1、隨著 2121 世紀(jì)的到來(lái)，電子信息行業(yè)將是人類社會(huì)的高科技行業(yè)之一，式設(shè)施現(xiàn)代化 的基礎(chǔ)，也是人類通往科技巔峰的直通路。電子行業(yè)的發(fā)展從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看很重要，但最主 要的還是科技問(wèn)題。矩陣式鍵盤提高效率進(jìn)行按鍵操作管理有效方法，它可以提高系統(tǒng)準(zhǔn)確性，有利于 資源的節(jié)約，降低對(duì)操作者本身素質(zhì)的要求。是它能準(zhǔn)時(shí)、實(shí)時(shí)、高效地顯示按鍵信息， 以提高工作效率和資源利用率。矩陣式鍵盤乃是當(dāng)今使用最為廣泛的鍵盤模式，該系統(tǒng)以N N 個(gè)端口連接控制 N*NN*N 個(gè)按鍵，顯示在 LEDLED 數(shù)碼管上。單片機(jī)控制依據(jù)這是鍵盤顯示系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以對(duì)不同的 按鍵進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，其核心是單片機(jī)和鍵盤矩陣電路部分，主要對(duì)

2、按鍵與顯示電路的關(guān) 系、矩陣式技術(shù)及設(shè)備系統(tǒng)的硬件、軟件等各個(gè)部分進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。4*44*4 矩陣式鍵盤采用 AT89C5AT89C5 仲片機(jī)為核心，主要由矩陣式鍵盤電路、譯碼電路、 示電路等組成，軟件選用 C C 語(yǔ)言編程。單片機(jī)將檢測(cè)到的按鍵信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，顯示 于 LEDLED 顯示器上。該系統(tǒng)靈活性強(qiáng)，易于操作，可靠性高，4*44*44X4掃描式矩陣鍵盤課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)名稱:4 4掃描式矩陣鍵盤設(shè)計(jì)名:DUKE級(jí):電子1008班號(hào):10086績(jī):期:2014年1月6日將會(huì)有更廣闊的開發(fā)前景。程序的編寫止步驟編寫的源程序第一章：系統(tǒng)功能要求4*4矩陣式鍵盤系統(tǒng)概述AT89C51AT89C5

3、1 單片機(jī)對(duì) 4*44*4 矩陣鍵盤進(jìn)行動(dòng)態(tài)掃描，當(dāng)有按鍵盤的鍵時(shí)，可將相應(yīng)按鍵 值（O-FO-F）實(shí)時(shí)顯示在數(shù)碼管上。由一（列）和一（行）組成 4*44*4 矩陣鍵盤，pOpO 口接 LEDLED 靜態(tài)顯示電路。由于 pOpO 口內(nèi) 部無(wú)上拉電阻，因此必須外部接上上拉電阻，其值的選擇可以根據(jù)LEDLED 數(shù)碼管發(fā)光電流及其亮度來(lái)決定。通過(guò)編寫 4*44*4 鍵盤的驅(qū)動(dòng)程序，當(dāng)有鍵盤按下時(shí)，能夠在數(shù)碼管顯示器與按鍵的鍵值對(duì) 應(yīng)的數(shù)字。最常見鍵盤布局如下圖所示。一般由 1616 個(gè)按鍵組成，在單片機(jī)中正好可以用一個(gè) P P 口實(shí)現(xiàn) 1616 個(gè)按鍵功能，這也是單片機(jī)系統(tǒng)中最常見的形式，本設(shè)計(jì)就采

4、用這個(gè)鍵盤模式。十R2345-7-890BC0E本設(shè)計(jì)任務(wù)和主要內(nèi)容本論文主要研究單片機(jī)控制的鍵盤識(shí)別顯示系統(tǒng)，分別對(duì)按鍵信息和顯示電路以及軟、硬件各個(gè)部分進(jìn)行研究。單片機(jī)控制系統(tǒng)原理原理圖繪制說(shuō)明出流程畫圖主要內(nèi)容如下：根據(jù)矩陣式鍵盤的特點(diǎn)，進(jìn)行鍵盤控制系統(tǒng)的整體研究與設(shè)計(jì)；熟練掌握 ProtuesProtues 軟件的使用，并能夠按要求對(duì)設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行仿真，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功 能；LEDLED 實(shí)時(shí)顯示按鍵的信息；采用軟件編程的方法實(shí)現(xiàn)按鍵信息的提取和顯示。第二章：方案論證用proteus仿真軟件進(jìn)行仿真按照設(shè)計(jì)任務(wù)在 proteusproteus 7professional7professio

5、nal 中繪制電路原理圖。 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)的要求編寫程序，畫出程序流程圖，并在 proteusproteus 下進(jìn)行仿真，實(shí)現(xiàn) 相應(yīng)功能。以 AT89C51AT89C51 為核心，設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件電路，并根據(jù)所設(shè)計(jì)的電路制作實(shí)物。第三章：系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)原理圖繪制說(shuō)明用 AT89C51AT89C51 單片機(jī)對(duì) 4*44*4 矩陣鍵盤進(jìn)行動(dòng)態(tài)掃描，當(dāng)按鍵盤的鍵時(shí)，可以將相應(yīng)的 按鍵值（0F0F）實(shí)時(shí)顯示在數(shù)碼管上。4*44*4 矩陣鍵盤是用 4 4 條 I/OI/O 線作為行線，4 4 條 I/OI/O 線作為列線，在行線和列線的交叉點(diǎn)上設(shè)置一個(gè)按鍵，每個(gè)按鍵有它的行值和列值。在“單片機(jī)系統(tǒng)”區(qū)域中

6、，把單片機(jī)的端口通過(guò)8 8 聯(lián)撥動(dòng)撥碼開關(guān)連接到“ 4 4X 4 4行列式鍵盤”區(qū)域的相應(yīng)端口上。在“單片機(jī)系統(tǒng)”區(qū)域中，把單片機(jī)的端口連接到“靜態(tài)數(shù)碼顯示模塊”區(qū)域中 的任何一個(gè) a a g g 端口上；要求：對(duì)應(yīng)著 a a，對(duì)應(yīng)著 b b， .，對(duì)應(yīng)著 g go畫出流程圖流程開始先對(duì)第一列進(jìn)行掃描，如果沒有按鍵，再對(duì)第二列、第三列、第四列分別 進(jìn)行掃描，如果沒有返回到開始；如果第一列有按鍵，分別對(duì)第一行、第二行、第三行、 第四行進(jìn)行掃描，若有按鍵按下分別顯示 0 0、1 1、2 2、3 3；第二列、第三列、第四列類似第 一列，分別對(duì)第一行、第二行、第三行、第四行進(jìn)行掃描，有按鍵相應(yīng)的顯示出

7、數(shù)值。判斷有無(wú)按鍵按下的方法是： 第一步，置列線為輸入狀態(tài)，從行線輸出低電平，讀入列線數(shù)據(jù)，若某一列線 為低電平，則該列線上有鍵閉合。第二步，行線輪流輸出低電平，從列線讀入數(shù)據(jù)，若有某一列為低電平，則對(duì)應(yīng) 行線上有按鍵按下。綜合一二兩步的結(jié)果，可以確定按鍵的編號(hào)。但是鍵閉合一次只能進(jìn)行一次鍵功能操作，因此必須等到按鍵釋放后，再進(jìn)行鍵功能操作，否則按鍵一次，有可能會(huì)連續(xù)多次進(jìn)行同樣的操作。 流程圖如下：原理圖繪制仿真軟件，進(jìn)入主界面，然后新建一個(gè)圖紙文件，軟件默認(rèn)為 A4A4 紙張, 符合我們的要求，所以不需要修改。開始繪圖，點(diǎn)擊按鈕 P P,彈出選擇添加的器件框圖，在 KeywordsKeyw

8、ords 里直接輸入所需器 件的名稱或者在CategoryCategory 的下面各個(gè)選項(xiàng)里一次查找所需的器件名稱，然后點(diǎn)擊 okok 將 所需器件添加進(jìn)去。依次添加 AT89C51AT89C51 芯片，共陽(yáng)極的 7 7 段數(shù)碼管，1616 個(gè)按鍵，8 8 個(gè)電阻 R0R7R0R7 個(gè)晶 片，3 3 個(gè)電容，地及電源。打開 ProtrusProtrus按照設(shè)計(jì)的要求正確的連接電路，連接時(shí)注意管腳的分配及AT89C51AT89C51 的工作原理。對(duì)連接好的電路圖進(jìn)行仿真，如果有錯(cuò)誤要先按下暫停，然后對(duì)電路進(jìn)一步的調(diào)整 與修改，再進(jìn)行仿真，保存原理圖文件。用 ProtrusProtrus 仿真軟件

9、所畫的仿真圖如下：圖仿真原理圖第四章：系統(tǒng)程序的設(shè)計(jì)程序的編寫步驟判斷是否有鍵按下;識(shí)別被按下的鍵；查數(shù)碼顯示編碼表;編寫的源程序#in#in cludeocludeo#define#define ucharuchar unun sigsig nedned charchar exex ”文件，導(dǎo)入 AT89C51AT89C51 芯片中，用鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊AT89C51AT89C51 然后點(diǎn)鼠標(biāo)左鍵，彈出編輯元件的框圖， 在 programfileprogramfile 里添加.hex.hex 文件，再 點(diǎn) 0K0K點(diǎn)擊“開始”按鍵，進(jìn)行仿真，點(diǎn)擊右邊 4*44*4 按鍵，則數(shù)碼管顯示 O-FO-F

10、,仿真結(jié)果符 合實(shí)驗(yàn)要求，仿真結(jié)果如下圖所示：圖 仿真結(jié)果顯示圖（圖中顯示 4 4）系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能基本功能：通過(guò)鍵盤輸入，在數(shù)碼管上顯示相應(yīng)的數(shù)值；功能優(yōu)勢(shì)：鍵盤輸入，單片機(jī)控制，數(shù)碼管顯示，在數(shù)碼管連接方面克服了共陽(yáng)極數(shù)碼管顯示不清晰的困難。第五章：心得體會(huì)課程設(shè)計(jì)誠(chéng)然是一門專業(yè)課，給我很多專業(yè)知識(shí)以及專業(yè)技能上的提升，同時(shí)又是 門講道課，一門辯思課，給了我許多道，給了我很多思，給了我莫大的空間。同時(shí)，設(shè) 計(jì)讓我感觸很深。使我對(duì)抽象的理論有了具體的認(rèn)識(shí)。通過(guò)本次電子線路設(shè)計(jì)，我不僅加深了對(duì)單片機(jī)理論知識(shí)的理解，學(xué)會(huì)了學(xué)以致用 的重要性；而且還學(xué)會(huì)了如何去加強(qiáng)鍛煉創(chuàng)新精神，同時(shí)也提高了自身的動(dòng)

11、手能力，讓 我深刻的意識(shí)到理論與實(shí)際結(jié)合的重要性。電子線路的學(xué)習(xí)對(duì)于我們專業(yè)來(lái)說(shuō)非常的重要，通過(guò)本次設(shè)計(jì)也讓我更加清晰了對(duì)專業(yè)的了解，理論知識(shí)再豐富，沒有實(shí)際的操作經(jīng)驗(yàn)也是不行的；本次設(shè)計(jì)也運(yùn)用到了 proteusproteus 仿真軟件，由于之前沒有學(xué)過(guò)該仿真軟件， 所以在操作的過(guò)程中遇到了很多困難， 但慶幸的是通過(guò)不斷的學(xué)習(xí)，對(duì)proteusproteus 軟件也有了很大的了解，也學(xué)會(huì)了一些簡(jiǎn)單的 操作，所以也讓我意識(shí)到，如果你想學(xué)好，通過(guò)自己的努力就一定會(huì)學(xué)好?；仡櫰鸫苏n程設(shè)計(jì)，至今我仍感慨頗多，從理論到實(shí)踐，在這段日子里，可以說(shuō)得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的東西，同時(shí)不僅可以鞏固了以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)， 而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過(guò)的知識(shí)。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí) 際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié) 合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú) 立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到問(wèn)題，可以說(shuō)得是困難重重，但可喜的是最終都得 到了解決。參考文獻(xiàn) :