1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)成 績 評 定 表學生姓名 班級學號專 業(yè)機械設計制造及其自動化課程設計題目鍵值識別評語組長簽字：成績?nèi)掌?20 年 月 日 課程設計任務書學 院機械工程學院專 業(yè)機械設計制造及其自動化學生姓名班級學號課程設計題目 鍵值識別實踐教學要求與任務:工作計劃與進度安排:指導教師：岳國勝 韓輝 201 年 月 日專業(yè)負責人：201 年 月 日學院教學副院長：201 年 月 日目錄前言課程設計的目的和要求課程設計的目的課程設計的基本要求總體設計2.1、實驗原理2.2、實驗步驟2.

2、3、實驗電路2.4、程序框圖2.5、程序接線3.硬件設計介紹4 軟件設計4.1 參考程序5所選元件清單5.1元件清單5.2 程序?qū)嶋H接線6.結(jié)束語 7參考文獻前言自單片機出現(xiàn)至今，單片機技術已走過了近20年的發(fā)展路程。縱觀20年來單片機發(fā)展歷程可以看出，單片機技術的發(fā)展以微處理器(MPU)技術及超大規(guī)模集成電路技術的發(fā)展為先導，以廣泛的應用領域拉動，表現(xiàn)出較微處理器更具個性的發(fā)展趨勢。單片機長壽命這里所說的長壽命，一方面指用單片機開發(fā)的產(chǎn)品可以穩(wěn)定可靠地工作十年、二十年，另一方面是指與微處理器相比的長壽命。隨著半導體技術的飛速發(fā)展我國開始使用單片機是在1982年，短短五年時間里發(fā)展極為迅速。1

3、986年在上海召開了全國首屆單片機開發(fā)與應用交流會，有的地區(qū)還成立了單片微型計算機應用協(xié)會，那是全國形成的第一次高潮。截止今日，單片機應用技術飛速發(fā)展，我們上因特網(wǎng)輸入一個“單片機”的搜 索，將會看到上萬個介紹單片機的網(wǎng)站，這還不包括國外的。隨著微電子技術的高速發(fā)展，單片機在國民經(jīng)濟的各個領域得到了廣泛的應用。首先，單片機技術不斷進步，出現(xiàn)了許多新的技術和新的產(chǎn)品。本文以Intel MCS-51系列單片機為模型，闡述單片機的一般原理、應用以及單片機的影響，較為詳細地介紹當前主要單片機廠家的產(chǎn)品系列及發(fā)展動向。主要內(nèi)容包括：單片機的基本原理、硬件結(jié)構、發(fā)展趨勢以及具體的應用介紹。本文主要目的是想

4、讓大家對單片機有一個更為深入的了解。 科技的進步需要技術不斷的提升。試想，曾經(jīng)一塊大而復雜的模擬電路花費了您巨大的精力，繁多的元器件增加了您的成本。而現(xiàn)在，只需要一塊幾厘米見方的單片機，寫入簡單的程序，就可以使您以前的電路簡單很多。相信您在使用并掌握了單片機技術后，不管在您今后開發(fā)或是工作上，一定會帶來意想不到的驚喜。 課程設計目的和要求1.要求利用8255A可編程并行接口芯片和矩陣鍵盤，編寫程序，做到在鍵盤上每按一個數(shù)字鍵（0F），用發(fā)光二極管將該代碼顯示出來。2.了解鍵盤電路的工作原理。 本實驗要求在電腦軟件上，用并行接口實驗為PC機擴展可編程并行接口；利用16位撥動開關提供輸入數(shù)據(jù)，用數(shù)

5、碼管顯示輸出結(jié)果；。3掌握鍵盤接口電路的編程方法。 設計人機界面接口，要求在微機屏幕上動態(tài)地顯示當前實驗的內(nèi)容和實驗的結(jié)果，包括8255A的工作方式，輸入的數(shù)據(jù)和輸出的結(jié)果 設計人機界面接口，要求在微機屏幕上，以菜單方式列出并行接口8255A原理實驗的內(nèi)容，并根據(jù)實驗內(nèi)容設置好工作方式選擇跳線開關，用戶可以通過鍵盤選擇實驗的內(nèi)容。方式0 8255為方式0、A口輸入、B口輸出 ，可用無條件傳送方式控制輸入/出。方式1 其它要求同方式0,改用查詢方式控制輸入/出，用中斷方式也可以，通過讀取C口的狀態(tài)字來獲取狀態(tài)。 方式2 使A口既能接受開關狀態(tài)又能控制LED指示燈顯示；要求先接收A口的開關數(shù)據(jù)，可

6、用查詢方式控制輸入/出。 2 總體設計2.1、實驗原理：1、識別鍵的閉合，通常采用行掃描法和行反轉(zhuǎn)法。行掃描法是使鍵盤上某一行線為低電平，而其余行接高電平，然后讀取列值，如所讀列值中某位為低電平，表明有鍵按下，否則掃描下一行，直到掃完所有行。本實驗例程采用的是行反轉(zhuǎn)法。行反轉(zhuǎn)法識別鍵閉合時，要將行線接一并行口，先讓它工作于輸出方式，將列線也接到一個并行口，先讓它工作于輸入方式，程序使CPU通過輸出端口往各行線上全部送低電平，然后讀入列線值，如此時有某鍵被按下，則必定會使某一列線值為0。然后，程序?qū)蓚€并行端口進行方式設置，使行線工作于輸入方式，列線工作于輸出方式，并將剛才讀得的列線值從列線所接

7、的并行端口輸出，再讀取行線上的輸入值，那么，在閉合鍵所在的行線上的值必定為0。這樣，當一個鍵被按下時，必定可以讀得一對唯一的行線值和列線值。2、程序設計時，要學會靈活地對8255A的各端口進行方式設置。可將各鍵對應的鍵值（行線值、列線值）放在一個表中，將要顯示的0F字符放在另一個表中，通過查表來確定按下的是哪一個鍵并正確顯示出來。3、利用實驗箱上的8255A可編程并行接口芯片和矩陣鍵盤，編寫程序，做到在鍵盤上每按一個數(shù)字鍵（0F），用發(fā)光二極管將該代碼顯示出來。2.2、實驗步驟：將鍵盤RL0RL15接8255A的PB0PB7；KA14KA15接8255A的PA0PA2；PC0PC6接數(shù)碼管ag

8、；接數(shù)碼管dp接地。8255A芯片的片選信號8255CS接AT89C52D的P2.7/A15。2.3、實驗電路： 圖2-1實驗電路圖2.4、程序框圖：圖2-2程序框圖2.5、程序接線鍵盤 RL0接 8255A PB0,PA0鍵盤 RL2接 8255A PB1,PA0鍵盤 RL4接 8255A PB2,PA0鍵盤 RL6接 8255A PB3,PA0鍵盤 RL8接 8255A PB4,PA0鍵盤 RL10接 8255A PB5,PA0鍵盤 RL12接 8255A PB6,PA0鍵盤 RL14接 8255A PB7,PA0鍵盤RL1 接 8255A PB0，PA1鍵盤RL3 接 8255A PB1

9、，PA1鍵盤RL5 接 8255A PB2，PA1鍵盤RL7 接8255A PB3，PA1鍵盤RL9 接8255A PB4，PA1鍵盤RL11接8255A PB5，PA1鍵盤RL13接8255A PB6，PA1鍵盤RL15接8255A PB7，PA18255A芯片的片選信號8255CS接AT89C52 硬件設計介紹3.1、8255A芯片說明：8255A是Intel公司生產(chǎn)的可編程輸入輸出接口芯片,它具有3個8位的并行I/O口,具有三種工作方式,可通過程序改變其功能,因而使用靈活,通用性強,可作為單片機與多種外圍設備連接時的中間接口電路。8255有三種基本工作方式，三種工作方式由工作方式控制字決

10、定,方式控制字由CPU通過輸入/輸出指令來提供.三個端口中PC口被分為兩個部分,上半部分隨PA口稱為A組,下半部分隨PB口稱為B組.其中PA口可工作與方式0、1和2，而PB口只能工作在方式0和1。8255共有40個引腳,采用雙列直插式封裝,各引腳功能如下：D0-D7：三態(tài)雙向數(shù)據(jù)線,與單片機數(shù)據(jù)總線連接,用來傳送數(shù)據(jù)信息。CS：片選信號線，低電平有效，表示芯片被選中。RD：讀出信號線，低電平有效，控制數(shù)據(jù)的讀出。WR：寫入信號線，低電平有效，控制數(shù)據(jù)的寫入。Vcc：+5V電源。PA0-PA7：A口輸入/輸出線。PB0-PB7：B口輸入/輸出線。PC0-PC7：C口輸入/輸出線。RESET：復位

11、信號線。A1、A0：地址線，用來選擇8255內(nèi)部端口。GND：地線。3.2、74LS373芯片介紹：74LS373是帶有三態(tài)門的八D鎖存器，當使能信號線OE為低電平時，三態(tài)門處于導通狀態(tài)，允許1Q-8Q輸出到OUT1-OUT8，當OE端為高電平時，輸出三態(tài)門斷開，輸出線OUT1-OUT8處于浮空狀態(tài)。G稱為數(shù)據(jù)打入線，當74LS373用作地址鎖存器時，首先應使三態(tài)門的使能信號OE為低電平，這時，當G端輸入端為高電平時，鎖存器輸出（1Q-8Q）狀態(tài)和輸入端（1D-8D）狀態(tài)相同；當G端從高電平返回到低電平（下降沿）時，輸入端（1D-8D）的數(shù)據(jù)鎖入1Q-8Q的八位鎖存器中。當用74LS373作為

12、地址鎖存器時，它們的G端可直接與單片機的鎖存控制信號端ALE相連，在ALE下降沿進行地址鎖存。引腳說明如下： D0D7：鎖存器8位數(shù)據(jù)輸入線 Q0Q7：鎖存器8位數(shù)據(jù)輸出線 GND：接地引腳 Vcc：電源引腳，5V有效 OE ：片選信號引腳 G：鎖存控制信號輸入引腳。3.3、AT89C52芯片介紹AT89C52是美國Atmel公司生產(chǎn)的低電壓、高性能CMOS 8位單片機，片內(nèi)含8KB的可反復檫寫的程序存儲器和12B的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），器件采用Atmel公司的高密度、非易失性存儲技術生產(chǎn)，兼容標準MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)配置通用8位中央處理器（CPU）和Flash存儲單元，功能強大

13、的AT89C52單片機可靈活應用于各種控制領域。AT89C52單片機屬于AT89C51單片機的增強型，與Intel公司的80C52在引腳排列、硬件組成、工作特點和指令系統(tǒng)等方面兼容。其主要工作特性是：片內(nèi)程序存儲器內(nèi)含8KB的Flash程序存儲器，可擦寫壽命為1000次；片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器內(nèi)含256字節(jié)的RAM；具有32根可編程I/O口線；具有3個可編程定時器；中斷系統(tǒng)是具有8個中斷源、6個中斷矢量、2個級優(yōu)先權的中斷結(jié)構；串行口是具有一個全雙工的可編程串行通信口；具有一個數(shù)據(jù)指針DPTR；低功耗工作模式有空閑模式和掉電模式；具有可編程的3級程序鎖定位；AT89C52工作電源電壓為5（1+0.2）

14、V，且典型值為5V；AT89C52最高工作頻率為24MHz。 軟件設計4.1參考程序 ORG 0000H SJMP START ORG 0030H;-DUMA: DB 3FH, 06H, 5BH, 4FH, 66H, 6DH, 7DH, 07H /共陰段碼 DB 7FH, 6FH, 77H, 7CH, 39H, 5EH, 79H, 71H;-START: MOV DPTR, #7F03H /8255初始化 MOV A, #90H MOVX DPTR, A MOV A, #16;-KEY1: ACALL KS1 /判斷有無鍵按下, 返回PA口狀態(tài)存放在A中 JZ KEY1 /無則返回 ACALL

15、 DELAY /調(diào)用延時子程序 ACALL KS1 /再次判斷有無鍵按下 JZ KEY1 /無則返回; MOV R2, #0FEH /初始列掃描字 MOV R3, #8 /檢查8次 MOV R4, #0 /初始鍵號LK4: MOV DPTR, #7F01H /指向PB口 MOV A, R2 MOVX DPTR, A MOV DPTR, #7F00H /指向PA口 MOVX A, DPTR JNB ACC.0, LK3 INC R4 JNB ACC.1, LK3 INC R4 MOV A, R2 RL A /無則左移一位列掃描字, 繼續(xù)判斷下一列 MOV R2, A DJNZ R3, LK4LK

16、3: ACALL KS1 JNZ LK3 /判斷按下的鍵有沒有彈起, 無則原地等待繼續(xù)判斷; MOV A, R4 /鍵號放于A中 MOV DPTR, #0030H /指向段碼表首址 MOVC A, A + DPTR /鍵號轉(zhuǎn)成相應的段碼 MOV DPTR, #7F02H /指向PC口 MOVX DPTR, A /數(shù)碼管顯示; SJMP KEY1;-KS1: MOV DPTR, #7F01H /指向PB口 MOV A, #0 MOVX DPTR, A MOV DPTR, #7F00H /指向PA口 MOVX A, DPTR CPL A ANL A, #03H RET /返回PA口數(shù)據(jù)存放在A中,

17、 若有鍵按下, 則A不等于零;-DELAY: /延時子程序, 約10ms MOV R7, #20D1: DJNZ R6, $ DJNZ R7, D1 RETEND5 所選元件清單5.1元件清單：表5-1元件清單原件數(shù)量AT89C52174LS37318255A1數(shù)碼管1按鍵165.2 程序?qū)嶋H接線數(shù)碼管的不同筆段的組合構成了不同字符的字形。為了獲得不同的字形，各筆段所加的電平也不同，因此各個字形所形成的編碼是不一樣的。例如，對于共陽極數(shù)碼管，如果要顯示字符2，則筆段a、b、g、e、d發(fā)光，對應的引腳為低電平；其余各筆段不發(fā)光，對應的引腳為該電平。所以字符2的字形編碼為如 dp gfedcba=

18、B=A4H。陰極數(shù)碼管的字形編碼與用陽極數(shù)碼管的字形編碼是邏輯“非”的關系。根據(jù)上述編碼方法可以得出數(shù)碼管顯示的字符與對應的字形編碼的關系，6結(jié)束語通過此次的單片機課程設計，我不僅加深了對單片機理論的理解，深刻懂得了要不斷地時間才能掌握知識，而且還學會了如何去加強鍛煉創(chuàng)新精神，從而不斷地戰(zhàn)勝自己，超越自己。 創(chuàng)新，是要我們將理論很好地聯(lián)系實際，并不斷地去開動自己的腦子，從為先到并做到別人沒想到?jīng)]做到的事，不斷地超越別人，超越自己；同時，更重要的是，在這一設計過程中，我懂得了堅持不懈，不輕易言棄是每個理工科學子應具備的良好素質(zhì)。設計過程，也好比是我們的成長的歷程，常有一些不如意的事情發(fā)生，這就對我們提出了挑戰(zhàn)。只要自己堅持，堅持，再堅持，再苦再累也值得。 機遇青睞有準備的人。這個設計過程中，我遇到過許多的考驗，給整個設計帶來的困擾，真想要就此放棄，然而，我還是挺了過來， 回頭想想這個設計的過程，我明白了，原來結(jié)果并不是那么得重要，我們更應該注重的是過程。 系統(tǒng)以單片機AT89C52為核心部件，單片機系統(tǒng)完成對按鍵信號識別、檢測、處理、顯示等功能，用Protel軟件繪制電路原理圖，利用MCS-51匯編語言編制程序。 這個系統(tǒng)設計能讓我們更好地去認識和使用單片機，