4乘4矩阵键盘输入数码管显示四位数
4×4矩阵键盘控制实验
4×4矩阵键盘控制实验一、实验内容摘要设计一个4×4键盘接口控制器，在QuartusII软件上实现基设计，将其与开发板连接，实现电路功能。
当按下某一键时，4位LED上显示对应的键值，以二进制代码形式从0至F显示。
二、实验源代码LIBRARY ieee;USE ieee.std_logic_1164.ALL;USE ieee.std_logic_unsigned.ALL;ENTITY DEBOUNCING ISPORT(clk, key:IN STD_LOGIC ;clr: IN STD_LOGIC;dly_out, dif_out: OUT STD_LOGIC);END DEBOUNCING;ARCHITECTURE a OF DEBOUNCING ISSIGNAL sample,dly,diff: STD_LOGIC;BEGINfree_counter:blocksignal QQ:std_logic_vector(4 downto 0);signal d0:std_logic;beginprocess (CLR,clk)beginif clr='0' thend0<='0';QQ<=(OTHERS=>'0');ELSif clk'event and clk='1' thend0<=QQ(4); --QQ的最高位同时作为d0信号,即d0的周期为2的5次方个clk.QQ<=QQ+1;end if;end process;sample<=not(QQ(4) and (not d0));--当d0为0,QQ(4)为1时,sample产生采样脉冲,低电平时间为1个clkend block free_counter;debunce:blocksignal d0,d1,s,r:std_logic;beginprocess(clk,clr)beginif clr='0' thendly<='0';elsif rising_edge(clk) thenif sample='1' thend1<=d0;d0<=key;s<=d0 and d1;r<=not d0 and not d1;if s<='0' and r<='0' thendly<=dly;elsif s<='0' and r<='1' thendly<='0';elsif s<='1' and r<='0' thendly<='1';elsedly<='0';end if;end if;end if;end process;dly_out<=dly;end block debunce;differential:blocksignal d1,d0:std_logic;beginprocess(clk,clr)beginif clr='0' thend0<='0';d1<='0';elsif rising_edge(clk) thend1<=d0;d0<=dly;end if;diff<=d0 and not d1;end process;dif_out<=diff;end block differential;END a;--****************************************************************** --* 4x4标准键盘板读取并点亮实验箱底板上的L1-L4--* Filename: keyboard4_4--* 扫描键盘，译码并点亮实验箱底板上的L1-L4--* 已加入去抖程序--****************************************************************** library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity keyboard4_4 isport(rst : in std_logic;clk_in : in std_logic;keyin : in std_logic_vector(3 downto 0);scan : out std_logic_vector(3 downto 0);leds : out std_logic_vector(3 downto 0);state : out std_logic;M : out std_logic_vector(3 downto 0));end keyboard4_4;architecture keyboard4_4_arch of keyboard4_4 is----********************************************* component debouncingport( key : IN STD_LOGIC ;clk,clr : IN STD_LOGIC ;dly_out : OUT STD_LOGIC ) ;end component ;--*********************************************--signal clkfrq : std_logic;signal cntscn : std_logic_vector(1 downto 0);signal scnlin : std_logic_vector(3 downto 0);signal cntfrq : std_logic_vector(14 downto 0);signal lednum : std_logic_vector(7 downto 0);signal key_tmp : std_logic_vector(3 downto 0);signal clk : std_logic;signal cntfrq1 : std_logic_vector(5 downto 0); beginM <= "0101"; --键盘功能选择scan <= not scnlin;lednum <= scnlin & (not key_tmp);-- key_tmp <= keyin;--debounuing cktdebounuing : blockbeginU1: debouncing PORT MAP (KEY => keyin(0) ,DLY_OUT => key_tmp(0) ,clr=>rst,clk => CLK);U2: debouncing PORT MAP (KEY => keyin(1) ,dly_out => key_tmp(1) ,clr=>rst,clk => CLK);U3: debouncing PORT MAP (key => keyin(2) ,dly_out => key_tmp(2) ,clr=>rst,clk => CLK);U4: debouncing PORT MAP (key => keyin(3) ,dly_out => key_tmp(3) ,clr=>rst,clk => CLK);END block debounuing ;--******************************************************--process(rst,clk_in) -- 晶振为40MHz，进行40000分频产生去抖时钟（1000Hz)beginif rst = '0' thencntfrq <= (others => '0');elsif rising_edge(clk_in) thenif (cntfrq = "100111000011111" or not (key_tmp="1110" or key_tmp="1101" or key_tmp="1011" or key_tmp="0111") ) then--if (cntfrq = "100111000011111" or key_tmp="1111" ) then--if cntfrq = "1111" thencntfrq <= (others => '0');clk <= not clk;--去抖时钟elsecntfrq <= cntfrq + 1;end if;end if;end process;process(rst,clk) --去抖时钟,50分频,形成扫描时钟beginif rst = '0' thenclkfrq <= '0';cntfrq1 <= (others => '0');elsif rising_edge(clk) thenif cntfrq1 = "11000" thencntfrq1 <= (others => '0');clkfrq <= not clkfrq;elsecntfrq1 <= cntfrq1 + 1;end if;end if;end process;process(rst,clkfrq) -- 根据扫描时钟产生扫描线beginif rst = '0' thencntscn <= "00";elsif rising_edge(clkfrq) thenif cntscn = "11" thencntscn <= "00";elsecntscn <= cntscn+1;end if;case cntscn iswhen "00" => scnlin <= "0001";when "01" => scnlin <= "0010";when "10" => scnlin <= "0100";when "11" => scnlin <= "1000";when others => null;end case;end if;end process;process(rst, clkfrq) -- 根据按键点亮相应的ledsbeginif(rst = '0' ) thenleds <= "0000";elsif clkfrq'event and clkfrq = '0' thencase lednum iswhen "10001000" =>leds <= "0001"; --1when "01001000" =>leds <= "0010"; --2when "00101000" =>leds <= "0011"; --3when "00011000" =>leds <= "1010"; --Awhen "10000100" =>leds <= "0100"; --4when "01000100" =>leds <= "0101"; --5when "00100100" =>leds <= "0110"; --6when "00010100" =>leds <= "1011"; --Bwhen "10000010" =>leds <= "0111"; --7when "01000010" =>leds <= "1000"; --8when "00100010" =>leds <= "1001"; --9when "00010010" =>leds <= "1100"; --Cwhen "10000001" =>leds <= "1110"; --*when "01000001" =>leds <= "0000"; --0when "00100001" =>leds <= "1111"; --#when "00010001" =>leds <= "1101"; --Dwhen others =>null;end case;end if;end process;process(rst,key_tmp)beginif(rst = '0' ) thenstate <= '1';elsif (key_tmp="1110" or key_tmp="1101" or key_tmp="1011" or key_tmp="0111") thenstate <= '0';elsif (key_tmp="1111") thenstate <= '1';end if;end process;end keyboard4_4_arch;三、实验工具软件的选用以及实验过程1、打开QuartusII软件。
单片机 矩阵键盘实验 实验报告
单片机矩阵键盘实验实验报告一、实验目的本次实验的目的是掌握原理和方法，利用单片机识别矩阵键盘并编程实现键码转换功能，控制LED点亮显示。
二、实验原理矩阵键盘是一种由多路单向控制器输入行选择信号与列选择信号连接而形成的一一对应矩阵排列结构。
它广泛应用于电子游戏机、办公自动化设备、医疗仪器、家电控制及书籍检索机器等方面。
本次实验采用的矩阵键盘是一个4 x 4矩阵，用4段数码管显示按键编码，每个按键都可以输入一个代码，矩阵键盘连接单片机，实现一个软件算法来识别键码转化。
从而将键盘中的按键的按下信号转换成程序能够识别的代码，置于相应的输出结果中，控制LED点亮，从而可以实现矩阵键盘按键的转换功能。
三、实验方法1.硬件搭建：矩阵键盘（4行4列）与单片机（Atmel AT89C51）相连，选择引脚连接，并将数码管和LED与单片机相连以实现显示和点亮的功能。
2.程序设计：先建立控制体系，利用中断服务子程序识别和码值转换，利用中断服务子程序实现从按键的按下信号转换为程序能够识别的代码，然后将该代码段编写到单片机程序中，每次按下矩阵键盘按键后单片机给出相应的按键编码输出，用数码管显示，控制LED点亮。
四、实验结果经过实验，成功实现了矩阵键盘与单片机之间的连接，编写了中断服务子程序，完成了按键编码输出与LED点亮的功能。
实验完成后，数码管显示各种按键的编码，同时LED会点亮。
本次实验介绍了矩阵键盘的原理，论述了键码转换的程序设计步骤，并实验完成矩阵键盘与单片机的连接，实现用LED点亮以及数码管显示按键的编码。
通过本次实验，受益匪浅，使我对使用单片机编写算法与程序有了更深入的认识，同时丰富了课堂学习的内容，也使我更加热爱自己所学的专业。
数码管显示4×4矩阵键盘的键盘号程序解释好了大作业.doc
《单片机原理及应用课程设计》报告——数码管显示4×4矩阵键盘的键盘号专业：电子信息科学与技术班级：姓名：学号：指导教师：2012年5月15日1、课程设计目的1.1巩固和加深对单片机原理和接口技术知识的理解；1.2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；1.3学会方案论证的比较方法，拓宽知识，初步掌握工程设计的基本方法；1.4掌握常用仪器、仪表的正确使用方法，学会软、硬件的设计和调试方法；1.5能按课程设计的要求编写课程设计报告，能正确反映设计和实验成果，能用计算机绘制电路图和流程图。
2、课程设计要求单片机的P1口的P1.0～P1.7连接4×4矩阵键盘，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”， 14号键按下时，数码管显示“E”等等。
3、硬件设计3.1 设计思想分析本任务的要求，在课程设计的基础上，添加要求，使设计能够完成当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。
3.2主要元器件介绍：AT89C51单片机 LED数码管 4X4矩阵键盘3.3 功能电路介绍AT89C51单片机：控制器。
程序中将单片机的引脚置高电平低电平，单片机通过读取IO引脚的电平，在根据读取的数据去查找数组中相应的按键值，然后在送到数码管也就是P0口去显示.(51单片机通过IO口来读取键盘的电平，再通过程序来查找对应的数值，在送到数码管去显示)LED数码管 :输出设备4X4矩阵键盘：输入设备4、软件设计4.1 设计思想通过对矩阵键盘的逐行扫描，来获得所按下键的键盘号，最终通过数码管显示出来。
4.2软件流程图4.3源程序#include<reg52.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c, 0x39,0x5e,0x79,0x71};//定义显示段码uchar num,temp;void delay(uchar k)//定义延时函数{uchar i,j;for(i=k;i>0;i--)for(j=110;j>0;j--);}void disp(char num1)//定义显示函数{P0=table[num1];//将段码值送入P0口显示}char keyscan()//定义键盘检测函数{P1=0xfe;//给P1口送检测信号11111110，即先检测第一列有无按键被按下（key1~key4）temp=P1;//将检测信号赋给变量temptemp=temp&0xf0;//与11110000相“与”去除低四位检测部分while(temp!=0xf0)//判断是否有按键被按下，即key1-key4有任意按键被按下temp便不等于0xff{delay(5);//按键防抖动延时（时间要求不严格）while(temp!=0xf0)//延时之后再次判断{temp=P1;//进入函数说明有按键被按下，再将p1值赋给temp进行判断是哪位被按下switch(temp)//利用switch函数判断temp值{case 0xee://若P0等于0xee，即11101110，则由判断为0的位被按下即第四位（最低位），则应赋值num为0；num=0;break;case 0xde://11011110同理判断其为第三位被按下（该行第二位）num=1num=1;break;case 0xbe://同上则num=2num=2;break;case 0x7e://同上num=3num=3;break;}while(temp!=0xf0)//判断按键是否松开，循环判断直至按键松开{temp=P1;temp=temp&0xf0;}}}P1=0xfd;//给P1口再次送检测信号11111101，来检测第二列有无按键被按下（key5~key8），以下几步同上temp=P1;temp=temp&0xf0;while(temp!=0xf0){delay(5);while(temp!=0xf0){temp=P1;switch(temp){case 0xed:num=4;break;case 0xdd:num=5;break;case 0xbd:num=6;break;case 0x7d:num=7;break;}while(temp!=0xf0){temp=P1;temp=temp&0xf0;}}}P1=0xfb;//给P1口再次送检测信号11111011，来检测第三列有无按键被按下（key9~key12），以下几步同上temp=P1;temp=temp&0xf0;while(temp!=0xf0){delay(5);while(temp!=0xf0){temp=P1;switch(temp){case 0xeb:num=8;break;case 0xdb:num=9;break;case 0xbb:num=10;break;case 0x7b:num=11;break;}while(temp!=0xf0){temp=P1;temp=temp&0xf0;}}}P1=0xf7;//给P1口再次送检测信号11110111，来检测第四列有无按键被按下（key13~key16），以下几步同上temp=P1;temp=temp&0xf0;while(temp!=0xf0){delay(5);while(temp!=0xf0){temp=P1;switch(temp){case 0xe7:num=12;break;case 0xd7:num=13;break;case 0xb7:num=14;break;case 0x77:num=15;break;}while(temp!=0xf0){temp=P1;temp=temp&0xf0;}}}return num;//子函数最后返回num值}void main(){P0=0x00;//清屏delay(5);//延时while(1)//主循环{disp(keyscan());//检测并显示}}}。
4×4矩阵式键盘识别
4×4矩阵式键盘识别[实验任务]用AT89S51的并行口P3接4×4矩阵键盘，以P3.0－P3.3作输入线，以P3.4－P3.7作输出线；在每一个数码管上显示每个按键的“0－F”序号。
[硬件电路]备注：P2.7-P2.4作为输入线，P2.3-2.0作为输出线。
[DPY-1实验板连接]用排线把JP-CODE连到JP8是，注意：a接P0.0;b接P0.1;c接P0.3……把JP-CS连到JP14上,注意:4H接P2.4;3H接P2.5;2H接P2.6;1H接P2.7;用排线把JP-KEY连到JP12上，注意1，2，3，4，5，6，7，8，分别对应P3.0，P3.1，P3.3，P3.4……[实验原理]每个按键有它的行值和列值，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。
[C语言源程序]#include <reg52.h>unsigned char code seg7code[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f, 0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c, 0x39,0x5e,0x79,0x71}; unsigned char k;void delay10ms(void) //延时程序{unsigned char i,j;for(i=20;i>0;i--)for(j=248;j>0;j--);}void Getch ( ){ unsigned char X,Y,Z;P2=0xff;P2=0xf0; //先对P2置数行扫描if(P2!=0xf0) //判断是否有键按下{delay10ms(); //延时,软件去干扰if(P2!=0xf0) //确认按键按下X = P2;{X=P2; //保存行扫描时有键按下时状态P2=0x0f; //列扫描Y=P2; //保存列扫描时有键按下时状态Z=X|Y; //取出键值switch ( Z ) //判断键值（那一个键按下）{case 0x77: k=0; break; //对键值赋值case 0x7b: k=1; break;case 0x7d: k=2; break;case 0x7e: k=3; break;case 0xb7: k=4; break;case 0xbb: k=5; break;case 0xbd: k=6; break;case 0xbe: k=7; break;case 0xd7: k=8; break;case 0xdb: k=9; break;case 0xdd: k=10;break;case 0xde: k=11;break;case 0xe7: k=12;break;case 0xeb: k=13;break;case 0xed: k=14;break;case 0xee: k=15;break;}}}}void main(void){while(1){ P2=0xff;Getch();P0=seg7code[k]; //查表LED输出P1=0xf0; //输出相同的四位数据。
4X4矩阵键盘控制数码管显示按键值
4X4矩阵键盘控制数码管显示按键值4X4矩阵键盘控制数码管显示按键值一、设计内容与要求用80C51单片机控制系统显示按键值0~F。
二、设计目的意义2.1 设计目的1、了解单片机系统中实现LED动态显示的原理及方法;2、详细了解8051芯片的性能及编程方法;3、了解单片机系统基本原理，了解单片机控制原理;4、掌握AT89C51输入/输出接口电路设计方法;5、掌握AT89C51程序控制方法;6、掌握单片机汇编编程技术中的设计和分析方法;7、掌握使用PROTEUS软件进行仿真的方法。
8、学会使用并熟练掌握电路绘制软件Protel99SE;9、掌握电路图绘制及PCB图布线技巧。
2.2 设计意义1、在系统掌握单片机相应基础知识的前提下，熟悉单片机应用系统的设计方法及系统设计的基本步骤。
2、完成所需单片机应用系统原理图设计绘制的基础上完成系统的电路图设计。
3、完成系统所需的硬件设计制作，在提高实际动手能力的基础上进一步巩固所学知识。
4、进行题目要求功能基础上的软件程序编程，会用相应软件进行程序调试和测试工作。
5、用AT89C51设计出题目所要求的数码管动态循环显示，并针对实际设计过程中软、硬件设计方面出现的问题提出相应解决办法。
6、通过单片机应用系统的设计将所学的知识融会贯通，锻炼独立设计、制作和调试单片机应用系统的能力;领会单片机应用系统的软、硬件调试方法和系统的研制开发过程，为进一步的科研实践活动打下坚实的基础。
三、系统硬件电路图3.1 Proteus软件简介以及仿真电路图Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。
是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、1ARM、8086和MSP430等，2010年即将增加Cortex和DSP系列处理器，并持续增加其他系列处理器模型。
4×4矩阵键盘数码管显现按键值程序
4×4矩阵键盘数码管显现按键值程序4;x;4矩阵键盘数码管显现按键值程序//电路阐明如下。
//单片机：运用51系列兼容的即可；//4;x;4矩阵键盘：接在P1口；//两位数码显现器：P0口输出七段码，P2口输出位选码。
//===================================================== =========//Ｃ言语程序如下。
/****************************************************** ********文件名:KEY_LED.c*功用:对4;x;4矩阵键盘进行输出，在数码管后两位显现按键值。
******************************************************* *******/#includelt;reg51.h#includelt;intrins.h#defineuintunsignedint#defineucharunsignedchar//ucharcodetable[10]={0x03,0x9f,0x25,0x0d,0x99,0x49,0x41,0x1f,0x 01,0x09};ucharcodetable[10]={0xC0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x8 0,0x90};/****************************************************** *********称谓:Delay_1ms()*功用:延时子程序，延时时刻为1ms*x*输入:x(延时一毫秒的个数)*输出:无******************************************************* ********/voidDelay_1ms(uintx){uinti;ucharj;for(i=0;ilt;x;i++)for(j=0;jlt;=148;j++);}/*******************************************************称谓：Keyscan()*功用：P1外接4;x;4按键,依照扫描法读出键值*输出：按键值0~15/如无键按下,回来16******************************************************* ********/ucharKeyscan(void){uchari,j,temp,Buffer[4]={0xef,0xdf,0xbf,0x7f};for(j=0;jlt;4;j++){//循环四次P1=Buffer[j];//在P1高四位别离输出一个低电平temp=0x01;//方案先判别P1.0位for(i=0;ilt;4;i++){//循环四次if(!(P1temp))//从P1低四位，截取1位return(i+j*4);//回来获得的按键值templt;lt;=1;//判别的位，左移一位}}return16;//判别完毕，没有键按下，回来16}//哈哈，实质性的句子不过8行，即是这么简练！/*******************************************************称谓：Display(uchark)*功用：将参数分红十位、个位别离显现*输入：k(键盘数值)*输出：P0口输出七段码，P2口输出位选码******************************************************* ********/voidDisplay(uchark){P2=0;//消隐P0=table[k/10];P2=0x02;Delay_1ms(5);//显现5ms十位P2=0;//消隐P0=table[k%10];P2=0x01;Delay_1ms(5);//显现5ms个位}/****************************************************** *********称谓:Main()*功用:主函数******************************************************* ********/voidMain(void){ucharKey_Value=16,Key_Temp1,Key_Temp2;//两次读出的键值while(1){//---------以下读入按键、消抖、等候按键开释P1=0xff;Key_Temp1=Keyscan();//先读入按键if(Key_Temp1!=16){//假如有键按下//Delay_1ms(10);//延时一下Display(Key_Value);//可用显现替代延时Key_Temp2=Keyscan();//再读一次按键if(Key_Temp1==Key_Temp2){//有必要是两次持平Key_Value=Key_Temp1;//才保留下来，这即是消除颤动while(Keyscan()lt;16)//等候按键开释Display(Key_Value);//等候时期显现键值//---------以下是对按键的处理Display(Key_Value);//显现键值}}Display(Key_Value);//没有按键按下，也显现键值}}//用PROTEUS仿真作业时的屏幕截图如下：。
4乘4矩阵键盘输入数码管显示四位数要点
Proteus 软件功能的理解，学会用这个软件设计三相步进电机控制系统，将理论
知识与实践相联系，为以后在学习和工作的发展打下一个良好的基础
。然后，
通过该课程设计， 初步理解了利用计算机控制技术进行三相步进电机控制系统的
设计。
最后，我明白：知识不是孤立的，相互之间有联系的，我们要学会理解知识
点以及学科之间的融合渗透。 本次课程设计涉及到了计算机技术， 自动控制技术，
微机技术， 数字电子技术等众多知识， 因而我们需要把把各个学科之间的知识融
合起来，形成一个整体。认识到 Proteus这个软件的强大功能，为以后的学习和
工作打下基础 。
我相信未来是属于我们的， 随着科学技术的发展， 控制技术的应用将将越来
越广泛，发挥越来越重要的作用。
参考文献
[1] 阎石主编 . 数字电子技术 . [M] 北京：高等教育出版社， 2006 年 [2] 陈振官等编著 . 新颖高效声光报警器 . [M] 北京：国防工业出版社， 2005 年 [3] 王东峰等主编 .单片机 C 语言应用 100 例 . [M] 北京：电子工业出版社， 2009 年 [4] 胡耀辉等主编 .单片机系统开发实例经典 . [M] 北京：冶金工业出版社， 2006 年 [5] 李鸿主编 .单片机原理及应用 . [M] 湖南：湖南大学出版社， 2005 年 [6] 谭浩强主编 .C 语言程序设计 . [M] 北京：清华大学出版社， 2005 年
数码管显示4×4矩阵键盘
《单片机原理及应用课程设计》报告——数码管显示4×4矩阵键盘的键盘号专业：自动化班级： 1106姓名：王佳俊学号： 110240171指导教师：卜旭芳2014年 10月15日1、课程设计目的1.1巩固和加深对单片机原理和接口技术知识的理解；1.2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；1.3学会方案论证的比较方法，拓宽知识，初步掌握工程设计的基本方法；1.4掌握常用仪器、仪表的正确使用方法，学会软、硬件的设计和调试方法；1.5能按课程设计的要求编写课程设计报告，能正确反映设计和实验成果，能用计算机绘制电路图和流程图。
2、课程设计要求单片机的P1口的P1.0～P1.7连接4×4矩阵键盘，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”， 14号键按下时，数码管显示“E”等等。
3、硬件设计3.1 设计思想分析本任务的要求，在课程设计的基础上，添加要求，使设计能够完成当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。
3.2主要元器件介绍：AT89C51单片机 LED数码管 4X4矩阵键盘3.3 功能电路介绍AT89C51单片机：控制器。
程序中将单片机的引脚置高电平低电平，单片机通过读取IO引脚的电平，在根据读取的数据去查找数组中相应的按键值，然后在送到数码管也就是P0口去显示.(51单片机通过IO口来读取键盘的电平，再通过程序来查找对应的数值，在送到数码管去显示)LED数码管 :输出设备4X4矩阵键盘：输入设备4、软件设计4.1 设计思想通过对矩阵键盘的逐行扫描，来获得所按下键的键盘号，最终通过数码管显示出来。
4.2软件流程图开始初始化结束，返回若有按键按下，显示键盘号扫描键盘第一行若无按键按下扫描键盘第二行若无按键按下扫描键盘第三行若无按键按下扫描键盘第四行若无按键按下结束，返回4.3源程序#include<reg52.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c, 0x39,0x5e,0x79,0x71};//定义显示段码uchar num,temp;void delay(uchar k)//定义延时函数uchar i,j;for(i=k;i>0;i--)for(j=110;j>0;j--);}void disp(char num1)//定义显示函数{P0=table[num1];//将段码值送入P0口显示}char keyscan()//定义键盘检测函数{P1=0xfe;//给P1口送检测信号11111110，即先检测第一列有无按键被按下（key1~key4）temp=P1;//将检测信号赋给变量temptemp=temp&0xf0;//与11110000相“与”去除低四位检测部分while(temp!=0xf0)//判断是否有按键被按下，即key1-key4有任意按键被按下temp便不等于0xff{delay(5);//按键防抖动延时（时间要求不严格）while(temp!=0xf0)//延时之后再次判断{temp=P1;//进入函数说明有按键被按下，再将p1值赋给temp进行判断是哪位被按下switch(temp)//利用switch函数判断temp值{case 0xee://若P0等于0xee，即11101110，则由判断为0的位被按下即第四位（最低位），则应赋值num为0；num=0;break;case 0xde://11011110同理判断其为第三位被按下（该行第二位）num=1num=1;break;case 0xbe://同上则num=2num=2;break;case 0x7e://同上num=3num=3;break;}while(temp!=0xf0)//判断按键是否松开，循环判断直至按键松开{temp=P1;temp=temp&0xf0;}}}P1=0xfd;//给P1口再次送检测信号11111101，来检测第二列有无按键被按下（key5~key8），以下几步同上temp=P1;temp=temp&0xf0;while(temp!=0xf0){delay(5);while(temp!=0xf0){temp=P1;switch(temp){case 0xed:num=4;break;case 0xdd:num=5;break;case 0xbd:num=6;break;case 0x7d:num=7;break;}while(temp!=0xf0){temp=P1;temp=temp&0xf0;}}}P1=0xfb;//给P1口再次送检测信号11111011，来检测第三列有无按键被按下（key9~key12），以下几步同上temp=P1;temp=temp&0xf0;while(temp!=0xf0){delay(5);while(temp!=0xf0){temp=P1;switch(temp){case 0xeb:num=8;break;case 0xdb:num=9;break;case 0xbb:num=10;break;case 0x7b:num=11;break;}while(temp!=0xf0){temp=P1;temp=temp&0xf0;}}}P1=0xf7;//给P1口再次送检测信号11110111，来检测第四列有无按键被按下（key13~key16），以下几步同上temp=P1;temp=temp&0xf0;while(temp!=0xf0){delay(5);while(temp!=0xf0){temp=P1;switch(temp){case 0xe7:num=12;break;case 0xd7:num=13;break;case 0xb7:num=14;break;case 0x77:num=15;break;}while(temp!=0xf0){temp=P1;temp=temp&0xf0;}}}return num;//子函数最后返回num值}void main(){P0=0x00;//清屏delay(5);//延时while(1)//主循环{disp(keyscan());//检测并显示}}}5、调试运行电路图依次按下开关k1-k16，数码管会对应显示出0—f的16个数字K=5的数码管显示4.K=16时的数码管显示F：6、设计心得体会硬件设计方面，此课题所需的硬件并不负责，只许少量的导线、简单的电路便可以完成。
单片机-数码管显示4X4矩阵键盘按键号
单片机-数码管显示4X4矩阵键盘按键号#include<>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int//段码uchar code DSY_CODE[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x9 0,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e,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1；switch(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);}}。
单片机-4x4个矩阵按键控制数码管显示数字程序
单⽚机-4x4个矩阵按键控制数码管显⽰数字程序1 #include "8051.h"2 typedef unsigned char u8;3 typedef unsigned int u16;4 u8 smgduan[]= {5/*0 1 2 3 4 5 6 7 */60x3f, 0x06, 0x5b, 0x4f, 0x66, 0x6d, 0x7d, 0x07,7/*8 9 A B C D E F */80x7f, 0x6f, 0x77, 0x7c, 0x39, 0x5e, 0x79, 0x71};910// P0⼝为数码管的位选的8位输⼊引脚11// P0 = 0x00;121314void Delayms(u16 ms);15void shumaguan(u8 n);16void DigDisplay();17void KeyTest();18void smg(u8 n, u8 m);19void key_4x4();2021void main()22 {23while(1)24 {25 key_4x4();26 }27 }2829// 不精确的延时函数30void Delayms(u16 ms)31 {32 unsigned int i, j;33for(i = ms; i > 0; i--)34for(j = 110; j > 0; j--);35return;36 }3738// 数码管根据74HC138译码器选择对应的段（选择哪个数码管显⽰）39void shumaguan(u8 n)40 {41switch(n)42 {43case0:44 LSA = 0;LSB = 0;LSC = 0;break;45case1:46 LSA = 1;LSB = 0;LSC = 0;break;47case2:48 LSA = 0;LSB = 1;LSC = 0;break;49case3:50 LSA = 1;LSB = 1;LSC = 0;break;51case4:52 LSA = 0;LSB = 0;LSC = 1;break;53case5:54 LSA = 1;LSB = 0;LSC = 1;break;55case6:56 LSA = 0;LSB = 1;LSC = 1;break;57case7:58 LSA = 1;LSB = 1;LSC = 1;break;59 }60 }6162// 数码管显⽰数字，并以⼗进制递增63void DigDisplay()64 {65 u8 i1 = 0;66 u8 i2 = 0;67 u8 i3 = 0;68 u8 i4 = 0;69 u8 i5 = 0;70 u8 i6 = 0;71 u8 i7 = 0;72 u8 i8 = 0;7374757677for (i8 = 0; i8 < 10; i8++)78for (i7 = 0; i7 < 10; i7++)79for (i6 = 0; i6 < 10; i7++)80for (i5 = 0; i5 < 10; i5++)81for (i4 = 0; i4 < 10; i4++)82for (i3 = 0; i3 < 10; i3++)83for (i2 = 0; i2 < 10; i2++)84for (i1 = 0; i1 < 10; i1++)85 {86 u16 cnt = 10;87while (cnt--)88 {89 shumaguan(0); //选中第⼀个数码管90 P0 = smgduan[i1]; //给他送⼀个数字91 Delayms(1); //稍微延时⼀下下92 shumaguan(1); //然后切换到第⼆个数码管。
矩阵键盘显示实验
矩阵键盘显示实验报告20 -20 学年第学期学院电子信息学院课程矩阵键盘显示实验姓名学号指导老师日期 20XX年XX月XX日矩阵键盘显示实验一、实验目的1、掌握矩阵键盘检测的原理和方法；2、掌握按键消抖的方法；3、再次熟悉数码管的显示。
二、实验任务从4×4矩阵键盘输入4位字符（如“15EF”），并显示于4位数码管。
三、实验原理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，如图1-1所示。
在矩阵键盘中，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。
图1-1 矩阵键盘矩阵键盘的按健识别方法很多，其中最常见的方法是行扫描法。
行扫描法又称为逐行(或列)扫描查询法，是一种最常用的按键识别方法，下面介绍矩阵键盘的扫描过程。
（1）判断有无键按下第一步：向所有的列输出口线输出低电平；第二步：然后将行线的电平状态读入；第三步：判断读入的行线值。
若无键按下，所有的行线仍保持高电平状态；若有键按下，行线中至少应有一条线为低电平。
（2）去除按键的抖动去抖原理：当判断到键盘上有键按下后，则延时一段时间再判断键盘的状态，若仍为有键按下状态，则认为有一个键按下，否则当作按键抖动来处理。
（3）按键识别(列或行扫描法)在确认有键按下后，即可进入确定具体闭合键的过程。
其方法是：依次将列(行)线置为低电平，即在置某根列(行)线为低电平时，其列(行)线为高电平，再逐行(列)检测各行(列)线的电平状态。
若某行为低电平，则该行线与置为低电平的列线交叉处的按键就是闭合的按键。
（4）求按键的键值根据闭合键的行值row和列值col采用计算法（如健值=行号×4+列号）或查表法将闭合键的行值和列值转换成所定义的键值。
电路原理图如下图所示。
图1-2 键盘显示实验电路四、程序流程图五、实验结果及分析总结（1）实验测试效果图如下：（2）分析总结：1、在这次的实验中我们将初始化部分、键盘扫描部分、数码管显示部分等分别写成了独立的函数，这样的程序看起来简洁、明了，在使用的时候直接调用就好了。
4乘4矩阵键盘输入数码管显示四位数要点
综合课程设计三相步进电机控制器电路的设计班级学号学生姓名指导教师课程设计任务书一、设计说明步进电机是工业过程控制及仪表控制中的主控元件之一，作为执行元件其特点为能够快速起启停、精度高且能直接接收数字量，由于这些特点使其在定位场合得到了广泛的应用。
设计一个三相步进电机控制器，使其能够控制步进电机的工作状态，如步进电机正、反转，步进电机的工作方式等。
用键盘设定步进电机的工作频率，工作方式，并用数码管显示设定值，可以通过按键来更换显示内容。
用示波器观测三相的输出波形，并用数码管显示电路的工作状态。
二、技术指标步进电机的工作频率为：<10kHz三、设计要求1．进行方案论证，提出一个合理的设计方案并进行理论设计；2．对所设计的方案部分进行调试；3．在选择器件时，应考虑成本。
4．设计测量调试电路。
四、实验要求1．根据技术指标制定实验方案；验证所设计的电路。
2．进行实验数据处理和分析。
五、推荐参考资料1.谢自美. 电子线路设计·实验·测试. [M]武汉：华中理工大学出版社，2000年2.阎石. 数字电子技术基础. [M]北京：高等教育出版社，2006年3.童诗白、华成英.模拟电子技术基础. [M]北京：高等教育出版社，2006年4..付家才. 电子实验与实践. [M]北京：高等教育出版社，2004年5．沙占友、李学芝著.中外数字万用表电路原理与维修技术. [M]北京：人民邮电出版社，1993年六、按照要求撰写课程设计报告成绩评定表一、概述本次毕设的题目是：三相步进电机控制电路的设计。
本次毕设使用80C51单片机作为主控芯片，利用ULN2003A集成电路作为三相步进电机的驱动电路，采用单极性驱动方式，使三相步进电机能在（1）三相单三拍，（2）三相双三拍,（3）三相六拍三种工作方式下正常工作；能实现的功能有:启动/停止控制、方向控制；速度控制；用LED数码管显示工作方式。
键盘输入工作频率。
4乘4矩阵键盘扫描加数码管显示代码
4*4矩阵键盘扫描加数码管显示师学院（工学院）电气工程及其自动化黎卫星/***************************************************************/ //º¯ÊýÍ·Îļþ/***************************************************************/ #include<reg51.h>#include<delay.h>#include<ciodziku.h>#include<keyjiance.h>#include<displychushihua.h>/***************************************************************/ //Ö÷º¯Êý/***************************************************************/ void main(){displaychushihua();while(1){num=keyjiance();dula=1;P0=~table[num-1];dula=0;}}/***************************************************///ÑÓʱº¯Êý/***************************************************/void delay(unsigned int z){unsigned int x,y;for(x=z;x>0;x--)for(y=110;y>0;y--);}/***************************************************************/ //Êý×Ö¿â/***************************************************************/ sbit dula = P2^6;sbit wela = P2^7;/***************************************************************/ /***************************************************************/ unsigned char code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71,0x00//0x00Ϊ¹Ø±ÕËùÊýÂë¹ÜÏÔʾ};/***************************************************************/ //¼üÅÌɨÃè/***************************************************************/ unsigned int temp,num;/***************************************************************/ /***************************************************************/ unsigned int keyjiance()// unsigned int º¯Êý·µ»ØÖµÀàÐÍ Ê¹ÓÃvoidΪÎÞ·µ»ØÖµ»á³ö´í{P3=0XFE; //µÚÒ»Ðмì²âtemp=P3;temp=temp&0xf0;while(temp!=0xf0){delay(5);temp=P3;temp=temp&0xf0;while(temp!=0xf0){temp=P3;switch(temp){ case 0xee:num=1;break;case 0xde:num=2;break;case 0xbe:num=3;break;case 0x7e:num=4;break;}while(temp!=0xf0)//°´¼üËÉÊÖ¼ì²â{temp=P3;temp=temp&0xf0;}//dula=1;//P0=~table[num-1];// dula=0;}}P3=0XFD; //µÚ¶þÐмì²âtemp=P3;temp=temp&0xf0;while(temp!=0xf0){delay(5);temp=P3;temp=temp&0xf0;while(temp!=0xf0){temp=P3;switch(temp){ case 0xed:num=5;break;case 0xdd:num=6;break;case 0xbd:num=7;break;case 0x7d:num=8;break;} while(temp!=0xf0)//°´¼üËÉÊÖ¼ì²â{temp=P3;temp=temp&0xf0;}//dula=1;//P0=~table[num-1];// dula=0;}}P3=0XFB; //µÚÈýÐмì²âtemp=P3;temp=temp&0xf0;while(temp!=0xf0){delay(5);temp=P3;temp=temp&0xf0;while(temp!=0xf0){temp=P3;switch(temp){ case 0xeb:num=9;break;case 0xdb:num=10;break;case 0xbb:num=11;break;case 0x7b:num=12;break;} while(temp!=0xf0)//°´¼üËÉÊÖ¼ì²â{temp=P3;temp=temp&0xf0;}// dula=1;// P0=~table[num-1];// dula=0;}}P3=0XF7; //µÚËÄÐпªÊ¼¼ì²âtemp=P3;temp=temp&0xf0;while(temp!=0xf0){delay(5);temp=P3;temp=temp&0xf0;while(temp!=0xf0){temp=P3;switch(temp){ case 0xe7:num=13;break;case 0xd7:num=14;break;case 0xb7:num=15;break;case 0x77:num=16;break;} while(temp!=0xf0)//°´¼üËÉÊÖ¼ì²â{temp=P3;temp=temp&0xf0;}//dula=1;//P0=~table[num-1];//dula=0;}}return (num); //º¯Êý·µ»ØÖµ// dula=1;// P0=~table[num-1];// dula=0;}/***************************************************************/ /***************************************************************/ void displaychushihua(){num=17;//µÚ17¸öÊýΪ¹Ø±ÕËùÓÐÊýÂë¹Ü0x00 // dula=1;//P0=0xff;//³õʼ»¯ÇåÁã ²»¸ø¶ÏÑ¡ËÍÊý ÊýÂë¹Ü²»ÁÁ// dula=0;wela=1;P0=~0xc0;wela=0;}。
4x4键盘(任意同时按键按下有效)扫程序-数码管显示键值
}
}
void main()
{
unsigned char i, key_key[16];
while(1)
{
for(i=0;i<16;i++)
{
key_4x4();
duan_xuan();_xuan();
}
}
for(i=x;i>0;--i)
for(j=114;j>0;--j);
}
void duan_xuan()
{
wr=0; //时钟输入端WR置低电平
cs1=0;//cs1为低电平选通段码锁存IC
wr=1; //时钟输入端WR置高电平，WR得到上升沿
cs1=1;//cs1为高电平，段码锁存IC锁存输出保持不变
case 4:if(col3==0) key=3;n=5;break;
case 5:row1=0;row0=1;if(col0==0) key=4;n=6;break;
case 6:if(col1==0) key=5;n=7;break;
case 7:if(col2==0) key=6;n=8;break;
{
static unsigned char n=1;
// P2=0XFF;
switch(n)
{
case 1:row0=0;row3=1;if(col0==0) key=0;n=2;break;
case 2:if(col1==0) key=1;n=3;break;
case 3:if(col2==0) key=2;n=4;break;
数码管显示4×4矩阵键盘
2013年1月1.课程设计目的1.1巩固和加深对单片机原理和接口技术知识的理解；1.2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；1.3学会方案论证的比较方法，拓宽知识，初步掌握工程设计的基本方法；1.4掌握常用仪器、仪表的正确使用方法，学会软、硬件的设计和调试方法；1.5能按课程设计的要求编写课程设计报告，能正确反映设计和实验成果，能用计算机绘制电路图和流程图。
2.课程设计要求单片机的P1口的P1.0～P1.7连接4×4矩阵键盘，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”， 14号键按下时，数码管显示“E”等等。
3.硬件设计3.1 设计思想分析本任务的要求，使设计能够完成当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盘号。
则本系统主要由以下几大模块构成：显示模块,共阴极LED数码管；输入模块，4*4矩阵键盘；3.2主要元器件介绍矩阵键盘又称为行列式键盘，它是用4条I/O线作为行线，4条I/O线作为列线组成的键盘。
在行线和列线的每一个交叉点上，设置一个按键。
这样键盘中按键的个数是4×4个。
这种行列式键盘结构能够有效地提高单片机系统中I/O 口的利用率。
数码管不同位显示的时间间隔可以通过调整延时程序的延时长短来完成。
数码管显示的时间间隔也能够确定数码管显示时的亮度，若显示的时间间隔长，显示时数码管的亮度将亮些，若显示的时间间隔短，显示时数码管的亮度将暗些。
若显示的时间间隔过长的话，数码管显示时将产生闪烁现象。
所以，在调整显示的时间间隔时，即要考虑到显示时数码管的亮度，又要数码管显示时不产生闪烁现象。
4.1 设计思想按键采用线反转法先把列线置成低电平，行线置成输入状态，读行线；再把行线置成低电平，列线输入状态，读列线。
当有键按下时，由两次所读状态即可确定所按键的位置，不需扫描，键盘响应速度大大加快。
矩阵键盘按键的数码管显示矩阵键盘按键的数码管显示
一、矩阵键盘按键的数码管显示1．实验目的(1)掌握VHDL语言的语法规范，掌握时序电路描述方法(2)掌握多个数码管动态扫描显示的原理及设计方法2．实验所用仪器及元器件计算机一台实验板一块电源线一根扁平线一根下载线一根3．实验任务要求设计出4*4矩阵键盘对某一按键按下就在数码管显示一个数字。
按键从左上角到右下角依次为1，2， (16)4．实验原理按键模块原理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，在读入输出的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。
键盘键值的获取:键盘上的每一个按键其实就是一个开关电路，当某键被按下时，该按键的接点会呈现0的状态，反之，未被按下时则呈现逻辑1的状态。
扫描信号由r o w进入键盘，变化的顺序依次为1110-1101-1011-0111-1110。
每一次扫描一排，依次地周而复始。
例如现在的扫描信号为1011，代表目前正在扫描9,10,11,12这一排的按键，如果这排当中没有按键被按下的话，则由column读出的值为1111；反之当9这个按键被按下的话，则由colu mn读出的值为1110。
根据上面所述原理，我们可得到各按键的位置与数码关系如表所示：1110 1110 1110 1110 1101 1101 1101 1101row1110 1101 1011 0111 1110 1101 1011 0111 column1 2 3 4 5 6 7 8键值row 1011 1011 1011 1011 0111 0111 0111 0111column1110 1101 1011 0111 1110 1101 1011 0111键值9 10 11 12 13 14 15 16动态显示原理为使得输入控制电路简单且易于实现，采用动态扫描的方式实现设计要求。
四乘四键盘控制LED数码管显示电路.doc资料
四乘四键盘控制LED数码管显示电路目录一、设计内容及要求 (2)二、系统硬件设计方案 (2)三、系统软件设计 (8)四、效果演示 (12)摘要矩阵式键盘系统以N个端口链接控制N*N个按键，使数字显示在LED数码管上。
单片机控制的是键盘显示系统，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、矩阵式技术及设备的硬件、软件等各个部分进行实现。
对于4*4矩阵式键盘，我想采用STC89C52RC单片机为核心，主要由矩阵式键盘电路、译码器、显示电路等组成，软件选用汇编语言编程。
单片机将检测到的按键信号转成数字量，显示于LED显示器上。
该系统灵活性强，易于操作，可靠性高，将会有更广阔的开发前景。
一、设计内容及要求用protues仿真设计一个单片机小系统，该小系统外接一个4*4键盘及一个LED数码管，要求按下一个键，数码管上显示该键的对应号码。
键盘的布局如下图所示：主要内容如下：1.根据矩阵式键盘的特点，进行键盘控制系统的整体研究与设计。
2.LED实时显示信息。
3.采用软件编程方法实现按键信息的提取和显示。
二、系统硬件设计方案1.芯片的选择STC89C52RC单片机是51系列单片机的一个成员，是8051单片机的简化版。
内部自带8K字节可编程FLASH存储器，拥有2K+字节的EEPROM作为程序存储器的拓展。
由于STC89C52RC具有下图中的配置，因此具有结构简单、造价低廉、效率高的特点，省去了外部的RAM、ROM和接口器件，减少了硬件的开销，节省了成本，提高了系统的性价比。
STC89C52RC的主机系统图：STC89C52RC的实物图：2.系统原理图2.1时钟电路时钟电路用来提供单片机片内各种位操作的时间基准。
51单片机芯片内部有一个高增益反相放大器，用于构成时钟振荡电路，XTAL1为该放大器的输入端、XTAL2为该放大器的输出端。
借助内部时钟方式或外部时钟方式形成时钟。
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XX航空航天大学综合课程设计三相步进电机控制器电路的设计班级94020101学号23学生姓名XXXXXXXXX指导教师常丽东课程设计任务书一、设计说明步进电机是工业过程控制及仪表控制中的主控元件之一，作为执行元件其特点为能够快速起启停、精度高且能直接接收数字量，由于这些特点使其在定位场合得到了广泛的应用。
设计一个三相步进电机控制器，使其能够控制步进电机的工作状态，如步进电机正、反转，步进电机的工作方式等。
用键盘设定步进电机的工作频率，工作方式，并用数码管显示设定值，可以通过按键来更换显示内容。
用示波器观测三相的输出波形，并用数码管显示电路的工作状态。
二、技术指标步进电机的工作频率为：<10kHz三、设计要求1．进行方案论证，提出一个合理的设计方案并进行理论设计；2．对所设计的方案部分进行调试；3．在选择器件时，应考虑成本。
4．设计测量调试电路。
四、实验要求1．根据技术指标制定实验方案；验证所设计的电路。
2．进行实验数据处理和分析。
五、推荐参考资料1.谢自美.电子线路设计·实验·测试. [M]XX：华中理工大学，2000年2.阎石.数字电子技术基础.[M]：高等教育，2006年3.童诗白、华成英.模拟电子技术基础.[M]：高等教育，2006年4..付家才.电子实验与实践.[M]：高等教育，2004年5．沙占友、李学芝著.中外数字万用表电路原理与维修技术. [M]：人民邮电，1993年六、按照要求撰写课程设计报告成绩评定表一、概述本次毕设的题目是：三相步进电机控制电路的设计。
本次毕设使用80C51单片机作为主控芯片，利用ULN2003A集成电路作为三相步进电机的驱动电路，采用单极性驱动方式，使三相步进电机能在（1）三相单三拍，（2）三相双三拍,（3）三相六拍三种工作方式下正常工作；能实现的功能有:启动/停止控制、方向控制；速度控制；用LED数码管显示工作方式。
键盘输入工作频率。
本次课程设计采用80C51单片机作为主控芯片，程序采用C语言来编写，驱动电路采用ULN2003A 集成电路，显示采用7SEG-MPX4-CC,即四位共阴数码管，P0接段码，并用8 只1K欧左右电阻上拉。
P2的4 位IO口接位选码。
正转，数码管显示1。
反转，数码管显示2.不转，数码管显示0.采用Proteus软件进行仿真。
在Keil uVsuon3编程环境下编程和编译生成HEX文件，导入到80C51单片机，实现对各个模块的控制，实现我们所需要的功能。
本次课程是对毕业设计的基础设计，即实现4x4键盘输入，数码管显示输入数字的设计。
二、方案论证1 步进电机驱动方案选择方案1：使用功率三极管等电子器件搭建成功率驱动电路来驱动电机的运行。
这种方案的驱动电路的优点是使用电子器件联接，电路比较简单，但容易受干扰，信号不够稳定，缺点是器件较大而不便电路的集成，使用时很不方便，联接时容易出错误。
方案2：使用专门的电机驱动芯片ULN2003A来驱动电机运行。
驱动芯片的优点是便于电路的集成，且驱动电路简单，驱动信号很稳定，不易受外界环境的干扰，因而设计的三相步进电机控制系统性能更好。
通过对两种方案的比较，我选择方案2使用ULN2003A电机驱动芯片来作为驱动。
2 数码管显示方案选择方案1：把所需要显示的数据通过专用的七段显示译码器（例如7448）的转换输出给LED显示屏。
优点是输出比较简单，可以简化程序，但增加了芯片的费用，电路也比较复杂。
方案2：通过程序把所要的数据转化为七段显示的数据，直接通过单片机接口来显示，其优点是简化了电路，但增加了软件编写的负担。
通过对两种方案进行比较，我选择通过软件编写来输出显示信号，即单片机直接和显示器相连。
3 控制状态的读取方案1：把按键接到单片机的中断口，若有按键按下，单片机接收到中断信号，再通过软件编写的中断程序来执行中断，优点是接线简单，简化了电路，但软件编写较为复杂，不易掌握。
方案2：不使用中断，直接把开关分别接在单片机的接口上，通过查询端口信号来动作。
通过对方案的比较，我选择通过中断来读取端口信号。
三、控制系统的工作原理1 三相步进电机控制工作原理(1)步进电机的工作原理图1 步进电机三相接线图如图1所示，U1、V1、W1接电源，分别有三个开关控制，U2、V2、W2分别接地。
如果给处于错齿状态的相通电，则转子在电磁力的作用下，将向磁导率最大（即最小磁阻位置）位置转动，即向趋于对齿的状态转动。
(2) 步进电机的工作方式三相步进电机可以在三相单拍，三相双拍和三相六拍三种工作过方式下工作。
在三相单三拍工作方式运行时，通电顺序为：A-B-C-A;三相双三拍工作方式运行时，通电顺序为：AB-BC-CA-AB;三相六拍工作方式运行时，通电顺序为：A-AB-B-BC-C-CA-A,因此要输出相应的控制字进行控制。
(3)步进电机的转向控制如果给定工作方式正序换相通电,步进电机正转。
若步进电机的励磁方式为三相六拍,即A-AB-B-BC-C-CA。
如果按反序通电换相,即则电机就反转。
其他方式情况类似。
(4)步进电机的启停控制步进电机由于其电气特性,运转时会有步进感,即振动感。
为了使电机转动平滑,减小振动,可在步进电机控制脉冲的上升沿和下降沿采用细分的梯形波,可以减小步进电机的步进角,提高电机运行的平稳性。
在步进电机停转时,为了防止因惯性而使电机轴产生顺滑,则需采用合适的锁定波形,产生锁定磁力矩,锁定步进电机的转轴,使步进电机的转轴不能自由转动。
(5)步进电机的速度控制脉冲的频率越高，电动机运转的速度越快，否则，速度就越慢。
因而通过延时程序控制输出脉冲的频率，就可以实现对步进电机速度的控制。
2 控制系统的设计思路此次我所设计的是一个三相步进电机控制系统，主要由单片机80C51，3相步进电机，7段数码管，及一些其他相关元件设计而成。
可以通过开关来控制系统的启/停工作，当系统运转时，用开关来控制方向，并使相应的指示灯亮起，同样由开关来选择工作模式。
运转时，用7段数码管来显示工作状态。
最后根据思路所设计出来的硬件图设计相适应的软件。
3 控制系统的整体框图图2为系统总体设计整体框图，单片机80C51，ULN2003A驱动芯片，三相步进电机，7段LED数码管等一些电路模块组成。
图2 系统的整体框图4 控制系统的硬件设计设计一个单片机三相步进电机控制系统要求系统具有如下功能：（1）用4x4键盘输入步进电机的工作频率及工作状态，如单三拍、双三拍、三相六拍。
（2）正转时数码管显示1，反转时数码管显示2，不转时数码管显示0；（3）用数码管显示工作状态。
四、电路设计1.单片机最小系统单片机最小系统由晶振、瓷片电容、电解电容、电阻、开关及电源组成。
单片机最小系统复位电路的极性电容的大小直接影响单片机的复位时间，一般采用10~30uF，51单片机最小系统容值越大需要的复位时间越短；单片机最小系统晶振可以采用6MHz或者11.0592MHz，在正常工作的情况下可以采用更高频率的晶振；51单片机最小系统晶振的振荡频率直接影响单片机的处理速度，频率越大处理速度越快，单片机最小系统起振电容一般采用15~33pF，并且电容离晶振越近越好，晶振离单片机越近越好。
图3 单片机最小系统2.4x4矩阵键盘电路首先，对P1赋值使P1=0x11，然后令第一行即P17等于零，如果第一行有按键按下，则P0至P3的值会发生变化：如果第一个按键按下，则P10等于0；如果第二个按键按下，则P11等于0；如果第三个按键按下，则P12等于0；如果第四个按键按下，则P13等于0。
按此规律，直至四行扫描完毕。
图4 矩阵键盘3.数码管显示电路四位7段数码管，位选端接P2口，段选端通过排阻连接到接P0口，扫描函数扫描，使数码管不断显示输入数据。
图5数码管显示电路五、软件设计1主程序流程图主函数进行键盘扫描，将按键值给显示函数，显示函数对按键值进行处理。
图6主函数流程图2显示函数流程图图7 显示模块的程序框图六、性能的测试1、输入、显示一位数字图8 显示一位数字2、输入、显示两位数字图9 显示两位数字3、输入、显示三位数字图10 显示三位数字4、输入、显示四位数字图11 显示四位数字七、结论键盘输入0到9的任意数字，数码管显示；再次输入任意数字，前一位数字向前移位，作为十位数字，后输入数字，作为个位数字；按此规律，可以输入任意一位、两位、三位或四位数字。
八、性价比本设计用简单的常用的器件以及易编写的软件程序实现了要求功能。
51单片机价格便宜甚至实验室即可提供；共阴数码管相较液晶显示，不尽价格便宜，而且简单、易实现，4x4键盘既是简单的按键开关；电容、电阻等价格几乎不计，所有这些器件实验室都能提供，成本只有几十元。
性价比偏高。
九、课设体会经过一个月的努力和付出，完成了本次课程设计，通过本次课程设计提高了我的设计方案和分析问题的能力，加深了对理论知识的理解，做到了理论知识与实践的联系。
学会了Proteus这个仿真软件的运用，积累进行课程设计的经验。
其次，通过本次课程设计，大大提高了自己的动手能力和设计能力，加深对Proteus软件功能的理解，学会用这个软件设计三相步进电机控制系统，将理论知识与实践相联系，为以后在学习和工作的发展打下一个良好的基础。
然后，通过该课程设计，初步理解了利用计算机控制技术进行三相步进电机控制系统的设计。
最后，我明白：知识不是孤立的，相互之间有联系的，我们要学会理解知识点以及学科之间的融合渗透。
本次课程设计涉及到了计算机技术，自动控制技术，微机技术，数字电子技术等众多知识，因而我们需要把把各个学科之间的知识融合起来，形成一个整体。
认识到Proteus这个软件的强大功能，为以后的学习和工作打下基础。
我相信未来是属于我们的，随着科学技术的发展，控制技术的应用将将越来越广泛，发挥越来越重要的作用。
参考文献[1]阎石主编.数字电子技术.[M]：高等教育，2006年[2]陈振官等编著.新颖高效声光报警器.[M]：国防工业，2005年[3] 王东峰等主编.单片机C语言应用100例. [M]：电子工业，2009年[4] 胡耀辉等主编.单片机系统开发实例经典. [M]：冶金工业，2006年[5] 李鸿主编.单片机原理及应用. [M]XX：XX大学，2005年[6] 谭浩强主编.C语言程序设计. [M]：清华大学，2005年附录I 总电路图图12 总电路图附录II 元器件清单附录Ⅲ源程序#include<reg51.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit P17=P1^7;sbit P16=P1^6;sbit P15=P1^5;sbit P14=P1^4;uint count=0,num=0,k;uchartable[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x7 9,0x71};//*****************延时子程序***************************void delay(uint i){uint j;for(;i>0;i--)for(j=0;j<125;j++);}//**************矩阵键盘扫描子程序***********************uint keyscan(){uchar temp,keynum;P1=0xff;P17=0;//**************扫描第一行********************** temp=P1;temp&=0x0f;if(temp!=0x0f){delay(10);temp=P1;temp&=0x0f;if(temp!=0x0f){temp=P1;temp&=0x0f;switch(temp){case 0x0e:keynum=0;break;case 0x0d:keynum=1;break;case 0x0b:keynum=2;break;case 0x07:keynum=3;break;}while(temp!=0x0f){temp=P1;temp&=0x0f;}}}P1=0xff;P16=0;//**************扫描第二行********************** temp=P1;temp&=0x0f;if(temp!=0x0f){delay(10);temp=P1;temp&=0x0f;if(temp!=0x0f){temp=P1;temp&=0x0f;switch(temp){case 0x0e:keynum=4;break;case 0x0d:keynum=5;break;case 0x0b:keynum=6;break;case 0x07:keynum=7;break;}while(temp!=0x0f){temp=P1;temp&=0x0f;}}}P1=0xff;P15=0;//**************扫描第三行********************** temp=P1;temp&=0x0f;if(temp!=0x0f){delay(10);temp=P1;temp&=0x0f;if(temp!=0x0f){temp&=0x0f;switch(temp){case 0x0e:keynum=8;break;case 0x0d:keynum=9;break;case 0x0b:keynum=10;break;case 0x07:keynum=11;break;}while(temp!=0x0f){temp=P1;temp&=0x0f;}}}P1=0xff;P14=0;//**************扫描第四行********************** temp=P1;temp&=0x0f;if(temp!=0x0f){temp=P1;temp&=0x0f;if(temp!=0x0f){temp=P1;temp&=0x0f;switch(temp){case 0x0e:keynum=12;break;case 0x0d:keynum=13;break;case 0x0b:keynum=14;break;case 0x07:keynum=15;break;}while(temp!=0x0f){temp=P1;temp&=0x0f;}}}return keynum;}//********************显示子程序************************* void Display(uint num){uint ge,shi,bai,qian;qian=num/1000;P0=table[qian];P2=0xfe;delay(10);P2=0xff;bai=num%1000/100;P0=table[bai];P2=0xfd;delay(10);P2=0xff;shi=num%100/10;P0=table[shi];P2=0xfb;delay(10);P2=0xff;ge=num%10;P0=table[ge];P2=0xf7;delay(10);P2=0xff;}void Init(void){EA=1;//**************开总中断EX1=1;//*************开外部中断0IT1=0;//*************设置为电平触发方式}//*********************主程序*************************** void main(void){uint i,count1;Init();while(1){count=keyscan(); //调用扫键子程序Display(num);}}//*********************END******************************//*********************中断子程序************************ void Init1() interrupt 2{count=keyscan();num=num*10+count;if(num>9999)num=num%10;}//**********。