单片机课程设计说明书.docx
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单片机课程设计说明书
长沙学院
课程设计说明书
题目
4x4矩阵键盘计算器设计
系(部)
机电工程
专业(班级)
机械四班
姓名
刘功斌
学号
2008011421
指导教师
程立志、刘延斌、高岳民
起止日期
2010.12.20-26
长沙学院课程设计鉴定表
姓名
刘功斌
学号
2008011421
专业
机械设计
班级
08级机本四班
设计题目
4x4矩阵键盘计算器设计
指导教师
程立志、
指导教师意见:
评定指标
序号
评定内容
评定等级
优秀
良好
及格
不及格
1
系统框图设计
2
电路原理图
3
程序流程图
4
程序设计
评定等级:
教师签名:
日期:
答辩小组意见:
评定等级:
答辩小组长签名:
日期:
教研室意见:
教研室主任签名:
日期:
系(部)意见:
系主任签名:
日期:
说明
课程设计成绩分“优秀”、“良好”、“及格”、“不及格”四类;
摘要
随着单片机的广泛应用,单片机对于人类的生活也有着越来越重要的作用。
我们也应该更加重视单片机的技术发展
目录
摘要
第1章课题概述1.1设计目的1
1.2设计要求3
第2章系统设计3
2.1系统分析3
2.2流程图5
2.3程序6
2.4Protues仿真图21
2.5调试运行21
26PCB图22
第3章实物图23
结论24
参考文献24
第一章设计目的
1、进一步熟悉89C51单片机外部引脚线路连接,掌握单片机全系统调试的过程及方法。
2、通过计算器控制系统的设计,掌握矩阵式键盘的使用方法,和简单程序的编写,
3、通过单片机课程设计,熟练掌握汇编语言的编程方法,将理论联系到实践中去,提高我们的动脑和动手的能力
第二章设计要求
1、设计一个十六个按键的矩阵式计算器的模拟系统
2、该系统具有加减乘除等功能。
3、用Proteus7仿真工作的全过程
4、有相应的实物图
5、掌握4×4矩阵式键盘程序识别原理,掌握4×4矩阵式键盘按键的设计方法。
第三章系统设计
3.1系统分析
图(1)
(1)行列式键盘的结构
用单片机的并行口P1连接4×4矩阵键盘,并以单片机的P1.0-P1.7各管脚作输入线,以单片机的P2.0-P2.7和P0.0—P0.7各管脚作输出线,在数码管上显示每个按键“0-9”的序号。
键盘中对应按键的序号排列如图(1)所示。
数字0、1、2、3接X0;4、5、6、7接X1;8、9、10、11接X2;12、13、14、15接X3。
即16个按钮空接,即十六个键一端低电平,另一端接高电平;当按下任意一个按钮时显示对应数字。
该系统可以实现两位数以内的加减法,一位数之间的乘除法运算。
其中两位数的减法运算只能实现大的数减去小的数。
(2)按键的识别
判断键盘上有无按键闭合,先判断行线X0—X3输出低电平“0”,然后判断列线Y0—Y3的状态,若为全1,即列线全为高电平,说明键盘上没有按键闭合,若Y0—Y3不全为1,说明有键按下。
(3)消抖处理
当判断有键按下后,需要进行消除抖动,这里使用了软件方法即程序中采用时间延时0.5秒,待信号稳定后再判别键盘的状态,若有键按下,则再进行键号的计算。
(4)判别键号
先判断行线X0—X3是否有输出低电平“0”,若有键按下,则相应的列线也为低电平“0”,例如行线X1输出为低电平“0”,且列线Y2为低电平,即X1与Y2相交的键被按下,进行
键号=行号*4+列号的计算。
(5)显示结果
图2显示器接高电频,左边显示器接P3.0—P3.6,中间接P0..0—P0.6,右边接P2.0—P2.7,当按下一个数字时中间显示器显示相应的数字,按第2个数字时右边显示器显示相应数字;当进行除法运算时,左显示器显示所得结果整数,右显示器显示结果的小数点后一位。
图(2)
(6)复位电路
图3为复位电路,接AT89C51上的RST接口,当显示器显示数据时,按下16键时显示器不显示任何数据。
如果进行了某一运算后,若这时还要进行运算时,可以直接按要进行运算的键号。
图(3)
3.2、程序流程图
3.4Proteus仿真图
图(4)
3.5调试运行
按照原理图焊接好最小系统,列线Y0—Y3接上上拉电阻,电阻另一端接上+5V的电源,7段码显示器一样,行线X0—X3空接。
并且使用万用表检查线路是否完好;再使用排线将键盘和三个显示管与TA89C51的P1、P0、P2,P3连接。
上图的计算过程可为:
先按7号键和5号键,再按加号键,再按4号键和8号键,最后按下等号键,即可得出图(4)的结果。
3.6PCB图
3.7实物图
设计心得
经过一个星期的课程设计,我对单片机这门课程的知识有了更深刻的理解,包括那些平时有些模糊的知识点。
通过设计提高了自己的学习能动性和设计能力,为以后的学习和设计打下了良好的基础。
最后感谢老师为我的课程设计提供的指导,同时也为自己的辛勤劳动而取得成果感到欣慰。
参考文献
1李朝青.单片机原理及接口技术.北京:
北京航空航天大学出版社,2006
2朱善君单片机接口技术与应用北京:
清华大学出版社,2005
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