实用矩阵键盘程序
// PA0~PA3行控制线
// PA4~PA7列控制线
#include
#include "Delay.h"
#include "key_4x4.h"
#define KEY_X (0X0F << 0)
#define KEY_Y (0XF0 << 0)
unsigned char const Key_Tab[4][4]=//键盘编码表
{
{'D','C','B','A'},
{'#','9','6','3'},
{'0','8','5','2'},
{'*','7','4','1'}
};
//没有得到键值返回0，否则返回相应的键值
unsigned char Get_KeyValue(void)
{//使用线反转法
u8 i=5,j=5;
u16 temp1,temp2;
RCC->APB2ENR|=1<<2; //使能PORTA时钟
RCC->APB2ENR|=1<<0; //开启辅助时钟
AFIO->MAPR&=0XF8FFFFFF; //清除MAPR的［26：24］AFIO->MAPR|=0X04000000; //关闭JTAG
GPIOA->CRL&=0XFFFF0000;
GPIOA->CRL|=0X00003333; //PA0~PA3 推挽输出
GPIOA->CRL&=0X0000FFFF; //PA4~PA7 输入
GPIOA->CRL|=0X44440000; //PA4~PA7默认上拉
GPIOA->ODR&=~KEY_X ; //PA0~PA3置0
if(((GPIOA->IDR >> 4) & 0X0F)<0x0f) // 读取PA12~PA15的值{
delay_ms(70); //按键消抖
if((GPIOA->IDR >>4 & 0x0f)<0x0f)
temp1=(GPIOA->IDR >>4 & 0x0f);
switch(temp1)
{
case 0x0e:j=0;break;
case 0x0d:j=1;break;
case 0x0b:j=2;break;
case 0x07:j=3;break;
default:break;
}
}
GPIOA->CRL&=0X0000FFFF;
GPIOA->CRL|=0X33330000; //PA4~PA7 推挽输出
GPIOA->CRL&=0XFFFF0000; //PA0~PA3 输入GPIOA->CRL|=0X00004444; //PA0~PA4 默认下拉
GPIOA->ODR&=~KEY_Y; //PA4~PA7置0
if((GPIOA->IDR & 0x0f)<0x0f)
{
temp2=(GPIOA->IDR & 0x0f);
switch(temp2)
{
case 0x0e:i=0;break;
case 0x0d:i=1;break;
case 0x0b:i=2;break;
case 0x07:i=3;break;
default:break;
}
}
if((i==5)||(j==5))
return 0;
else
return (Key_Tab[i][j]);
}
综合课程设计三相步进电机控制器电路的设计 学生姓名__________
指导教师_________ 课程设计任务书 一、设计说明 步进电机是工业过程控制及仪表控制中的主控元件之一，作为执行元件其特点为能够快速起启停、精度高且能直接接收数字量，由于这些特点使其在定位场合得到了广泛的应用。 设计一个三相步进电机控制器，使其能够控制步进电机的工作状态，如步进电机正、反转，步进电机的工作方式等。 用键盘设定步进电机的工作频率，工作方式，并用数码管显示设定值，可以通过按键来更换显示内容。用示波器观测三相的输出波形，并用数码管显示电路的工作状态。 二、技术指标 步进电机的工作频率为：<10kHz 三、设计要求 1．进行方案论证，提出一个合理的设计方案并进行理论设计； 2．对所设计的方案部分进行调试； 3．在选择器件时，应考虑成本。 4．设计测量调试电路。 四、实验要求 1．根据技术指标制定实验方案；验证所设计的电路。 2．进行实验数据处理和分析。 五、推荐参考资料 1?谢自美?电子线路设计?实验?测试.[M]武汉：华中理工大学出版社，2000 年 2. 阎石. 数字电子技术基础. [M] 北京：高等教育出版社，2006年 3. 童诗白、华成英.模拟电子技术基础. [M] 北京：高等教育出版社，2006年 4..付家才. 电子实验与实践. [M] 北京：高等教育出版社，2004年 5．沙占友、李学芝著.中外数字万用表电路原理与维修技术. [M] 北京：人民 邮电出版社，1993年
六、按照要求撰写课程设计报告成绩评定表
一、概述 本次毕设的题目是：三相步进电机控制电路的设计。本次毕设使用80C51单片机作为主控芯片，利用ULN2003A集成电路作为三相步进电机的驱动电路，采用单极性驱动方式，使三相步进电机能在（1）三相单三拍，（2）三相双三拍， （3）三相六拍三种工作方式下正常工作；能实现的功能有：启动/停止控制、方向控制；速度控制；用LED数码管显示工作方式。键盘输入工作频率。本次课程设计采用80C51单片机作为主控芯片，程序采用C语言来编写，驱动电路采用ULN2003A集成电路，显示采用 7SEG-MPX4-CC卩四位共阴数码管，P0接段码，并用8只1K欧左右电阻上拉。P2的4位10 口接位选码。正转，数码管显示1。反转，数码管显示2.不转，数码管显示0.采用Proteus软件进行仿真。在Keil uVsuon3编程环境下编程和编译生成HEX文件，导入到 80C51单片机，实现对各个模块的控制，实现我们所需要的功能。 本次课程是对毕业设计的基础设计，即实现4x4键盘输入，数码管显示输入数字的设计。 二、方案论证 1步进电机驱动方案选择 方案1 :使用功率三极管等电子器件搭建成功率驱动电路来驱动电机的运行。这种方案的驱动电路的优点是使用电子器件联接，电路比较简单，但容易受 干扰，信号不够稳定，缺点是器件较大而不便电路的集成，使用时很不方便，联接时容易出错误。 方案2:使用专门的电机驱动芯片ULN2003A来驱动电机运行。驱动芯片的优点是便于电路的集成，且驱动电路简单，驱动信号很稳定，不易受外界环境的干扰，因而设计的三相步进电机控制系统性能更好。 通过对两种方案的比较，我选择方案2使用ULN2003A S机驱动芯片来作为驱动。 2数码管显示方案选择 方案1：把所需要显示的数据通过专用的七段显示译码器（例如7448）的转换输出给LED显示屏。优点是输出比较简单，可以简化程序，但增加了芯片的费用，电路也比较复杂。 方案2:通过程序把所要的数据转化为七段显示的数据，直接通过单片机接 口来显示，其优点是简化了电路，但增加了软件编写的负担。 通过对两种方案进行比较，我选择通过软件编写来输出显示信号，即单片机直接和显示器相连。 3控制状态的读取 方案1:把按键接到单片机的中断口，若有按键按下，单片机接收到中断信 号，再通过软件编写的中断程序来执行中断，优点是接线简单，简化了电路，但软件编写较为复杂，不易掌握。
方法一、 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0100H MAIN: MOV P1,#0F0H //P1口设初值F0，矩阵按键高四位置1，低四位置0， JNB P1.4,Y0 //用JNB检测按键端口，P1.4口低电平跳转 Y0 JNB P1.5,Y1 JNB P1.6,Y2 JNB P1.7,Y3 SJMP MAIN Y0: MOV 30H,#00H MOV P1,#0EFH JNB P1.4,X0 MOV P1,#0DFH JNB P1.4,X1 MOV P1,#0BFH JNB P1.4,X2 MOV P1,#07FH JNB P1.4,X3 Y1: MOV 30H,#01H MOV P1,#0EFH JNB P1.0,X0 MOV P1,#0DFH JNB P1.1,X1 MOV P1,#0BFH JNB P1.2,X2 MOV P1,#7FH JNB P1.3,X3 Y2: MOV 30H,#02H MOV P1,#0EFH JNB P1.0,X0 MOV P1,#0DFH JNB P1.1,X1 MOV P1,#0BFH JNB P1.2,X2 MOV P1,#7FH JNB P1.3,X3 Y3: MOV 30H,#03H MOV P1,#0EFH
MOV P1,#0DFH JNB P1.1,X1 MOV P1,#0BFH JNB P1.2,X2 MOV P1,#7FH JNB P1.3,X3 X0: MOV 31H,#00H ACALL DELAY MOV P1,#0F0H LJMP JISUAN X1: MOV 31H,#01H ACALL DELAY MOV P1,#0F0H LJMP JISUAN X2: MOV 31H,#02H ACALL DELAY MOV P1,#0F0H LJMP JISUAN X3: MOV 31H,#03H ACALL DELAY MOV P1,#0F0H LJMP JISUAN JISUAN: MOV A,31H MOV B,#04H MUL AB ADD A,30H MOV DPTR,#TAB MOVC A,@A+DPTR MOV P0,A CC: MOV A,P1 ANL A,#0F0H XRL A,#0F0H JNZ CC LCALL MAIN DELAY: MOV R4,#0C5H D1: MOV R5,#43H D0: MOV R6,#10H
3.键盘的应用，第一排。 #include
case 0x7e:num=4; break; } } while(temp!=0xf0) { temp=P3; temp=temp&0xf0; } } dula=1; P0=table[num-1]; dula=0; } } void delay(uint z) //延时函数 { uint x,y; for(x=z;x>0;x--) for(y=110;y>0;y--); }
.. 主控键盘 （SYSTEM KEYBOARD） 使用说明书 （中文版第二版）
Copyright 2009-2012. All Rights Reserved. 注意事项： 1.安装场所 远离高温的热源和环境，避免直接照射。 为确保本机的正常散热，应避开通风不良的场所。 为了防止电击和失火，请勿将本机放置于易燃、易爆的场所。 小心轻放本机避免强烈碰撞、振动等，避免安装在会剧烈震动的场所。避免在过冷、过热的场所间相互搬动本机，以免机器部产生结露，影响机器的使用寿命。 2.避免电击和失火 切记勿用湿手触摸电源开关和本机。 勿将液体溅落在本机上，以免造成机器部短路或失火。 勿将其它设备直接放置于本机上部。 安装过程中进行接线或改线时，都应将电源断开，预防触电。 重要提示： 为了避免损坏，请勿自动拆开机壳，必须委托有资格有专业维修人员在指定的维修单位进行维修。 清洁装置时,请勿使用强力清洗剂,当有灰尘时用干布擦拭装置。 不得在电源电压过高和过低的场合下使用该本机。 务请通读本使用说明书，以便您掌握如正确使用本机。当您读本说明书后，请把它妥善保存好，以备日后参考。如果需要维修，请在当地与经本公司授权的维修站联系。 环境防护： 本机符合电磁辐射标准，对人体无电磁辐射伤害。 申明：
产品的发行和销售由原始购买者在可协议条款下使用； 未经允，任单位和个人不得将该产品全部或部分复制、再生或翻译成其它机器可读形式的电子媒介； 本手册若有任修改恕不另行通知； 因软件版本升级而造成的与本手册不符，以软件为准。 目录 设备概述 (3) 第一部分控制矩阵切换系统 (4) 1.1键盘通电 (4) 1.2键盘操作加锁 (4) 1.3键盘操作解锁 (4) 1.4键盘密码设置 (4) 1.5选择监视器 (5) 1.6选择摄像机 (5) 1.7控制解码器 (5) 1.8控制智能高速球 (6) 1.9操作辅助功能 (7) 1.10系统自由切换 (8) 1.11系统程序切换 (9) 1.12系统同步切换 (10) 1.13系统群组切换 (10) 1.14报警联动 (10) 1.15防区警点 (11) 1.16警点状态 (11) 1.17声音开关 (11) 第二部分控制数字录像机、画面处理器 (11) 2.1进入数字录像机、画面处理器模式 (11) 2.2退出数字录像机、画面处理器模式 (11) 2.3选择数字录像机、画面处理器 (11) 2.4控制数字录像机、画面处理器 (12) 第三部分设置连接 (12) 3.1键盘工作模式 (12)
9.3.1 矩阵键盘的工作原理和扫描确认方式 来源：《AVR单片机嵌入式系统原理与应用实践》M16华东师范大学电子系马潮 当键盘中按键数量较多时，为了减少对I/O 口的占用，通常将按键排列成矩阵形式，也称为行列键盘，这是一种常见的连接方式。矩阵式键盘接口见图9-7 所示，它由行线和列线组成，按键位于行、列的交叉点上。当键被按下时，其交点的行线和列线接通，相应的行线或列线上的电平发生变化，MCU 通过检测行或列线上的电平变化可以确定哪个按键被按下。 图9-7 为一个 4 x 3 的行列结构，可以构成12 个键的键盘。如果使用 4 x 4 的行列结构，就能组成一个16 键的键盘。很明显，在按键数量多的场合，矩阵键盘与独立式按键键盘相比可以节省很多的I/O 口线。 矩阵键盘不仅在连接上比单独式按键复杂，它的按键识别方法也比单独式按键复杂。在矩阵键盘的软件接口程序中，常使用的按键识别方法有行扫描法和线反转法。这两种方法的基本思路是采用循环查循的方法，反复查询按键的状态，因此会大量占用MCU 的时间，所以较好的方式也是采用状态机的方法来设计，尽量减少键盘查询过程对MCU 的占用时间。 下面以图9-7 为例，介绍采用行扫描法对矩阵键盘进行判别的思路。图9-7 中，PD0、PD1、PD2 为3 根列线，作为键盘的输入口（工作于输入方式）。PD3、PD4、PD5、PD6 为4根行线，工作于输出方式，由MCU（扫描）控制其输出的电平值。行扫描法也称为逐行扫描查询法，其按键识别的过程如下。 √将全部行线PD3－PD6 置低电平输出，然后读PD0－PD2 三根输入列线中有无低电平出现。只要有低电平出现，则说明有键按下（实际编程时，还要考虑按键的消抖）。如读到的都是高电平，则表示无键按下。 √在确认有键按下后，需要进入确定具体哪一个键闭合的过程。其思路是：依
键盘是单片机常用输入设备，在按键数量较多时，为了节省I/O口等单片机资源，一般采取扫描的方式来识别到底是哪一个键被按下。即通过确定被按下的键处在哪一行哪一列来确定该键的位置，获取键值以启动相应的功能程序。 4*4矩阵键盘的结构如图1（实物参考见万用板矩阵键盘制作技巧）。在本例中，矩阵键盘的四列依次接到单片机的P1.0~P1.3，四行依次接到单片机的P1.4~P1.7；同时，将列线上拉，通过10K电阻接电源。 查找哪个按键被按下的方法为：一个一个地查找。 先第一行输出0，检查列线是否非全高； 否则第二行输出0，检查列线是否非全高； 否则第三行输出0，检查列线是否非全高； 如果某行输出0时，查到列线非全高，则该行有按键按下； 根据第几行线输出0与第几列线读入为0，即可判断在具体什么位置的按键按下。 下面是具体程序：
void Check_Key(void) { unsigned char row,col,tmp1,tmp2; tmp1 = 0x10; //tmp1用来设置P1口的输出，取反后使 P1.4~P1.7中有一个为0 for(row=0;row<4;row++) // 行检测 { P1 = 0x0f; // 先将p1.4~P1.7置高 P1 =~tmp1; // 使P1.4~p1.7中有一个为0 tmp1*=2; // tmp1左移一位 if ((P1 & 0x0f) < 0x0f) // 检测P1.0~P1.3中是否有一位为0，只要有，则说明此行有键按下，进入列检测 { tmp2 = 0x01; // tmp2用于检测出哪一列为0 for(col =0;col<4;col++) // 列检测 { if((P1 & tmp2)==0x00) // 该列如果为低电平则可以判定为该列 { key_val =key_Map[ row*4 +col ]; // 获取键值，识别按键；key_Map为按键的定义表 return; // 退出循环 } tmp2*=2; // tmp2左移一位 } } } } //结束 这是一种比较经典的矩阵键盘识别方法，实现起来较为简单，程序短小精炼。
#include
矩阵控制键盘操作说明 键盘概述 控制器是智能电视监控系统中的控制键盘，也是个监控系统中人机对话的主要设备。可作为主控键盘，也可作为分控键盘使用。对整个监控系统中的每个单机进行控制。 键盘功能 １．中文/英文液晶屏显示 ２．比例操纵杆（二维、三维可选）可全方位控制云台，三维比例操纵杆可控制摄像机的变倍 ３．摄像机可控制光圈开光、聚集远近、变倍大小 ４．室外云台的防护罩可除尘和除霜 ５．控制矩阵的切换、序切、群组切换、菜单操作等 ６．控制高速球的各种功能，如预置点参数、巡视组、看守卫设置、菜单操作等 ７．对报警设备进行布/撤防及报警联动控制 ８．控制各种协议的云台、解码器、辅助开头设置、自动扫描、 自动面扫及角度设定 ９．在菜单中设置各项功能 10．键盘锁定可避免各种误操作，安全性高 11．内置蜂鸣器桌面上直接听到声音，可判断操作是否有效 技术参数 １．控制模式主控、分控 ２．可接入分控数16个 ３．可接入报警模块数239个 ４．最大报警器地址1024个 ５．最大可控制摄像机数量1024个 ６．最大可控制监视器数量 64个 ７．最大可控制解码器数量 1024个 ８．电源 AC/DC9V（最低500mA的电源） ９．功率 5W 10．通讯协议Matri、PEL-D、PEL-P、VinPD 11．通讯波特率1200 Bit/S,2400 Bit/S,4800 Bit/S ,9600Bit/S， Start bit1,Data bit8,Stop bit1
接线盒的脚定义 控制线连接图 键盘按键说明 lris Focus Far 聚焦远 Focus Near 聚焦近 Zoom Tele 变倍大 Zoom Wide 变倍小 DVR 设备操作 DVR 功能键 Shift 用户登入 Login 退出键 Exit 报警记录查询 List 进入键盘主菜单 MENU 启动功能 F1/ON 关闭功能 F2/OFF 液晶显示区
长沙学院 《单片机原理及应用》 课程设计说明书 题目液晶显示4*4矩阵键盘按键号 程序设计 系(部) 电子与通信工程系 专业(班级) 电气1班 姓名龙程 学号2011024109 指导教师刘辉、谢明华、王新辉、马凌 云 起止日期2014.5.19—2014.5.30
长沙学院课程设计鉴定表
《单片机技术及应用》课程设计任务书系(部)：电子与电气工程系专业：11级电子一班指导教师：谢明华、刘辉
目录 前言 (5) 一、课程设计目的 (6) 二、设计内容及原理 (6) 2.1 单片机控制系统原理 (6) 2.2阵键盘识别显示系统概述 (6) 2.3键盘电路 (7) 2.4 12864显示器 (8) 2.5整体电路图 (9) 2.6仿真结果 (9) 三、实验心得与体会 (10) 四、实验程序 (10) 参考文献 (18)
前言 单片机，全称单片微型计算机（英语：Single-Chip Microcomputer），又称微控制器 应（不用外接硬件）和节约成本。它的最大优点是体积小，可放在仪表内部，但存储量小，输入输出接口简单，功能较低。由于其发展非常迅速，旧的单片机的定义已不能满足，所以在很多应用场合被称为范围更广的微控制器；从上世纪80年代，由当时的4位、8位单片机，发展到现在的32位300M的高速单片机。现代人类生活中所用的几乎每件有电子器件的产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电子产品中都含有单片机。汽车上一般配备40多片单片机，复杂的工业控制系统上甚至可能有数百片单片机在同时工作!单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算机的总和，甚至比人类的数量还要多。 是以电流刺激液晶分子产生点、线、面配合背部灯管构成画面。由一定数量的彩色或黑白像素组成，放置于光源或者反射面前方。液晶显示器功耗低，因此倍受工程师青睐，适用于使用电池的电子设备。英国科学家在上世纪制造了第一块液晶显示器即LCD。而第一台可操作的LCD基于动态散射模式(Dynamic Scattering Mode,DSM)，是RCA公司乔治·海尔曼带领的小组开发的。 LED点阵屏通过LED(发光二极管）组成，以灯珠亮灭来显示文字、图片、动画、视频等，是各部分组件都模块化的显示器件，通常由显示模块、控制系统及电源系统组成。LED点阵显示屏制作简单，安装方便，被广泛应用于各种公共场合，如汽车报站器、广告屏以及公告牌等。 交叉处不直接连通，而是通过一个按键加以连接。这样，一个端口（如P1口）就可以构成4*4=16个按键， 键盘是合理的。
键盘控制器 （KEYBOARD CONTROLLER）使用说明书Operation Instruction Copyright 2003-2009. All Rights Reserved.
温馨提示: 感谢您使用本公司产品。 为了让您能够尽快熟练的操作本机，请您仔细阅读我们为您配备内容详细的使用说明书，从中您可以获取有关产品安全注意事项、产品介绍以及产品使用方法等方面的知识。当您阅读完说明书后，请将它妥善保存好，以备日后参考。 如果您在产品的使用过程中发现什么问题，请联系产品技术服务人员。谢谢您的合作！ 申明： 在编写此说明书时我们非常小心谨慎，并认为此说明书中所提供的信息是正确可靠的，然而难免会有错误和疏漏之处，请您多加包涵并热切欢迎您的指正。但是我们将不对本手册可能出现的问题和疏漏负责。同时，由于我们无法控制用户对本手册可能造成的误解，因此，将不负责在使用本手册的过程中出现的事故或由此引起的损坏。对于因使用本产品所造成的任何损坏第三方的索赔不负责任。对于因软件的误操作、产品维修、或其它意外情况等引起资料的删改或丢失不负任何责任，也不对由此造成的其它间接损失负责。 本产品的发行和销售由原始购买者在许可协议条款下使用。 未经允许，任何单位和个人不得将本说明书全部或部分复制、再生或翻译成其它机器可读形式的电子媒介。 本说明书若有任何修改恕不另行通知。 因软件版本升级而造成的与本说明书不符，以软件为准。 注：本设备在出厂前已经过严格的质量测试，符合国家电磁辐射标准。
目录 第一部分键盘操作 (4) 1.1 设备概述 (4) 1.2 开机运行 (6) 1.3 键盘登录 (6) 1.4 键盘注销 (6) 第二部分控制监控主机 (6) 2.1 选择监视器 (6) 2.2 选择图像 (7) 2.3 向前、向后切换图像 (7) 2.4 图像保持 (7) 2.5 主机自由切换 (7) 2.6 主机程序切换 (8) 2.7 主机同步切换 (9) 2.8 主机群组切换 (10) 2.9 屏幕分割控制 (10) 2.10 屏幕拼接控制 (10) 2.11 保存主机当前设置 (11) 2.12 网络主机控制 (11) 2.13 监控主机菜单设置 (11) 第三部分控制摄像机 (12) 3.1 选择摄像机 (12) 3.2 控制摄像机方向 (12) 3.3 控制摄像机镜头 (13) 3.4 预置位操作 (13) 3.5 图像返回 (14) 3.6 自动巡视 (14) 3.7 轨迹扫描 (14) 3.8 区域扫描 (15) 3.9 云台自动扫描 (15) 3.10 操作辅助功能 (16) 3.11 智能摄像机菜单设置 (16) 第四部分控制报警主机 (16) 4.1 选择警点 (16) 4.2 防区警点设防、撤防 (16)
/*编译环境：Keil 7.50A c51 */ /*******************************************************/ /*********************************包含头文件********************************/ #include
1 4×4矩阵式键盘识别显示系统概述 矩阵式键盘模式以N个端口连接控制N*N个按键，实时在LED数码管上显示按键信息。显示按键信息，既降低了成本，又提高了精确度，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。并且在实际应用中经常要用到输入数字、字母、符号等操作功能，如电子密码锁、电话机键盘、计算器按键等，至少都需要12到16个按键，在这种情况下如果用独立式按键的话，显然太浪费I/O端口资源，为了解决这一问题，我们使用矩阵式键盘。 矩阵式键盘又称行列键盘，它是用N条I/O线作为行线，N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N×N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1.1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。 图1.1 键盘布局
2系统主要硬件电路设计 2.1单片机控制系统原理 图2.1 单片机控制系统原理框图 2.2单片机主机系统电路 AT89C52单片机是51系列单片机的一个成员，是52单片机的简化版。内部自带2K字节可编程FLASH存储器的低电压、高性能COMS八位微处理器，与Intel MCS-52系列单片机的指令和输出管脚相兼容。由于将多功能八位CPU和闪速存储器结合在单个芯片中，因此，AT89C52构成的单片机系统是具有结构最简单、造价最低廉、效率最高的微控制系统，省去了外部的RAM、ROM和接口器件，减少了硬件开销，节省了成本，提高了系统的性价比。 图2.2 单片机主机系统图
矩阵键盘操作说明 一、系统复位 1按数字键0后，按MON键 2输入99后，按NEXT键 二、键盘视频选择 首先是监视器选择然后是摄像机选择 1、按键盘上的CLEAR键，清除键盘数字输入ENTER区中的数字显示 2、输入所选择的监视器号，该数字在键盘数字输入ENTER区中显示 3、按MON键，该监视器号在键盘监视器MONITOR区中显示 4、同时系统主机将返回该监视器对应的图像号，在键盘的摄像机CAMERA区中显示。 5、输入选择的摄像机号，该数字在键盘数字输入ENTER区中显示 6、按CAM键 7、系统主机将返回该图像号，在键盘的摄像机CAMERA区中显示则选择的图像再选择的 监视器上显示 三、图像区域切换 在指定的监视器上运行一个指定区域的图像切换，该功能可以在任何一个监视上浏览切换所有的图像操作步骤如下： 1、按键盘上CLERA键，清除数字输入ENTER区中的数字显示 2、输入所选择的监视器号，该数字在键盘数字输入ENTER区中显示 3、按MON键，该监视器号在键盘监视器MONITOR区中显示 4、输入区域切换中的开始图像号 5、按ON键，确认开始区域的开始图像 6、输入区域切换中的结束图像号 7按OFF键确定区域切换的结束图像 完成后则该监视器开始区域切换依次按照设定的图像号进行切换如要添加一个图像到切换序列中则： 1和设置区域切换的步骤一样重复1-3步，选择一个监视器，该监视必须已存在一个切换队列 2、输入所希望添加的摄像机图像好，该摄像机图像号必须在系统的最大允许摄像机图像号的范围内 3、按组合键ENTER-ON,ENTER键必须在前面，确定添加的图像。 如要在切换队列中删除一个图像： 1、和设置区域切换的步骤一样重复1-3步，选择一个监视器，该监视必须已存在一个切换队列 2输入所希望添加的摄像机图像好，该摄像机图像号必须在这个序列切换范围内。 3、按组合键ENTER-OFF,ENTER必须在前面，确认删除图像。 四、报警设置 单布防 针对需要布防的防区一个一个的布防，防区布防后，根据监视器与防区触点权限表，自动将该防区分配到与之对应的监视器上。一旦报警，则与之相关的报警监视器就可以对这个报警防区进行响应。具体操作如下1、输入防区号 2、按组合键ARM-ON,ARM键必须先按，对该报警防区进行确认。 全布防。撤防即按ARM-OFF键 1、输入数字键0
/*风清云扬*/ # include } else if(temp0==0x0b) { switch (temp1) { case 0xe0: num=12;break; case 0xd0: num=11;break; case 0xb0: num=10;break; case 0x70: num=9;break; default:num=0;break; } } else if(temp0==0x07) { switch (temp1) { case 0xe0: num=16;break; case 0xd0: num=15;break; case 0xb0: num=14;break; case 0x70: num=13;break; default:num=0;break; } } } } return num; } void main() { char num; while(1) { num=key_scan(); P2=num/10; P3=num%10; } } X4扫描式矩阵键盘课程设计 (总13页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除 4X4扫描式矩阵键盘课程设计 课程设计名称: 4_4扫描式矩阵键盘设计 姓名： DUKE 班级：电子1008班 学号： 10086 成绩： 日期： 2014年1月6日 摘要 随着21世纪的到来，电子信息行业将是人类社会的高科技行业之一，式设施现代化的基础，也是人类通往科技巅峰的直通路。电子行业的发展从长远来看很重要，但最主要的还是科技问题。 矩阵式键盘提高效率进行按键操作管理有效方法，它可以提高系统准确性，有利于资源的节约，降低对操作者本身素质的要求。是它能准时、实时、高效地显示按键信息，以提高工作效率和资源利用率。 矩阵式键盘乃是当今使用最为广泛的键盘模式，该系统以N个端口连接控制N*N 个按键，显示在LED数码管上。单片机控制依据这是键盘显示系统，该系统可以对不同的按键进行实时显示，其核心是单片机和键盘矩阵电路部分，主要对按键与显示电路的关系、矩阵式技术及设备系统的硬件、软件等各个部分进行实现。 4*4矩阵式键盘采用AT89C51单片机为核心，主要由矩阵式键盘电路、译码电路、显示电路等组成，软件选用C语言编程。单片机将检测到的按键信号转换成数字量，显示于LED显示器上。该系统灵活性强，易于操作，可靠性高，将会有更广阔的开发前景。 目录 第一章：系统功能要求-------------------------------------------------------- 4*4 矩阵式键盘系统概述------------------------------------------------ 本设计任务和主要内容--------------------------------------------------- 第二章：方案论证--------------------------------------------------------------- 第三章：系统硬件电路的设计------------------------------------------------ 单片机控制系统原理----------------------------------------------------- 原理图绘制说明---------------------------------------------------------- 画出流程图---------------------------------------------------------------- 原理图绘制--------------------------------------------------------------- 第四章：系统程序的设计------------------------------------------------------ 程序的编写步骤----------------------------------------------------------- 二、实验原始数据记录 1.实验现象 当设计文件加载到目标器件后，将数字信号源模块的时钟选择为1KHZ，按下矩阵键盘的某一个键，则在数码管上显示对应的这个键标识的键值，当再按下第二个键的时候前一个键的键值在数码管上左移一位。按下“*”键则在数码管是显示“E”键值。按下“#”键在数码管上显示“F”键值。 2.实验图片记录 湖南科技大学 物理与电子科学学院专业实验报告 实验课程：FPGA 实验原理 实验项目：矩阵键盘显示电路的设计专业：物理与电子科学学院班级：电子信息科学与技术3班姓名：马竞怡学 号： 1308020328 实验日期：年月日 实验报告 一、实验目的内容及步骤 1.实验目的 1)了解普通4×4键盘扫描的原理。2)进一步加深七段码管显示过程的理解。3)了解对输入/输出端口的定义方法。 2..4×4矩阵键盘电路原理图 信号名称 对应FPGA 管脚名 说明 KEY-C0AC18 钜阵键盘的第1列选择KEY-C1AC17钜阵键盘的第2列选择KEY-C2AD17钜阵键盘的第3列选择KEY-C3AC16钜阵键盘的第4列选择KEY-R0AD16钜阵键盘的第1行选择KEY-R1AC15钜阵键盘的第2行选择KEY-R2AD15钜阵键盘的第3行选择KEY-R3 AC14 钜阵键盘的第4行选择 3..实验步骤 1)打开QUARTUSII 软件，新建一个工程。 2)建完工程之后，再新建一个VHDL File，打开VHDL 编辑器对话框。 3)按照实验原理和自己的想法，在VHDL 编辑窗口编写VHDL 程序，用户可参照光 盘中提供的示例程序。 4)编写完VHDL 程序后，保存起来。方法同实验一。 5)对自己编写的VHDL 程序进行编译并仿真，对程序的错误进行修改。 6)编译仿真无误后，依照4X4矩阵键、数码管与FPGA 的管脚连接表（表或参照附 录进行管脚分配。表10-2是示例程序的管脚分配表。分配完成后，再进行全编译一次，以使管脚分配生效。 7)用下载电缆通过JTAG 口将对应的sof 文件加载到FPGA 中。观察实验结果是否 与自己的编程思想一致。 实验预习报告 一、实验原理及公式 通常在一个键盘中使用了一个瞬时接触开关，并且用如图10-1所示的简单电路，微处理器可以容易地检测到闭合。当开关打开时，通过处理器的I/O 口的一个上拉电阻提供逻辑1；当开关闭合时，处理器的/IO 口的输入将被拉低得到逻辑0。可遗憾的是，开关并不完善，因为当它们被按下或者被释放时，并不能够产生一个明确的1或者0。尽管触点可能看起来稳定而且很快地闭合，但与微处理器快速的运行速度相比，这种动作是比较慢的。当触点闭合时，其弹起就像一个球。弹起效果将产生如图10-2所示的好几个脉冲。弹起的持续时间通常将维持在5ms ～30ms 之间。如果需要多个键，则可以将每个开关连接到微处理器上它自己的输入端口。然而，当开关的数目增加时，这种方法将很快使用完所有的输入端口。 键盘扫描的实现过程如下：对于4×4键盘，通常连接为4行、4列，因此要识别按键，只需要知道是哪一行和哪一列即可，为了完成这一识别过程，我们的思想是，首先固定输出4行为高电平，然后输出4列为低电平，在读入输出的4行的值，通常高电平会被低电平拉低，如果读入的4行均为高电平，那么肯定没有按键按下，否则，如果读入的4行有一位为低电平，那么对应的该行肯定有一个按键按下，这样便可以获取到按键的行值。同理，获取列值也是如此，先输出4列为高电平，然后在输出4行为低电平，再读入列值，如果其中有哪一位为低电平，那么肯定对应的那一列有按键按下。 获取到行值和列值以后，组合成一个8位的数据，根据实现不同的编码在对每个按键进行匹配，找到键值后在7段码管显示。 （矩阵键盘） 成绩：教师： 4×5矩阵键盘驱动程序 一、工作原理及接口电路 4×5矩阵键盘有4条列线，5条行线共20个按键。每个按键对应不同键值，键盘扫描采用外部中断扫描方式，本系统中键盘为无源结构，键盘工作时不依靠任何外部电源。4×5矩阵键盘结构图如图2-10 所示。 图2-10 4×5矩阵键盘结构图 1）4×5矩阵键盘结构及按键抖动消除 当键盘中按键数量较多时为减少I/O口的占用，通常将按键排列成矩阵形式，如图2-12所示。在矩阵式键盘中，每条行线和列线在交叉处不直接连通，而是通过一个机械弹性开关加以连接。这样5条列线（R0～R4）和4条行线（L0～L3）就可以构成20个按键的矩阵键盘。键盘采用了无源结构，工作是不依靠任何外部电源。 由于机械弹性开关的机械触点的弹性作用，一个按键开关在闭合时并不会马上稳定的闭合，在断开时也不会马上断开，因而机械开关在闭合及断开瞬间均伴有一连串的抖动，如图2-11所示。 图2-11 按键时的抖动 抖动的时间长短由按键开关机械特性及按键的人为因素决定，一般为5ms～20ms。按键抖动如果处理不当会引起一次按键被误处理多次，所以消除抖动是必要的。消除抖动的有硬件处理和软件处理两种方法。当按键较多一般采用软件消抖方式。软件消抖原理为当检测出按键闭合后执行一个延时程序（产生5ms～20ms的延时），待前沿抖动消失后再次检测按键的状态，如果按键仍保持闭合状态则可确认为有键按下。当检测到按键释放并执行延时程序，待后沿抖动消失后才转入按键的处理程序。 1）矩阵键盘的工作原理 从4×5矩阵键盘的4条列线和5条行线分别引出9条端线接于单片机的9个I/O 口，由于键盘采用了无源结构所以行列线的电平由单片机I/O口的电平决定。进入按键处理程序后先使4条列线全为低电平，5条行线全为高电平，为读行线状态做准备，没有按键时这种状态不会被改变。当键盘上的某个按键闭合时，则该键所对应的行线和列线被短路。例如：6号键被按下时列线L2与行线R1被短路，此时行线R1电平被列线L2拉低，由原来的高电平变为低电平而其它行线电平依然不变，为低电平。此时单片机可读得行线状态进而判断按键所在行并记录下行号。之后使得4条列线全为高电平，5条行线全为低电平，为读列线状态做准备。同理6号键被按下时列线L2与行线R1被短路，此时列线L2电平被行线R1拉低，由原来的高电平变为低电平而其它行线电平依然不变，为低电平。此时单片机可读得列线状态进而判断按键所在列并记录下列号。然后按一定的按键编码规则可计算出6号键的键值。 2）键盘扫描方式 键盘扫描方式一般有三种：循环扫描方式，定时扫描方式，外部中断扫描方式。循环扫描方式需要不停地扫描键盘，影响其它功能执行工作效率低。定时扫描方式是利用单片机内部的定时器，产生一个适当时间的定时中断，单片机响应中断时对键盘进行扫描取键值过程，但是这种扫描方式不管键盘上是不是有键闭合单片机总是定时地扫描工作效率还是不高。外部中断扫描方式是只在键盘上有X4扫描式矩阵键盘课程设计
矩阵键盘显示电路的设计
4×5矩阵键盘驱动程序
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