根据给定的信息,本文将详细解释“单片机矩阵键盘c51程序”的核心知识点,包括矩阵键盘的工作原理、程序代码解析以及与数码管显示相关的部分。
### 矩阵键盘工作原理
矩阵键盘是一种常见的输入设备,在嵌入式系统中广泛应用于控制面板等场合。它通过将多个按键按行列方式排列,利用行线和列线来检测按键的状态。具体来说,矩阵键盘通常由若干行线和列线组成,每一行线和每一列线在交叉点上连接一个按键。当某个按键被按下时,对应的行线和列线之间就会形成通路。
在本程序中,P1口被用来连接矩阵键盘。假设P1口有8位(即P1.0至P1.7),那么可以构成4×4的矩阵键盘,共有16个按键。工作时,程序会周期性地扫描这些按键状态,当检测到有按键按下时,根据键值进行相应的处理。
### 程序代码解析
#### 1. 定义与初始化
```c
#include<reg52.h>
#include<absacc.h>
#define DELAY_TIME 3000
unsigned char num;
#define KEY_SCAN P1
unsigned char LED_W[8] = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7};
unsigned char scandata[] = {
0x3F, // 0
0x06, // 1
...
0x71, // F
};
```
- `#include<reg52.h>` 和 `#include<absacc.h>`:这两个头文件是针对AT89C51单片机的,分别用于定义特殊功能寄存器和绝对寻址宏。
- `DELAY_TIME` 定义了延时时间。
- `KEY_SCAN` 宏定义为P1口,用于读取矩阵键盘的状态。
- `scandata` 数组存储了0~F的BCD码表示,用于后续数码管显示。
#### 2. 延时函数
```c
void my_delay10nms(unsigned int n)
{
unsigned i, j;
while (n--)
{
for (i = 128; i > 0; i--)
for (j = 10; j > 0; j--);
}
}
```
该函数实现了一个简单的延时功能,通过内部循环来消耗CPU时间,达到延时的效果。这里使用的是空循环,虽然简单但效率不高,实际应用中可能需要优化。
#### 3. 中断服务函数
```c
void tc0_srv(void) interrupt 1
{
...
switch(button)
{
case 0xee: num = 0; break;
case 0xde: num = 4; break;
case 0xbe: num = 8; break;
case 0x7e: num = 12; break;
...
default: break;
}
...
}
```
中断服务函数是处理定时器中断的核心,它主要负责扫描矩阵键盘的状态,并根据按键值更新变量`num`。这里通过`switch-case`结构来识别不同的按键值,并将其转换为0~15的数字。
#### 4. 数码管显示
```c
P0 = scandata[num];
P2 = LED_W[b];
```
这部分代码实现了将按键值显示在数码管上的功能。`scandata[num]`获取按键对应的BCD码,然后通过P0口输出到数码管;`P2 = LED_W[b]`则是选择显示数码管的位置。
#### 5. 初始化与主循环
```c
void init_tc0(void)
{
TMOD = 1;
TH0 = (65535 - DELAY_TIME) >> 8;
TL0 = (65535 - DELAY_TIME) & 0xff;
ET0 = 1;
TR0 = 1;
}
void main(void)
{
init_tc0();
EA = 1;
P0 = 0;
while (1);
}
```
`init_tc0()`函数初始化定时器T0,设置定时器的工作模式、初值,并开启定时器中断。主函数`main()`则主要完成定时器的启动及全局中断的使能,随后进入无限循环等待中断发生。
### 总结
本文详细解析了“单片机矩阵键盘c51程序”中的关键知识点,包括矩阵键盘的基本原理、延时函数的实现、定时器中断服务函数的设计思路、数码管显示的实现方法以及整个程序的初始化过程。通过理解这些内容,读者可以更好地掌握如何在单片机项目中使用矩阵键盘和数码管。