单片机4×4矩阵式键盘的课程设计

liyf

  
         
    一、实验目的
1.掌握4×4矩阵式键盘程序识别原理。
2.掌握4×4矩阵式键盘按键的设计方法。
二、设计原理
（1）如图14.2所示，用单片机的并行口P3连接4×4矩阵键盘，并以单片机的P3.0－P3.3各管脚作输入线，以单片机的P3.4－P3.7各管脚作输出线，在数码管上显示每个按键 “0－F”的序号。
（2）键盘中对应按键的序号排列如图14.1所示。
三、参考电路


740)this.width=740" border=undefined>
                 图14.2       4×4矩阵式键盘识别电路原理图



                              图14.1        4×4键盘0-F显示



图14.3 4×4矩阵式键盘识别程序流程图
四、电路硬件说明
（1）在“单片机系统”区域中，把单片机的P3.0－P3.7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。
（2）在“单片机系统”区域中，把单片机的P0.0－P0.7端口连接到“静态数码显示模块”区域中的任何一个a－h端口上；要求：P0.0对应着a，P0.1对应着b，……，P0.7对应着h。
五、程序设计内容
（1）4×4矩阵键盘识别处理 。
（2）每个按键都有它的行值和列值，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。键盘的一端（列线）通过电阻接VCC，而接地是通过程序输出数字“0”实现的。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。
六、程序流程图(如图14.3所示)
七、汇编源程序
;;;;;;;;;;定义单元;;;;;;;;;;
COUNT           EQU 30H
;;;;;;;;;;入口地址;;;;;;;;;;
                    ORG             0000H
                    LJMP            START
                    ORG             0003H
                    RETI
                    ORG             000BH
                    RETI
                    ORG             0013H
                    RETI
                    ORG             001BH
                    RETI
                    ORG             0023H
                    RETI
                    ORG             002BH
                    RETI
;;;;;;;;;;主程序入口;;;;;;;;;;
                    ORG             0100H               
START:          LCALL           CHUSHIHUA
                    LCALL           PANDUAN
                    LCALL           XIANSHI
                    LJMP            START
;;;;;;;;;;初始化程序;;;;;;;;;;
CHUSHIHUA:      MOV             COUNT,#00H
                    RET
;;;;;;;;;;判断哪个按键按下程序;;;;;;;;;;
PANDUAN:        MOV             P3,#0FFH
                    CLR             P3.4
                    MOV             A,P3
                    ANL             A,#0FH
                    XRL             A,#0FH
                    JZ              SW1
                    LCALL           DELAY10MS
                    JZ              SW1
                    MOV             A,P3
                    ANL             A,#0FH
                    CJNE            A,#0EH,K1
                    MOV             COUNT,#0
                    LJMP            DK
K1:             CJNE            A,#0DH,K2
                    MOV             COUNT,#4
                    LJMP            DK
K2:             CJNE            A,#0BH,K3
                    MOV             COUNT,#8
                    LJMP            DK
K3:             CJNE            A,#07H,K4
                    MOV             COUNT,#12
K4:             NOP
                    LJMP            DK
SW1:            MOV             P3,#0FFH
                    CLR             P3.5
                    MOV             A,P3
                    ANL             A,#0FH
                    XRL             A,#0FH
                    JZ              SW2
                    LCALL           DELAY10MS
                    JZ              SW2
                    MOV             A,P3
                    ANL             A,#0FH
                    CJNE            A,#0EH,K5
                    MOV             COUNT,#1
                    LJMP            DK
K5:             CJNE            A,#0DH,K6
                    MOV             COUNT,#5
                    LJMP            DK
K6:             CJNE            A,#0BH,K7
                    MOV             COUNT,#9
                    LJMP            DK
K7:             CJNE            A,#07H,K8
                    MOV             COUNT,#13
K8:             NOP
                    LJMP            DK
SW2:            MOV             P3,#0FFH
                    CLR             P3.6
                    MOV             A,P3
                    ANL             A,#0FH
                    XRL             A,#0FH
                    JZ              SW3
                    LCALL           DELAY10MS
                    JZ              SW3
                    MOV             A,P3
                    ANL             A,#0FH
                    CJNE            A,#0EH,K9
                    MOV             COUNT,#2
                    LJMP            DK
K9:             CJNE            A,#0DH,KA
                    MOV             COUNT,#6
                    LJMP            DK
KA:             CJNE            A,#0BH,KB
                    MOV             COUNT,#10
                    LJMP            DK
KB:             CJNE            A,#07H,KC
                    MOV             COUNT,#14
KC:             NOP
                    LJMP            DK
SW3:            MOV             P3,#0FFH
                    CLR             P3.7
                    MOV             A,P3
                    ANL             A,#0FH
                    XRL             A,#0FH
                    JZ              SW4
                    LCALL           DELAY10MS
                    JZ              SW4
                    MOV             A,P3
                    ANL             A,#0FH
                    CJNE            A,#0EH,KD
                    MOV             COUNT,#3
                    LJMP            DK
KD:             CJNE            A,#0DH,KE
                    MOV             COUNT,#7
                    LJMP            DK
KE:             CJNE            A,#0BH,KF
                    MOV             COUNT,#11
                    LJMP            DK
KF:             CJNE            A,#07H,KG
                    MOV             COUNT,#15
KG:             NOP
                    LJMP            DK
SW4:            LJMP            PANDUAN

DK:             RET
;;;;;;;;;;显示程序;;;;;;;;;;
XIANSHI:        MOV             A,COUNT
                    MOV             DPtr,#TABLE
                    MOVC            A,@A+DPtr
                    MOV             P0,A
                    LCALL           DELAY
SK:             MOV             A,P3
                    ANL             A,#0FH
                    XRL             A,#0FH
                    JNZ             SK
                    RET
;;;;;;;;;;10ms延时程序;;;;;;;;;;
DELAY10MS:      MOV             R6,#20
D1:             MOV             R7,#248
                    DJNZ            R7,$
                    DJNZ            R6,D1
                    RET
;;;;;;;;;;200ms延时程序;;;;;;;;;;
DELAY:          MOV             R5,#20
LOOP:           LCALL           DELAY10MS
                    DJNZ            R5,LOOP
                    RET
;;;;;;;;;;共阴码表;;;;;;;;;;
TABLE:      DB  3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H
DB  7FH,6FH,77H,7CH,39H,5EH,79H,71H
;;;;;;;;;;结束标志;;;;;;;;;;
                    END
八、C语言源程序
#include
unsigned    char    code    table[]={0x3f,0x66,0x7f,0x39,      
                                         0x06,0x6d,0x6f,0x5e,
                                         0x5b,0x7d,0x77,0x79,
                                         0x4f,0x07,0x7c,0x71};
void    main(void)
{   unsigned    char    i,j,k,key;
        while(1)
        {   P3=0xff;                        //给P3口置1//
            P3_4=0;                         //给P3.4这条线送入0//
            i=P3;
            i=i&0x0f;                       //屏蔽低四位//
            if(i!=0x0f)                     //看是否有按键按下//
            {   for(j=50;j>0;j--)           //延时//
                for(k=200;k>0;k--);
                if(i!=0x0f)                 //再次判断按键是否按下//
                {   switch(i)           //看是和P3.4相连的四个按键中的哪个//
                    {   case 0x0e:              
                            key=0;
                        break;
                        case 0x0d:
                            key=1;
                        break;
                        case 0x0b:
                            key=2;
                        break;
                        case 0x07:
                            key=3;
                        break;
                    }
                    P0=table[key];          //送数到P0口显示//
                }
            }
            P3=0xff;
            P3_5=0;                         //读P3.5这条线//
            i=P3;
            i=i&0x0f;                       //屏蔽P3口的低四位//
            if(i!=0x0f)                     //读P3.5这条线上看是否有按键按下//
            {   for(j=50;j>0;j--)           //延时//   
                for(k=200;k>0;k--);
                i=P3;                       //再看是否有按键真的按下//
                i=i&0x0f;
                if(i!=0x0f)                     
                {   switch(i)               //如果有,显示相应的按键//
                    {   case 0x0e:
                            key=4;
                        break;
                        case 0x0d:
                            key=5;
                        break;
                        case 0x0b:
                            key=6;
                        break;
                        case 0x07:
                            key=7;
                        break;
                    }
                    P0=table[key];          //送入P0口显示//
                }
            }
            P3=0xff;
            P3_6=0;                         //读P3.6这条线上是否有按键按下//
            i=P3;
            i=i&0x0f;
            if(i!=0x0f)
            {       for(j=50;j>0;j--)
                    for(k=200;k>0;k--);
                    i=P3;
                    i=i&0x0f;
                    if(i!=0x0f)
                    {   switch(i)
                        {   case 0x0e:
                                key=8;
                            break;
                            case 0x0d:
                                key=9;
                            break;
                            case 0x0b:
                                key=10;
                            break;
                            case 0x07:
                                key=11;
                            break;
                        }
                        P0=table[key];
                    }
                }
                P3=0xff;
                P3_7=0;                     //读P3.7这条线上是否有按键按下//
                i=P3;
                i=i&0x0f;
                if(i!=0x0f)
                {   for(j=50;j>0;j--)
                    for(k=200;k>0;k--);
                    i=P3;
                    i=i&0x0f;
                    if(i!=0x0f)
                    {   switch(i)
                        {   case 0x0e:
                            key=12;
                            break;
                            case 0x0d:
                                key=13;
                            break;
                            case 0x0b:
                                key=14;
                            break;
                            case 0x07:
                            key=15;
                            break;
                        }
                        P0=table[key];
                    }
                }
            }
        }               
九、注意事项
    在硬件电路中，要把8联拨动拨码开关JP2拨下，把8联拨动拨码开关JP3拨上去。[1]
         
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        [/tr]