机电单片机课程设计--4乘4矩阵键盘-汇编语言.doc

目录 1 引言 2 2 4×4矩阵键盘控制LED工作原理及软硬件设计、仿真调试 2 2.1 4×4矩阵式键盘识别显示系统概述 2 2.2 4×4矩阵式键盘原理 3 2.3 4×4矩阵式键盘控制LED显示方法 3 2.4 电路设计及电路图 3 2.5 4×4矩阵式键盘软件编程 5 2.6 4×4矩阵式键盘软件仿真调试分析 8 3 结论 9 4参考文献 9 1 引言 随着现代科技日新月异的发展，作为新兴产业，单片机的应用越来越广。单片机以其 体积小、重量轻、功能强大、功耗低等特点而备受青睐。键盘作为一种最为普遍的输入 工具在单片机项目应用上显得尤为重要。 用MCS51系列的单片机并行口P1接4×4矩阵键盘，以P1.0-P1.3 作输入线，以P1.4- P1.7作输出线；在数码管上显示每个按键的0-F序号。 2 4×4矩阵键盘控制LED工作原理及软硬件设计、仿真调试 2.1 4×4矩阵式键盘识别显示系统概述 矩阵式键盘模式以4个端口连接控制4*4个按键，实时在LED数码管上显示按键信息。显示 按键信息，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。矩阵式键盘简介：矩阵式键盘又称行列键盘 ，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。在行线和列线的每个交叉 点上设置一个按键。这样键盘上按键的个数就为4*4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。 最常见的键盘布局如图1所示。一般由16个按键组成，在单片机中正好可以用一个P口实 现16个按键功能，这也是在单片机系统中最常用的形式，本设计就采用这个键盘模式。 2.2 4×4矩阵式键盘原理 在占用相同的I／O端口的情况下，行列式键盘的接法会比独立式接法允许的按键数量 多。 　　行列式键盘的工作方式是先用列线发送扫描字，然后读取行线的状态，查看是否有 按键按下。键盘部分提供一种扫描的工作方式，可以和具有64个按键的矩阵键盘相连接 ，能对键盘不断扫描、自动消抖、自动识别按下的键，并给出编码，能对双键或n个键同 时按下的情况实行保护。 　　在显示部分，它可以为发光二极管、荧光管及其他显示器提供按扫描方式工作的显 示接口，而且为显示器提供多路复用信号，可以显示多达16位的字符或数字。 　　键盘中有无按键按下是由列线送入全扫描字、行线读入行线状态来判断的，其方法 是将列线的所有I／O线均置成低电平，然后将行线电平状态读入累加器A中，如果有键按 下，总会有一根行线被拉至低电平，从而使行输入不全为1。 　　键盘中哪一个键按下可由列线逐列置低电平后，检查行输入状态来判断，其方法是 依次给列线送低电平，然后检查所有行线状态，如果全为1，则所按下的键不在此列，如 果不全为1，则所按下的键必在此列，而且是在与0电平线相交的交点上的那个键。 2.3 4×4矩阵式键盘控制LED显示方法 （1）在"单片机系统"区域中，把单片机的P1.0－P1.7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。即将P1口作为整个系统的输入接口 电路 。 （2）在"单片机系统"区域中，把单片机的P0.0－P0.6端口通过上拉电阻连接到"静态数 码显示模块"区域中的任何一个a－g端口上。 （3）此实验采用的是共阴极LED显示块，只有当a－g端口输入高电平时才有效，即显示 块中的对应的发光二极管才发光，低电平时不显示，通过a－g端口的不同输入使显示器 显示不同的字符。 2.4 电路设计及电路图 把89C51单片机的P1.0－P1.7端口通过8联拨动拨码开关连接到"4*4行列式键盘"，其 中P1.0-P1.3作为列线，P1.4- P1.7作为行线，把单片机的P0.0－P0.6端口连接到共阴极"静态数码显示模块"区域中对 应的a－g端口上；系统首先通过CPU对全部键盘进行扫描，即把第一根行线置为"0"状态 ，其余行线置于"1"状态，读入输入缓冲器的状态，若其状态全为"1"表明该行无键按下 ，再将第二根行线置为"0"状态，同样读入输入缓冲器的状态，如其状态也全为"1"，则 置第一根行线置为"0"状态，以此类推。如读入输入缓冲器的状态不全为"1"，确定哪一 根列线为"0"状态，当某个键的行线和列线都为"0"状态时，表明该键按下。最后通过显 示程序将该键的序号显示出来。（如下图2） 图2 4×4矩阵式键盘电路图 2.5 4×4矩阵式键盘软件编程 KEY EQU 30H ORG 0000H ；入口地址 SJMP START START:MOV P0,#00H JIXU:MOV P1,#0FFH ；判第0行是否有键按下 CLR P1.4 ；将P1.4清零 MOV A,P1 ANL A,#0FH ；屏蔽高