电话键盘及拨的模拟.docx
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电话键盘及拨的模拟
课程设计
课程名称单片机课程设计
题目名称电话键盘及拨号的模拟
学生学院材料与能源学院
专业班级热能与动力工程(制冷方向)1001
学号31
学生姓名陈光谋
指导教师王桂棠
2013年06月21日
1、概述
1.1课程项目名称
1.2设计任务及要求
2、系统设计方案
2.1硬件介绍
3、电路设计
3.1电路原理图
3.2程序清单
4、Proteus软件仿真
4.1系统仿真电路图
4.2仿真结果分析
5、课程设计心得体会
6、参考文献
1、概述
1.1课程设计项目名称
电话拨号键LCD显示
1.2设计任务及要求
1.实验要求:
设计一个单片机监控的电话拨号键盘,将电话键盘中拨出的某一电话号码,显示在LCD显示屏上。
电话键盘共有12个键,除了“0”~“9”10个数字键外,还有“*”键用于实现退格功能,即清除输入的号码;“#”键用于清除显示屏上所有的数字显示。
还要求每按下一个键要发出声响,以表示按下该键。
2.仿真实现说明:
本实验在Proteus下按设计要求用P1口扩展了12个键盘,其中每个键盘所代表的含义已在Proteus下用文本注出。
在LCD显示中,第一行为设计者名,第二行开始显示所拨的电话号码,最多为16位(因为LCD第二行功能显示16个字符)。
2、系统设计方案
2.1硬件介绍
1.1AT89C51简介
AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器(FPEROM—FlashProgrammableandErasableReadOnlyMemory)的低电压、高性能CMOS8位微处理器,俗称单片机。
AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。
单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。
该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器,AT89C2051是它的一种精简版本。
1.2管脚说明
如图1为AT89C51引脚图,各引脚功能说明如下:
图1AT89C51引脚图
VCC:
电源
GND:
地
P0口:
P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。
作为输出口,每位能驱动8个TTL逻辑电平。
对P0端口写“1”时,引脚用作高阻抗输入。
当访问外部程序和数据存储器时,P0口也被作为低8位地址/数据复用。
在这种模式下,P0具有内部上拉电阻。
在flash编程时,P0口也用来接收指令字节;在程序校验时,输出指令字节。
程序校验时,需要外部上拉电阻。
P1口:
P1口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口,P1输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。
对P1端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。
作为输入使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因,将输出电流(IIL)。
此外,P1.0和P1.2分别作定时器/计数器2的外部计数输入(P1.0/T2)和时器/计数器2的触发输入(P1.1/T2EX)
P2口:
P2口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。
对P2端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。
作为输入使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因,将输出电流(IIL)。
在访问外部程序存储器或用16位地址读取外部数据存储器(例如执行MOVX@DPTR)时,P2口送出高八位地址。
在这种应用中,P2口使用很强的内部上拉发送1。
在使用8位地址(如MOVX@RI)访问外部数据存储器时,P2口输出P2锁存器的内容。
在flash编程和校验时,P2口也接收高8位地址字节和一些控制信号。
P3口:
P3口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口,对P3端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。
作为输入使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因,将输出电流(IIL)。
P3口亦作为AT89C51特殊功能(第二功能)使用,如表1所示。
表1AT89C51引脚号第二功能
P3.0
RXD(串行输入)
P3.1
TXD(串行输出)
P3.2
INT0(外部中断0)
P3.3
INT0(外部中断0)
P3.4
T0(定时器0外部输入)
P3.5
T1(定时器1外部输入)
P3.6
WR(外部数据存储器写选通)
P3.7
RD(外部数据存储器读选通)
RST:
复位输入,晶振工作时,RST脚持续2个机器周期高电平将使单片机复位。
看门狗计时完成后,RST脚输出69个晶振周期的高电平。
特殊寄存器AUXR(地址8EH)上的DISRTO位可以使此功能无效。
DISRTO默认状态下,复位高电平有效。
ALE/PROG:
地址锁存控制信号(ALE)是访问外部程序存储器时,锁存低8位地址的输出脉冲。
在flash编程时,此引脚(PROG)也用作编程输入脉冲。
在一般情况下,ALE以晶振六分之一的固定频率输出脉冲,可用来作为外部定时器或时钟使用。
然而,特别强调,在每次访问外部数据存储器时,ALE脉冲将会跳过。
如果需要,通过将地址为8EH的SFR的第0位置“1”,ALE操作将无效。
这一位置“1”,ALE仅在执行MOVX或MOVC指令时有效。
否则,ALE将被微弱拉高。
这个ALE使能标志位(地址为8EH的SFR的第0位)的设置对微控制器处于外部执行模式下无效。
3、流程图
N
Y
Y
N
3、电路设计
3.1电路原理图
3.2程序清单
#include
#include
typedefunsignedintuint;
typedefunsignedcharuchar;
uchartemp;
ucharkey=16;
sbitrs=P2^0;//LCD1602数据/命令选择
sbitrw=P2^1;//LCD1602读/写选择
sbitlcden=P2^2;//LCD1602使能端
ucharidatatable[18]="ATD+86";
ucharidatatable[18];//LCD1602所显示的号码缓存数组
ucharidatatable_int[18]="ATD+86";
ucharidatareceive[7];
ucharidataerro[7]="erronum";
ucharnum=6,a=0,b=0;//b接收,a发送,num表示table[]第几位
#definedelayNOP();{_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();};//宏定义,方便写代码
/*延时子程序*/
voiddelay(ucharx)
{
uchari;
while(x--)
{
for(i=0;i<125;i++)
{
{;}
}
}
}
/*检查LCD忙状态*/
/*lcd_busy为1时,忙,等待。
lcd-busy为0时,闲,可写指令与数据*/
bitbusy()//LCD忙检测
{
bitresult;
rs=0;
rw=1;
lcden=1;
delayNOP();
result=(bit)(P0&Ox80);
lcden=0;
returnresult;
}
/*写指令数据到LCD*/
/*RS=L,RW=L,E=高脉冲,D0-D7=指令码。
*/
voidlcd_com(ucharcmd)
{
while(busy());
rs=0;
rw=0;
lcden=0;
_nop_();
P0=cmd;
delayNOP();
lcden=1;
delayNOP();
lcden=0;
}
voidlcd_pos(ucharpos)
{//设定显示位置
lcd_com(pos|0x80);//数据指针=80+地址变量
}
/*写显示数据到LCDRS=H,RW=L,E=高脉冲,D0-D7=数据。
*/
voidlcd_dat(uchardat)
{
while(busy());
rs=1;
rw=0;
lcden=0;
P0=dat;
delayNOP();
lcden=1;
delayNOP();
lcden=0;
}
/*LCD初始化设定*/
voidlcd_init()
{
delay(15);
lcd_com(0x38);//16*2显示,5*7点阵,8位数据
delay(5);//延时
lcd_com(ox38);
delay(5);
lcd_com(ox38);
delay(5);
lcd_com(0x0c);//显示开,关光标
delay(5);
lcd_com(0x38);//移动光标
delay(5);
lcd_com(0x38);//清除LCD的显示内容
delay(5);
}
/*LCD显示*/
voiddisplay()
{
uchara=0;
lcd_pos(0);
delay(30);
while(table[a]!
='\0');//判断下一位是否为空
{
lcd_dat(table[a]);//显示字符
a++;
if(a==16)
{
lcd_pos(0x40);//设置显示位置为第二行第1个字符
}
}
}
voidkeyscan()
{
temp=0;
P1=0xf0;//高四位输入行为高电平列为低电平
delay(50);
temp=P1;
temp=temp&0xf0;//屏蔽低四位
temp=~((temp>>4)0|xF0);
if(temp==1)//p1.4被拉低
key=0;
elseif(temp==2)//p1.5被拉低
key=1;
elseif(temp==4)//p1.6被拉低
key=2;
elseif(temp==8)//p1.7被拉低
key=3;
else
key=16;
P1=0x0f;//低四位输入列为高电平行为低电平
delay(50);
temp=P1;//读P1口
temp=temp&0xf0;
temp=~(temp|0xf0);
if(temp==2)//p1.1被拉低
key=key+0;
elseif(temp==4)//p1.2被拉低
key=key+4;
elseif(temp==8)//p1.3被拉低
key=key+8;
else
key=16;
P1=0x0f;
temp=P1;
if(key==0)//以下是判断按键,显示相应的号码
{
table[num]='1';
num++;
}
if(key==1)
{
table[num]='2';
num++;
}
if(key==2)
{
table[num]='3';
num++;
}
if(key==3)
{
table[num]='4';
num++;
}
if(key==4)
{
table[num]='5';
num++;
}
if(key==5)
{
table[num]='6';
num++;
}
if(key==6)
{
table[num]='7';
num++;
}
if(key==7)
{
table[num]='8';
num++;
}
if(key==8)
{
table[num]='9';
num++;
}
if(key==9)
{
table[num]='0';
num++;
}
if(key==10)
{
table[--num]='\0';//删除上一位
lcd_com(oxo1);//清除LCD的所有显示内容
}
if(key==11)
{
while(table[a]!
='\0')
{
if(num==17)
{
tab[a]=SBUF=table[a];//显示输入数据
while(!
TI);//等特数据传送
TI=0;//清除数据传送标志
a++;
}
else
{//发送下一位字符
tab[a]=SBUF=erro[a];//显示输入数据
while(!
TI);//等特数据传送
TI=0;//清除数据传送标志
a++;
}
}
}
}
/*串口初始化*/
voiduart_int()
{
TMOD=0x20;//工作方式2,为常数自动重新装入的8位定时器
TH1=0xf3;//装定时器初值
TL1=0xf3;
TR1=1;//开启定时器1
SM0=0;//串口方式0
SM1=1;//串口方式1
REN=1;//允许接收
ES=1;//是开启串口中断
EA=1;//开中断总开关
}
voidmain()
{
uart_int();
lcd_int();
while(num<=17)
{
keyscan();//键盘扫描
display();//LCD显示
if(receive[4]=='E')//判断PC机返回的是否是ATD+ERR
{
P2=0xfe;
while(tab[a]!
='\0')
{
SBUF=tab[a];//串口发送
while(!
TI);//等特数据传送(TI发送中断标志)
TI=0;//清除数据传送标志
a++;//下一个字符
}
a=0;
receive[4]='\0';//PC机返回ATD+OK
}
elseif(receive[4]=='0')//判断PC机返回的是否是ATD+OK
{
P2=0xfd;
receive[4]='\0';
}
if((receive[5]='K'||(receive[6]=='R'))//判断PC机返回的是否是ATD+K或ATD+R
{
b=0;
receive[5]='\0';//PC机返回ATD+OK
receive[6]='\0';
}
}
}
/*串口接收*/
voidser()interrupt4//串行口中断子函数
{
if(RI==1)//中断允许标志位,为0时允许
{
receive[b]=SBUF;
b++;
RI=0;
}
}
4、Proteus软件仿真
4.1系统仿真电路图
4.2仿真结果分析
根据仿真的结果,设计的电路符合实验的要求
5、课程设计心得体会
通过这次课程设计,Keilc51软件工作环境的熟悉以及掌握基本的操作,实现电路原理图的绘制及电路仿真的实现,我还认识到理论与实际相结合的重要性,理论知识再丰富,没有实际的操作经验是不行的,这样还可以锻炼我们的实际动手操作能力和独立思考能力。
单片机知识在电子领域越来越重要了,在这次课程设计中我又了解了更多单片机的知识,从而也对单片机仿真软件产生了兴趣,学到了书上没有的东西,为以后工作又做了一层铺垫。
在课程设计过程中遇到的一些问题,通过查询资料和结合平时学到的知识,当然还有和同学的讨论得到了解决。
6、参考文献
1.何桥主编;段清明、邱春玲副主编;单片机原理及应用;中国铁道出版社;2008年1月;
2.张毅刚,彭喜源,谭晓昀,曲春波;MCS-51单片机原理设计.2版;哈尔滨工业出版社;1997;
3.赵晓安;MCS-51单片机原理及应用;天津大学出版社;2001
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