.4.2 总体电路图

此电路为总体电路图设计，当有键按下时，解码芯片会对按键进行识别，并发送相应的代码到P3口，此时蜂鸣器发声提示，经过单片机的处理，按键的值会在1602液晶上进行显示。如果仿真结果能完成上述功能，则证明调试成功。

第二章 硬件电路

2.1 MM74C922解码芯片 2.1.1MM74C922特点及引脚功能

MM74C922具有下列特点：1.功耗低，电压3—5V ；2.三态门输出，与LPTTL 兼容；3.输出锁存按下的最后的键；4.用一个电容器就可以消除键盘抖动；5.两键轮回；6.行具有上拉功能；7.具有芯片内或芯片外时钟；8.最大开关电阻为50K Ω。MM74C922采用18脚双列直插封装，其引脚排列如图2.1.1所示。各引脚功能如下：

Y1—Y4为行键输入端；X1—X4为列键输入端；OSC 为振荡器的外接引线端，可用外部的输入脉冲或电容器；DA —DD 为数据输出端，可与微机直接接口;KBM 为键颤屏蔽端；

OE _____

为数据输出允许端，低电平有效；DAV

为数据输出有效，高电平有效；VCC 为电源端， 接3—5V ；GND 为接地端。

VCC DA DC DD —OE DA V X1

X2

图2.1.1 MM74C922引脚排列图

2.1.2 MM74C92真值表如表2.1.2所示

键盘扫描可采用外部时钟或外接电容来执行。译码器具有芯片的上拉电阻，使开关电阻可以高达50kΩ。开关矩阵中不需要二极管就可以消除多重开关，内部消颤电路仅需要一个单一电容就可以实现。当有键按下时，数据输出有效为高电平；当键释放后，数据输出有效返回到低电平。即使有另外一个键按下，在正常消颤期间后，数据输出有效返回至高电平表明接受新的键输入。在任何两个开关之间备有两键轮回功能。即使某一键释放，内部锁存器仍然锁存住按下的最后的键值。三态门输出便于总线的扩展和运行。

2.21602液晶

2.2.1 1602液晶功能引脚如图2.2.1所示

图 2.2.1 1602液晶功能引脚

2.2.2液晶命令集及双行液晶DDRAM地址如表2.2.2所示

表2.2.2 液晶命令集及双行液晶DDRAM地址

RS为寄存器选择位RS=0时选择命令寄存/状态寄存器，RS=1时选择数据寄存器I/D=1递增，I/D=0递减

S=0时显示屏不移动，S=1时，如果I/D=1且有字符写入时显示屏左移，否则右移D=1显示屏开开，D=0显示屏关

C=1时光标处现在地址计数器所指的位置，C=0时光标不出现

B=1时光标出现闪烁，B=0光标不闪烁

S/C=0时，RL=0则光标左移，否则右移

S/C=1时，RL=0则字符和光标左移，否则右移

DL=1时数据长度为8位，DL=0时为使用D7~D4共4位，分两次发送一个字节N=0为单行显示，N=1时为双行显示

F=1时为5x10点阵字体，F=0时为5x7点阵字体