单片机矩阵键盘实验

实验十二基于单片机的矩阵键盘操作实验12.1 实验目的1. 掌握单片机AT89C52与矩阵键盘的接口技术。

2. 用protues实现该接口的电路设计和程序设计，并进行实时交互仿真。

3. AT89C52单片机对4×4矩阵键盘进行动态扫描，当按完一次键盘时，可将相应按键值（0-F）实时显示在数码管上。

12.2 PROTUES电路设计单片机与矩阵键盘的接口电路原理图如图12-1所示。

图12-1 单片机与矩阵键盘的接口电路原理图12.3 实验内容键盘分编码键盘和非编码键盘。

键盘上闭合键的识别由专用的硬件编码器实现，并产生键编码号或键值的称为编码键盘，如计算机键盘。

在单片机组成的各种系统中，用的最多的是非编码键盘，也有用到编码键盘的。

1.从PROTUES库中选取元器件① AT89C52：单片机；② RES：电阻；③ 7SEG-MPX2-CC-BLUE：七段共阴绿色数码管；④ CAP/CAP-ELEC：电容、电解电容；⑤ CRYSTAL：晶振；⑥ BUTTON：按键。

2.放置元器件3.放置电源和地（终端）4.连线5.元器件属性设置6.电气检测12.4 程序设计1. 流程图矩阵键盘操作程序流程图如图12-2所示。

图12-2 矩阵键盘操作程序流程图2.源程序设计C程序设计：#include<reg52.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit we1=P1^0;uchar code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71,0};uchar num,temp,num1;void delay(uint z){uint x,y;for(x=z;x>0;x--)for(y=110;y>0;y--);}uchar keyscan();void display(uchar aa);void main(){num=17;while(1){display(keyscan());}}void display(uchar aa){P2=table[aa-1];we1=0;}uchar keyscan(){P3=0xfe;temp=P3;temp=temp&0xf0;while(temp!=0xf0){delay(5);temp=P3;temp=temp&0xf0;while(temp!=0xf0){temp=P3;switch(temp){case 0xee:num=1;break;case 0xde:num=2;break;case 0xbe:num=3;break;case 0x7e:num=4;break;}while(temp!=0xf0){temp=P3;temp=temp&0xf0;}}}P3=0xfd;temp=P3;temp=temp&0xf0;while(temp!=0xf0){delay(5);temp=P3;temp=temp&0xf0;while(temp!=0xf0){temp=P3;switch(temp){case 0xed:num=5;break;case 0xdd:num=6;break;case 0xbd:num=7;break;case 0x7d:num=8;break;}while(temp!=0xf0){temp=P3;temp=temp&0xf0;}}}P3=0xfb;temp=P3;temp=temp&0xf0;while(temp!=0xf0){delay(5);temp=P3;temp=temp&0xf0;while(temp!=0xf0){temp=P3;switch(temp){case 0xeb:num=9;break;case 0xdb:num=10;break;case 0xbb:num=11;break;case 0x7b:num=12;break;}while(temp!=0xf0){temp=P3;temp=temp&0xf0;}}}P3=0xf7;temp=P3;temp=temp&0xf0;while(temp!=0xf0){delay(5);temp=P3;temp=temp&0xf0;while(temp!=0xf0){temp=P3;switch(temp){case 0xe7:num=13;break;case 0xd7:num=14;break;case 0xb7:num=15;break;case 0x77:num=16;break;}while(temp!=0xf0){temp=P3;temp=temp&0xf0;}}}return num;}12.5 PROTUES仿真矩阵键盘仿真图如图12-3所示。

单片机矩阵键盘实验实验报告一、实验目的本次实验的目的是掌握原理和方法，利用单片机识别矩阵键盘并编程实现键码转换功能，控制LED点亮显示。

二、实验原理矩阵键盘是一种由多路单向控制器输入行选择信号与列选择信号连接而形成的一一对应矩阵排列结构。

它广泛应用于电子游戏机、办公自动化设备、医疗仪器、家电控制及书籍检索机器等方面。

本次实验采用的矩阵键盘是一个4 x 4矩阵，用4段数码管显示按键编码，每个按键都可以输入一个代码，矩阵键盘连接单片机，实现一个软件算法来识别键码转化。

从而将键盘中的按键的按下信号转换成程序能够识别的代码，置于相应的输出结果中，控制LED点亮，从而可以实现矩阵键盘按键的转换功能。

三、实验方法1.硬件搭建：矩阵键盘（4行4列）与单片机（Atmel AT89C51）相连，选择引脚连接，并将数码管和LED与单片机相连以实现显示和点亮的功能。

2.程序设计：先建立控制体系，利用中断服务子程序识别和码值转换，利用中断服务子程序实现从按键的按下信号转换为程序能够识别的代码，然后将该代码段编写到单片机程序中，每次按下矩阵键盘按键后单片机给出相应的按键编码输出，用数码管显示，控制LED点亮。

四、实验结果经过实验，成功实现了矩阵键盘与单片机之间的连接，编写了中断服务子程序，完成了按键编码输出与LED点亮的功能。

实验完成后，数码管显示各种按键的编码，同时LED会点亮。

本次实验介绍了矩阵键盘的原理，论述了键码转换的程序设计步骤，并实验完成矩阵键盘与单片机的连接，实现用LED点亮以及数码管显示按键的编码。

通过本次实验，受益匪浅，使我对使用单片机编写算法与程序有了更深入的认识，同时丰富了课堂学习的内容，也使我更加热爱自己所学的专业。

实验五矩阵键盘实验一、实验内容1、编写程序，做到在键盘上每按一个数字键(0－F)用发光二极管将该代码显示出来。

按其它键退出。

2、加法设计计算器，实验板上有12个按键，编写程序，实现一位整数加法运算功能。

可定义“A”键为“+”键，“B”键为“=”键。

二、实验目的1、学习独立式按键的查询识别方法。

2、非编码矩阵键盘的行反转法识别方法。

三、实验说明1、MCS51系列单片机的P0～P3口作为输入端口使用时必须先向端口写入“1”。

2、用查询方式检测按键时，要加入延时(通常采用软件延时10～20mS)以消除抖动。

3、识别键的闭合，通常采用行扫描法和行反转法。

行扫描法是使键盘上某一行线为低电平，而其余行接高电平，然后读取列值，如读列值中某位为低电平，表明有键按下，否则扫描下一行，直到扫完所有行。

行反转法识别闭合键时，要将行线接一并行口，先让它工作在输出方式，将列线也接到一个并行口，先让它工作于输入方式，程序使CPU通过输出端口在各行线上全部送低电平，然后读入列线值，如此时有某键被按下，则必定会使某一列线值为0。

然后，程序对两个并行端口进行方式设置，使行线工作于输入方式，列线工作于输出方式，并将刚才读得的列线值从列线所接的并行端口输出，再读取行线上输入值，那么，在闭合键所在行线上的值必定为0。

这样，当一个键被接下时，必定可以读得一对唯一的行线值和列线值。

由于51单片机的并口能够动态地改变输入输出方式，因此，矩阵键盘采用行反转法识别最为简便。

行反转法识别按键的过程是：首先，将4个行线作为输出，将其全部置0，4个列线作为输入，将其全部置1，也就是向P1口写入0xF0；假如此时没有人按键，从P1口读出的值应仍为0xF0；假如此时1、4、7、0四个键中有一个键被按下，则P1.6被拉低，从P1口读出的值为0xB0；为了确定是这四个键中哪一个被按下，可将刚才从P1口读出的数的低四位置1后再写入P1口，即将0xBF写入P1口，使P1.6为低，其余均为高，若此时被按下的键是“4”，则P1.1被拉低，从P1口读出的值为0xBE；这样，当只有一个键被按下时，每一个键只有唯一的反转码，事先为12个键的反转码建一个表，通过查表就可知道是哪个键被按下了。

实验一矩阵键盘检测一、实验目的：1、学习非编码键盘的工作原理和键盘的扫描方式。

2、学习键盘的去抖方法和键盘应用程序的设计.二、实验设备：51/AVR实验板、USB连接线、电脑三、实验原理:键盘接口电路是单片机系统设计非常重要的一环,作为人机交互界面里最常用的输入设备。

我们可以通过键盘输入数据或命令来实现简单的人机通信。

1、按键的分类一般来说,按键按照结构原理可分为两类，一类是触点式开关按键，如机械式开关、导电橡胶式开关等；另一类是无触点式开关按键，如电气式按键,磁感应按键等。

前者造价低，后者寿命长.目前,微机系统中最常见的是触点式开关按键（如本学习板上所采用按键）。

按键按照接口原理又可分为编码键盘与非编码键盘两类，这两类键盘的主要区别是识别键符及给出相应键码的方法。

编码键盘主要是用硬件来实现对键的识别，非编码键盘主要是由软件来实现键盘的识别.全编码键盘由专门的芯片实现识键及输出相应的编码,一般还具有去抖动和多键、窜键等保护电路,这种键盘使用方便，硬件开销大，一般的小型嵌入式应用系统较少采用。

非编码键盘按连接方式可分为独立式和矩阵式两种,其它工作都主要由软件完成.由于其经济实用，较多地应用于单片机系统中(本学习板也采用非编码键盘）。

2、按键的输入原理在单片机应用系统中,通常使用机械触点式按键开关,其主要功能是把机械上的通断转换成为电气上的逻辑关系。

也就是说，它能提供标准的TTL 逻辑电平，以便与通用数字系统的逻辑电平相容。

此外，除了复位按键有专门的复位电路及专一的复位功能外，其它按键都是以开关状态来设置控制功能或输入数据。

当所设置的功能键或数字键按下时，计算机应用系统应完成该按键所设定的功能。

因此，键信息输入是与软件结构密切相关的过程。

对于一组键或一个键盘,通过接口电路与单片机相连.单片机可以采用查询或中断方式了解有无按键输入并检查是哪一个按键按下，若有键按下则跳至相应的键盘处理程序处去执行,若无键按下则继续执行其他程序。

单片机c语言程序设计---矩阵式键盘实验报告课程名称：单片机c语言设计实验类型：设计型实验实验项目名称：矩阵式键盘实验一、实验目的和要求1.掌握矩阵式键盘结构2.掌握矩阵式键盘工作原理3.掌握矩阵式键盘的两种常用编程方法，即扫描法和反转法二、实验内容和原理实验1.矩阵式键盘实验功能：用数码管显示4*4矩阵式键盘的按键值，当K1按下后，数码管显示数字0，当K2按下后，显示为1，以此类推，当按下K16，显示F。

（1）硬件设计电路原理图如下仿真所需元器件（2）proteus仿真通过Keil编译后，利用protues软件进行仿真。

在protues ISIS 编译环境中绘制仿真电路图，将编译好的“xxx.hex”文件加入AT89C51。

启动仿真，观察仿真结果。

操作方完成矩阵式键盘实验。

具体包括绘制仿真电路图、编写c源程序（反转法和扫描法）、进行仿真并观察仿真结果，需要保存原理图截图，保存c源程序，总结观察的仿真结果。

完成思考题。

三、实验方法与实验步骤1.按照硬件设计在protues上按照所给硬件设计绘制电路图。

2.在keil上进行编译后生成“xxx.hex”文件。

3.编译好的“xxx.hex”文件加入AT89C51。

启动仿真，观察仿真结果。

四、实验结果与分析void Scan_line()//扫描行{Delay(10);//消抖switch ( P1 ){case 0x0e: i=1;break;case 0x0d: i=2;break;case 0x0b: i=3;break;case 0x07: i=4;break;default: i=0;//未按下break;}}void Scan_list()//扫描列{Delay(10);//消抖switch ( P1 ){case 0x70: j=1;break;case 0xb0: j=2;break;case 0xd0: j=3;break;case 0xe0: j=4;break;default: j=0;//未按下break;}}void Show_Key(){if( i != 0 && j != 0 ) P0=table[ ( i - 1 ) * 4 + j - 1 ];else P0=0xff;}五、讨论和心得。

一、实验目的1. 掌握矩阵式键盘的工作原理及电路设计方法。

2. 熟悉单片机与矩阵键盘的接口连接及编程技巧。

3. 提高动手实践能力，培养创新意识。

二、实验设备1. 单片机实验平台2. 矩阵键盘模块3. 数字多用表4. 编译器（如Keil51）5. 连接线三、实验原理矩阵键盘是一种常用的键盘设计方式，通过行列交叉点连接按键，从而实现多个按键共用较少的I/O端口。

矩阵键盘通常采用逐行扫描的方式检测按键状态，当检测到按键按下时，根据行列线的电平状态确定按键位置。

四、实验内容1. 矩阵键盘电路设计2. 矩阵键盘编程3. 矩阵键盘测试与调试五、实验步骤1. 电路设计（1）根据矩阵键盘的规格，确定行线和列线的数量。

（2）将行线和列线分别连接到单片机的I/O端口。

（3）在行线上串联电阻，防止按键抖动。

（4）连接电源和地线。

2. 编程（1）初始化单片机的I/O端口，将行线设置为输出，列线设置为输入。

（2）编写逐行扫描程序，逐行拉低行线，读取列线状态。

（3）根据行列线状态判断按键位置，并执行相应的操作。

3. 测试与调试（1）将编写好的程序下载到单片机中。

（2）连接矩阵键盘，观察按键是否正常工作。

（3）使用数字多用表检测行列线电平，确保电路连接正确。

（4）根据测试结果，对程序进行调试，直到矩阵键盘正常工作。

六、实验结果与分析1. 电路连接正确，按键工作正常。

2. 逐行扫描程序能够正确检测按键位置。

3. 按键操作能够触发相应的程序功能。

七、实验总结1. 通过本次实训，掌握了矩阵式键盘的工作原理及电路设计方法。

2. 熟悉了单片机与矩阵键盘的接口连接及编程技巧。

3. 提高了动手实践能力，培养了创新意识。

八、心得体会1. 在实验过程中，遇到了电路连接错误和程序调试困难等问题，通过查阅资料、请教老师和同学，最终成功解决了问题。

2. 本次实训让我深刻体会到理论知识与实际操作相结合的重要性，同时也认识到团队合作的重要性。

九、改进建议1. 在电路设计过程中，可以考虑增加去抖动电路，提高按键稳定性。

华南农业大学实验报告专业班次08电信1 组别200831120102 题目实验四矩阵键盘实验姓名陈建泽日期2010.11.03一、实验目的1. 学习非编码键盘的工作原理和键盘的扫描方式。

2. 学习键盘的去抖方法和键盘应用程序的设计。

二、实验设备：STC89C52单片机实验板、串口下载线、USB连接线、电脑三、实验原理键盘是单片机应用系统接受用户命令的重要方式。

单片机应用系统一般采用非编码键盘，需要由软件根据键扫描得到的信息产生键值编码，以识别不同的键。

本板采用4*4矩阵键盘，行信号分别为P1.0-P1.3，列信号分别为P1.4-P1.7。

具体电路连接见下图矩阵键盘电路原理图对于键的识别一般采用逐行（列）扫描查询法，判断键盘有无键按下，由单片机I/O口向键盘送全扫描字，然后读入列线状态来判断。

成绩：教师：日期：四、实验步骤1. 分析实验所用到的电路原理图，根据需要连接跳线帽（由于P1.3和P1.4管脚和实时时钟芯片DS1302复用，所有在做矩阵键盘实验的时候务必拔去板上的DS1302芯片，以免产生干扰）。

2．按不同的键，用数码管的最后一位显示按键的键值。

3. 画出流程图。

4.根据流程图编写实验程序，并完成调试。

五、实验流程图矩阵键盘实验流程图六、实验程序/******************实验四 矩阵键盘实验****************/;实验名称：矩阵键盘实验;功 能：4*4矩阵键盘，按不同的键，用数码管的最后一位显示按键的键值。

1.置所有行值为低电平2.读取列的状态，给 A 开始A ！=0？ 延时10ms ，去抖动 置行计数器R0=00H 列列计数器R1=00H 置行输出扫描初始值为0FEH 输出行扫描字，置某一行为低 有列被按下？ 行计数器增1 行扫描字左移一位 最后一行？ 判断具体是哪一列按下 存列号到R1 计算键值并显示;编写人：陈建泽;编写时间：2010年11月2日/**********************程序代码************************/ORG 0000H ;上电或复位后初始化引导程序地址AJMP MAIN ;跳转到主程序ORG 0000HAJMP MAINORG 0030HMAIN: MOV P2,#0F7H ;选通数码管最后一位MOV P1,#0F0H ;令所有行为低电平MOV R7,#100 ;让P1输出稳定DJNZ R7,$MOV A,P1 ;先确定是否有键按下ANL A,#0F0HXRL A,#0F0H ;与上一句作用，判断是否有按键按下JZ MAIN ;无则重新扫描LCALL D10MS ;延时10ms，去除抖;判断是否确实有按键按下MOV A,#00HMOV R0,A ;R0做行计数器，初始值为0MOV R1,A ;R1做列计数器，初始值为0MOV R2,#0FEH ;R2低4位为行扫描子，初始值为1111 1110B SKEY0:MOV A,R2MOV P1,A ;输出行扫描字，先扫第一行MOV R7,#10 ;让P1输出稳定DJNZ R7,$MOV A,P1 ;读列值ANL A,#0F0HXRL A,#0F0H ;取列值JNZ LKEY ;A不为零，则确实有按键按下了;然后转去判断具体是哪一列INC R0 ;增1，记录准备扫描的下一行MOV A,R2RL A ;不带进位位，左移一位，准备扫描下一行MOV R2,AMOV A,R0 ;判断是否已经四行都扫描完了CJNE A,#04H,SKEY0AJMP MAIN ;都扫描完则循环开始;判断具体列值LKEY: JNB ACC.4,NEXT1 ;若ACC.4为1,则是第一列有按键按下了MOV A,#00H ;存0列号到R1MOV R1,AAJMP DKEY ;去计算键值并显示NEXT1:JNB ACC.5,NEXT2MOV A,#01H ;存1列号到R1MOV R1,AAJMP DKEYNEXT2:JNB ACC.6,NEXT3MOV A,#02H ;存2列号到R1MOV R1,AAJMP DKEYNEXT3:JNB ACC.7,MAIN ;到第四列都检测不到，则从新开始MOV A,#03H ;存3列号到R1MOV R1,AAJMP DKEY;计算键值并显示键值DKEY: MOV A,R0 ;取行号给AMOV B,#04HMUL ABADD A,R1 ;根据键值=行号*4+列号计算出具体键值AJMP SQR ;根据键值查询字型码/*********************查表子程序***************************/SQR: MOV DPTR,#TAB ;表首地址给DPTRMOVC A,@A+DPTR ;查第一个字型的字型码MOV P0,A ;送段码，数码管显示具体值AJMP MAIN ;返回开始TAB: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H, 92H, 82H, 0F8H ;共阳极字型码表0——7 DB 80H, 90H, 88H, 83H, 0C6H,0A1H,86H, 8EH ;共阳极字型码表8——F/*********************10ms延时子程序**********************/D10MS:MOV R6,#10L1:MOV R5,#248DJNZ R5,$DJNZ R6,L1RETEND/*********************程序编写结束*************************/根据实验流程图，编写出一下实验程序。

单片机独立按键和矩阵键盘操作[实验要求]独立按键操作: 试操作P3.4~P3.7控制的四个独立按键中的某一个, 每按一次, 数码管上显示数字作一次加1或减1变化, 显示数字在0~9之间.矩阵键盘操作: 依次按下4*4 矩阵键盘上从第1 到第20 个键，同时在六位数码管上依次显示0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F。

[实验原理](1) 按键识别去抖动原理:我们在手动按键的时候, 由于机械抖动或是其它一些非人为的因素很有可能造成误识别, 一般手动按下一次键然后接着释放, 按键两片金属膜接触的时间大约为50ms 左右，在按下瞬间到稳定的时间为5-10ms,在松开的瞬间到稳定的时间也为5-10ms，如果我们在首次检测到键被按下后延时10ms 左右再去检测，这时如果是干扰信号将不会被检测到，如果确实是有键被按下，则可确认，以上为按键识别去抖动的原理。

(2) 独立按键识别: 判断是否按下键盘，当单片机上电时所有I/O 口为高电平，参照实验电路图, S2 键一端接地另一端接P3.4，所以当键被按下时P3.4 口直接接地，此时检测P3.4 肯定为低电平。

(3) 矩阵键盘识别: 参照实验电路图, 矩阵键盘的四行分别与P3.0-P3.3 连接，四列分别与P3.4-P3.7 连接。

如识别第1列按键, 可给P3.4送低电平，其余为高电平, 把P3口数据读回, 判断其第4位是否全为1, 如果全为1,则该列无键按下, 可继续判断下1列, 如有某位为0, 则有键按下,并可根据其位置识别按键所在行,从而确定该按键位置和键值. 其它各列按键识别类同.[实验目的](1)掌握独立按键的识别方法.(2)掌握按键去抖动的基本原理。

(3)了解矩阵键盘检测的操作方法。

(4)进一步巩固掌握数码管的显示操作方法.[硬件电路]图1 独立键盘和矩阵键盘电路图图2 矩阵键盘接口图。

矩阵键盘实验报告矩阵键盘实验报告引言：矩阵键盘是一种常见的输入设备，广泛应用于电子产品中。

本实验旨在通过对矩阵键盘的研究和实验，深入了解其原理和工作机制，并探索其在实际应用中的潜力。

本文将从实验目的、实验步骤、实验结果和讨论四个方面进行论述。

实验目的：1. 理解矩阵键盘的工作原理；2. 掌握矩阵键盘的接线方法；3. 通过实验验证矩阵键盘的可靠性和稳定性。

实验步骤：1. 准备实验材料：矩阵键盘、电路板、导线等；2. 连接电路：将矩阵键盘与电路板通过导线连接；3. 编写程序：使用C语言编写程序，实现对矩阵键盘的扫描和按键检测；4. 烧录程序：将编写好的程序烧录到单片机中；5. 运行实验：按下矩阵键盘上的按键，观察电路板上的指示灯是否亮起。

实验结果：经过实验，我们成功地完成了矩阵键盘的接线和程序烧录，并进行了按键测试。

在按下不同的按键时，电路板上相应的指示灯亮起，证明了矩阵键盘的正常工作。

讨论：1. 矩阵键盘的工作原理：矩阵键盘是由行线和列线组成的，每个按键都与行线和列线相连。

当按下某个按键时，对应的行线和列线会短接，从而使得电流流过该按键，被检测到。

2. 矩阵键盘的接线方法：在本实验中，我们采用了常见的4行4列的接线方式，即将矩阵键盘的4个行线连接到单片机的4个输入引脚上，将4个列线连接到单片机的4个输出引脚上。

3. 矩阵键盘的可靠性和稳定性：通过实验，我们发现矩阵键盘具有较高的可靠性和稳定性。

即使在长时间使用和频繁按键的情况下，矩阵键盘仍能正常工作，并且按键的检测准确率较高。

4. 矩阵键盘的应用潜力：矩阵键盘广泛应用于各种电子产品中，如计算机、手机、电视遥控器等。

它具有结构简单、成本低廉、易于集成等优点，因此在电子产品设计中具有广阔的应用前景。

结论：通过本次实验，我们对矩阵键盘的工作原理和接线方法有了更深入的了解，并验证了其可靠性和稳定性。

矩阵键盘作为一种常见的输入设备，在电子产品设计中具有重要的地位和潜力。

矩阵式键盘实验报告矩阵键盘设计实验报告南京林业大学实验报告基于AT89C51单片机4x4矩阵键盘接口电路设计课程院系班级学号姓名指导老师机电一体化设计基础机械电子工程学院杨雨图2013年9月26日一、实验目的1、掌握键盘接口的基本特点，了解独立键盘和矩阵键盘的应用方法。

2、掌握键盘接口的硬件设计方法，软件程序设计和贴士排错能力。

3、掌握利用Keil51软件对程序进行编译。

4、用Proteus软件绘制“矩阵键盘扫描”电路，并用测试程序进行仿真。

5、会根据实际功能，正确选择单片机功能接线，编制正确程序。

对实验结果能做出分析和解释，能写出符合规格的实验报告。

二、实验要求通过实训，学生应达到以下几方面的要求：素质要求1.以积极认真的态度对待本次实训，遵章守纪、团结协作。

2.善于发现数字电路中存在的问题、分析问题、解决问题，努力培养独立工作能力。

能力要求1.模拟电路的理论知识2.脉冲与数字电路的理念知识3.通过模拟、数字电路实验有一定的动手能力4.能熟练的编写8951单片机汇编程序5.能够熟练的运用仿真软件进行仿真三、实验工具1、软件：Proteus软件、keil51。

2、硬件：PC机，串口线，并口线，单片机开发板四、实验内容1、掌握并理解“矩阵键盘扫描”的原理及制作，了解各元器件的参数及格元器件的作用。

2、用keil51测试软件编写AT89C51单片机汇编程序3、用Proteus软件绘制“矩阵键盘扫描”电路原理图。

4、运用仿真软件对电路进行仿真。

五．实验基本步骤1、用Proteus绘制“矩阵键盘扫描”电路原理图。

2、编写程序使数码管显示当前闭合按键的键值。

3、利用Proteus软件的仿真功能对其进行仿真测试，观察数码管的显示状态和按键开关的对应关系。

4、用keil51软件编写程序，并生成HEX文件。

5、根据绘制“矩阵键盘扫描”电路原理图，搭建相关硬件电路。

6、用通用编程器或ISP下载HEX程序到MCU。

目录摘要 (2)第一章硬件部分 (3)第一节AT89C51 (3)第二节4*4矩阵式键盘 (6)第三节LED数码管 (8)第四节硬件电路连接 (10)第二章软件部分 (12)第一节所用软件简介 (12)第二节程序流程图 (14)第三节程序 (17)第三章仿真结果 (19)心得体会 (21)参考文献 (22)摘要电子信息行业将是人类社会的高科技行业之一，是设施现代化的基础，也是人类通往科技巅峰的直通车。

电子行业的发展很重要，而计算机技术是现代科技发展的重要组成部分。

矩阵式键盘控制系统可以提高效率，是进行按键操作管理的有效方法，它可以提高系统准确性，有利于资源的节约，降低对操作者本身的要求。

并能正确、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，并通过单片机，显示在LED数码管上。

单片机控制键盘显示系统，可以对不同的按键进行实时显示，其核心是单片机、键盘矩阵电路和数码管显示电路。

4*4矩阵式键盘以AT89C51单片机为核心，主要由矩阵式键盘电路、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，广泛应用于各种场合。

第一章硬件部分第一节AT89C51AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。

AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

引脚如图所示AT89C51图1 AT89C51管脚图AT89C51其具有以下特性：与MCS-51 兼容4K字节可编程FLASH存储器寿命：1000写/擦循环数据保留时间：10年全静态工作：0Hz-24MHz三级程序存储器锁定128×8位内部RAM32可编程I/O线两个16位定时器/计数器5个中断源可编程串行通道低功耗的闲置和掉电模式片内振荡器和时钟电路特性概述:AT89C51 提供以下标准功能：4k 字节Flash 闪速存储器，128字节内部RAM，32 个I/O 接口，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。

单片机矩阵键盘实验实验报告
实验名称：单片机矩阵键盘实验
实验目的：掌握单片机矩阵键盘的原理和应用，能够使用单片机按键输入
实验内容：利用Keil C51软件，采用AT89C51单片机实现一个4x4的矩阵键盘，当按下任何一个按键时，将相应的键值传输到液晶显示屏上进行显示。

实验步骤：
1、搭建实验电路，将矩阵键盘与单片机相连，连接好电源正负极，然后将电路焊接成一个完整的矩阵键盘输入电路。

2、打开Keil C51软件，新建一个单片机应用工程，然后编写代码。

3、通过代码实现对矩阵键盘输入的扫描功能，当按下任何一个按键时，将相应的键值传输到液晶显示屏上进行显示。

4、编译代码，生成HEX文件，下载HEX文件到单片机中，将单片机与电源相连，然后就可以测试了。

5、测试完成后，根据测试结果修改代码，重新编译生成HEX 文件，然后下载到单片机中进行验证。

实验结果：
经过测试，实验结果良好，能够准确地输入按键的值，显示在液晶屏上。

实验感想：
通过这次实验，我深深地认识到了矩阵键盘技术的重要性以及应用价值，同时也更加深入了解单片机的工作原理和应用技术，这对我的学习和工作都有很好的帮助。

单片机按键实验报告篇一：单片机按键扫描实验报告键盘扫描一．实验目的(1)掌握矩阵键盘接口电路和键盘扫描编程方法。

(2)掌握按键值处理与显示电路设计。

二．实验任务（1）设计4*4键盘，编写各个键的特征码和对应的键值（0~F）；（2）编程扫描按键，将按键对应的数字值使用数码管显示出来。

三．实验电路及连线方法1.采用动态显示连线方法：电路由2 片74LS573，1 个六字一体的共阴数码管组成。

由U15 输出段选码，U16 做位选码，与单片机的采用I/O 口连接方式，短路片J22 连接P2.0，J23 连接P2.3，做输出信号锁存。

(实际电路连接是d7-d6-d5-d4-d3-d2-d1-d0?h-c-d-e-g-b-a-f)。

PW12 是电源端。

2.键盘电路连线方法：电路由16 个按键组成，用P1 口扩展4×4 行列式键盘。

J20 是键盘连接端，连接到P1 口。

J21 是行列键盘、独立键盘选择端，当J21 的短路片连接2-3脚时，构成4×4 行列式键盘；当J21 的短路片连接2-1 脚时，可形成3×4 行列式键盘，4 个独立式按键S4、S8、S12、S16，这4 个独立按键分别连接P1.4~P1.7；其他12 个键3×4 行列式键盘。

PW15 是电源端。

四．编程思路1．采用反转法识别按键的闭合。

2.采用动态显示将键值显示出来。

五．算法流程图六．资源分配1.用P1口进行查找按键2.用R3做键值指针3.用R1做动态显示为选码指针。

4.R5为延时指针。

七．程序设计KPIN:ORG MOV MOV ANL MOV 0000H P1,#0F0H A,P1 A,#0F0H B,AMOVP1,#0FHMOVA,P1ANLA,#0FHORLA,BCJNE A,#0FFH,KPIN1AJMP EXITKPIN1: MOVB,AMOVDPTR,#TABKPMOVR3,#0KPIN2: MOVA,R3MOVC A,@A+DPTRCJNE A,B,KPIN3MOVA,R3LOOP: MOVR1,#0FEH;键盘动态显示 LOOP1: MOVA,R3ANLA,#0FHMOV DPTR,#TABMOVC A,@A+DPTRCLRP2.0CLRP2.1MOVP0,ASETB P2.0NOPCLRP2.0LOOP2: MOVA,R1;位选码MOVP0,ASETB P2.1MOVR5,#250LOOP3: DJNZ R5,LOOP3CLRP2.1SJMP LOOPKPIN3: INCR3CJNE A,#0FFH,KPIN2EXIT: RETTABKP: DB0EEH,0DEH,0BEH,7EH,0EDH,0DDH,0BDH,7DH,0EBHDB 0DBH,0BBH,7BH,0E7H,0D7H,0B7H,77H,67H,0FFHTAB: DB77H,44H,3EH,6EH,4DH,6BH,7BH,46H,7FH,6FH,5FHDB 79H,33H,7CH,3BH,1BHEND八．调试出现的问题及解决问题1：程序正常运行，但按键显示出现乱码解决：动态显示笔形码错误，并改正。

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【09指导教师刘辉、谢明华、王新辉、马凌云起止日期—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)单片机控制系统原理 (6)阵键盘识别显示系统概述 (6)键盘电路 (7)12864显示器 (8)整体电路图 (9)!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（Microcontroller），是把中央处理器、存储器、定时/计数器（Timer/Counter）、各种输入输出接口等都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。

与应用在个人电脑中的通用型微处理器相比，它更强调自供应（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。

液晶显示器（英语：Liquid Crystal Display，缩写：LCD）为平面薄型的显示设备。

它的主要原理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。

实验报告实验名称：矩阵键盘控制点阵的显示专业班级：控制科学与工程学号：s2******* 学生姓名：李佛垚指导教师：李晓林、李丽宏、牛昱光2013年1月18日目录一、实验目的 (1)二、实验内容 (1)（一）扫描矩阵键盘读出键值。

(1)（二）数码管显示键号。

(1)（三）点阵显示不同按键需要输出的信息。

（根据需要可以修改）。

(1)三、实验设备及配套软件 (1)四、实验原理 (2)五、实验电路及功能说明 (2)（一）STC89C52RC单片机主要性能 (2)（二）矩阵键盘 (4)1.连接线路图 (4)2.矩阵键盘说明： (4)（三）点阵 (5)1.连接线路图 (5)2.8x8点阵LED等效电路连接图： (5)3.显示原理说明: (6)（四）数码管 (6)1．数码管连接线路图 (6)2.动态显示原理 (6)（五）XT100最小系统原理图 (7)（六）实验结果分析 (8)1.实物图 (8)2.结果分析 (8)六、软件设计流程图 (8)（一）程序说明 (8)（二）流程图 (9)1.主程序流程图 (9)2.键盘扫描程序流程图 (10)（三）程序 (11)七、实验中的问题与心得 (16)一、实验目的一般任何一个适用的系统都少不了键盘和显示这两个部分，键盘为使用者设定功能提供操作平台；显示反映出使用者设定功能的状态。

在传统的设计中，一般都是把键盘模块和显示模块分开设计，这样结构清晰，软件设计简单，当I/O口不够用时，通常通过扩展I/O的方法来解决问题。

以上做法有优点但同时也暴露了一个问题，它们都需要通过增加芯片来扩展I/O口。

当硬件成本要求苛刻的情况下，这种设计理念就很难适应其要求，而本设计采用显示模块和键盘模块共用端口的方法，分时显示和按键扫描，很好的解决了这一矛盾。

二、实验内容利用XT100开发板中的STC89C52单片机的P0口和P2口的分时复用以及单片机执行速度快和人的视觉反应有限的原理，通过对同一I/O端口分时作为键盘电路的输入端口和数码管以及点阵显示电路的输出及控制端口来实现I/O端口的公用。

实验五矩阵键盘实验一、实验内容1、编写程序，做到在键盘上每按一个数字键(0－F)用发光二极管将该代码显示出来。

按其它键退出。

2、加法设计计算器，实验板上有12个按键，编写程序，实现一位整数加法运算功能。

可定义“A”键为“+”键，“B”键为“=”键。

二、实验目的1、学习独立式按键的查询识别方法。

2、非编码矩阵键盘的行反转法识别方法。

三、实验说明1、MCS51系列单片机的P0～P3口作为输入端口使用时必须先向端口写入“1”。

2、用查询方式检测按键时，要加入延时(通常采用软件延时10～20mS)以消除抖动。

3、识别键的闭合，通常采用行扫描法和行反转法。

行扫描法是使键盘上某一行线为低电平，而其余行接高电平，然后读取列值，如读列值中某位为低电平，表明有键按下，否则扫描下一行，直到扫完所有行。

行反转法识别闭合键时，要将行线接一并行口，先让它工作在输出方式，将列线也接到一个并行口，先让它工作于输入方式，程序使CPU通过输出端口在各行线上全部送低电平，然后读入列线值，如此时有某键被按下，则必定会使某一列线值为0。

然后，程序对两个并行端口进行方式设置，使行线工作于输入方式，列线工作于输出方式，并将刚才读得的列线值从列线所接的并行端口输出，再读取行线上输入值，那么，在闭合键所在行线上的值必定为0。

这样，当一个键被接下时，必定可以读得一对唯一的行线值和列线值。

由于51单片机的并口能够动态地改变输入输出方式，因此，矩阵键盘采用行反转法识别最为简便。

行反转法识别按键的过程是：首先，将4个行线作为输出，将其全部置0，4个列线作为输入，将其全部置1，也就是向P1口写入0xF0；假如此时没有人按键，从P1口读出的值应仍为0xF0；假如此时1、4、7、0四个键中有一个键被按下，则P1.6被拉低，从P1口读出的值为0xB0；为了确定是这四个键中哪一个被按下，可将刚才从P1口读出的数的低四位置1后再写入P1口，即将0xBF写入P1口，使P1.6为低，其余均为高，若此时被按下的键是“4”，则P1.1被拉低，从P1口读出的值为0xBE；这样，当只有一个键被按下时，每一个键只有唯一的反转码，事先为12个键的反转码建一个表，通过查表就可知道是哪个键被按下了。