矩阵键盘设计实验报告

南京林业大学

实验报告

基于AT89C51

单片机4x4 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

2013 年9 月26 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、掌握利用Keil51 软件对程序进行编译。

4、用Proteus 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，正确选择单片机功能接线，编制正确程序。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、实验要求

通过实训，学生应达到以下几方面的要求：

素质要求

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。

能力要求

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. 能熟练的编写8951 单片机汇编程序

5. 能够熟练的运用仿真软件进行仿真

三、实验工具

1 、软件：Proteus 软件、keil51 。

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keil51测试软件编写AT89C5仲片机汇编程序

3 、用Proteus 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．实验基本步骤

1 、用Proteus 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 、利用Proteus 软件的仿真功能对其进行仿真测试，观察数码管的显示状

态和按键开关的对应关系。

4 、用keil51软件编写程序，并生成HEX文件。

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ISP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条端口线 定义为行线，P1 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P2 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

HT"

2、程序流程图

3、程序源码

ORG 00H

5 起始地址OOH

K1:

MOV P1,#0F0H ;设置P1.4~P1.7为输入端口 MOV

A, P1

;从P1读取所有列的值 ANL A, #11110000B ;屏蔽掉无用的低 4位，非列值

CJNE

A, #11110000B, K1 ;查询直到所有的按钮释放

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K2:

CALL DELAY ；调用20ms延时子程序（省略）

MOV A, P1 ; 从P1 读取状态，看有没有按钮被按下

ANL A, #11110000B ; 屏蔽掉无用的低4 位，非列值

CJNE A, #11110000B, OVER ; 如果有按钮按下，跳到OVER

JMP K2 ; 循环检测

OVER:

CALL DELAY ;延时20ms防止抖动

MOV A, P1 ; 从P1 读取状态

ANL A, #11110000B ; 屏蔽掉无用的位

CJNE A, #11110000B, OVER1 ; 如果有按钮按下，找到行

JMP K2 ; 如果没有按钮按下，循环扫描

OVER1:

MOV P1, #11111110B ; 第0 行输出低电平

MOV A, P1 ; 读所有的列

ANL A, #11110000B ; 屏蔽掉无用的位

; 如果第0 行有按钮按下，找列CJNE A, #11110000B, ROW_0

MOV P1, #11111101B ; 第1 行输出低电平

MOV A, P1 ; 读所有的列

ANL A, #11110000B ; 屏蔽掉无用的位

; 如果第1 行有按钮按下，找列CJNE A, #11110000B, ROW_1

MOV P1, #11111011B ; 第2 行输出低电平

MOV A, P1 ; 读所有的列

ANL A, #11110000B ; 屏蔽掉无用的位

; 如果第2 行有按钮按下，找列CJNE A, #11110000B, ROW_2

MOV P1, #11110111B ; 第3 行输出低电平

MOV A, P1 ; 读所有的列

ANL A, #11110000B ; 屏蔽掉无用的位

; 如果第3 行有按钮按下，找列CJNE A, #11110000B, ROW_3

LJMP K2 ; 如果没有，则循环

ROW_0:

MOV DPTR, #KCODE0 ；设置DPTR第0行的起始地址

SJMP FIND ; 找列

ROW_1:

MOV DPTR, #KCODE1 ；设置DPTR第1行的起始地址

SJMP FIND ; 找列

ROW_2:

MOV DPTR, #KCODE2 ；设置DPTR第2行的起始地址

SJMP FIND ; 找列

ROW_3: