簡易4×4行列式鍵盤控制電路設計

作者:中國電子網 日期:2021-01-12 22:03:36 人氣: 欄目:單片機

1.概述

鍵盤是一組按壓式開關的集合,是微機系統不可缺少的輸入設備,用于輸入數據和命令。鍵盤的每一個按鍵都被賦予一個代碼,稱為鍵碼。鍵盤系統的主要工作包括及時發現有鍵閉合,求閉合鍵的鍵碼。根據這一過程的不同,鍵盤可以分為兩種,即編碼鍵盤和非編碼鍵盤。編碼鍵盤是通過一個編碼電路來識別閉合鍵的鍵碼,非編碼鍵盤是通過軟件來識別鍵碼。由于非編碼鍵盤的硬件電路簡單,用戶可以方便地增減鍵的數量,因此在單片機應用系統中,非編碼鍵盤得到廣泛的應用,有較好的應用價值。

2.設計原理

首先應該了解本次設計的基本要求和目的,再通過查找資料了解80C51單片機的工作原理、結構圖,數碼顯示管的結構和工作原理。根據設計要求可以將單片機P3口接4×4鍵盤,P0口接數碼顯示管,根據掃描原理進行行掃描,用CJNE指令判斷P3口的狀態。采用軟件延時去抖動,用MOVC A,@A+DPTR取鍵值。

建立鍵值對應的顯示碼,通過查表指令實現鍵值的顯示。由此畫出設計流程圖和利用匯編語言進行編程。最后利用Proteus畫出電路圖進行仿真。其系統原理框圖如圖1所示。

 

3.單元電路設計

3.1 顯示電路

按顯示方式分,用單片機驅動LED數碼管的方法有靜態顯示和動態(掃描)顯示兩種。

靜態顯示就是顯示驅動電路具有輸出鎖存功能,單片機將所要顯示的數據送出后需要刷新,直到下一次顯示內容需要更新時再傳送新的數據,這種方法顯示穩定,占用CPU時間少。本設計主要是用的動態顯示,它的特點正好與靜態顯示相反,需要CPU時刻對顯示器件進行數據刷新,顯示數據有閃爍感,占用的CPU時間多,但動態顯示所需硬件少,電路相對簡單,能節省線路板空間。采用1位8段共陰極LED,P0口作為LED顯示碼輸出端,因為只采用1位數碼管,因此線選端直接接地。

如圖2所示。

 

3.2 鍵盤電路

用AT89S51的并行口P3接4×4行列式鍵盤,以P3.0-P3.3作輸出線,以P3.4-P3.7作輸入線;在數碼管上顯示每個按鍵的“0-F”

序號。對應的按鍵的序號排列如圖3所示。

 

3.3 電路仿真

采用Proteus仿真軟件進行仿真,在仿真之前先按照預設值好的電路圖進行連線,以及布局,最后確定線路已連接好,將匯編程序編譯生成。hex文件,加載到51芯片中,再運行開始仿真,電路仿真效果圖如圖4所示。

 

4.結束語

本設計是以單片機為控制核心的鍵盤系統,對該系統的結構原理進行了相應的描述。通過對鍵盤的操作在數碼管上顯示相應的按鍵字符,具有使用方便、操作簡單等特點。隨著單片機的日益發展,它必將更多的電子系統設計中得到更多的應用,為電子設計增加更多精彩。

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