《基于LCD的单片键盘显示系统设计》.docxVIP

《单片机原理及应用》课程设计报告课题名称：基于LCD的单片机键盘显示系统设计院 （系）：电 气 信 息 学 院 专 业：电子信息工程2011级 姓 名：隆 秀芸 学 号：1 1 0 7 0 3 0 1 0 2 指导老师：孙 晓 玲 日期：2 0 1 4. 7.4目 录 摘要……………………………………………………………………………3一 、设计任务…………………………………………………………………3二、 方案设计…………………………………………………………………3三、 硬件设计…………………………………………………………………33.1 单片机控制系统原理………………………………………………33.2 单片机主机系统电路………………………………………………4 3.2.1 时钟电路……………………………………………………4 3.2.2 复位电路……………………………………………………53.3 矩阵式键盘电路………………………………………………………53.4 译码显示电路………………………………………………………6四、 软件设计…………………………………………………………………7 4.1 软件流程图……………………………………………………………74.2 源程序编写……………………………………………………………8五、调试过程 ……………………………………………………………………8六、实验结果………………………………………………………………………9七、心得体会………………………………………………………………………9参考文献…………………………………………………………………………10 附 录…………………………………………………………………………… 10摘要：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1602LCD液晶显示器上。单片机控制的就是键盘显示系统，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89C51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LCD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。关键词：单片机 液晶显示器 矩阵式键盘一、设计任务本设计主要研究单片机控制的键盘识别显示系统，分别对按键信息和显示电路以及软、硬件各个部分进行研究。任务要求：1）用键盘和LCD作为输入/输出设备。 2）将按键输入的键码在LCD上显示出来。二、方案设计 本设计选用单片AT89C51作为控制系统，结构简单、效率高且易于操作；以4X4的矩阵式键盘最为输入，可显示“0-9”和“+、-、*、/、=、ON/C”字符，为计算器的设计做准备；以1602LCD液晶显示器作为输出，可显示2行16个字符，体积小，功耗低，显示内容丰富。三、硬件设计3.1单片机控制系统原理 电路的整体设计主要由三大模块组成：矩阵式键盘电路、单片机和译码与显示电路。如图3-1所示：译码与显示电路单片机89C51矩阵式键盘电路图3-13．2 单片机主机系统电路AT89C51单片机是51系列单片机的一个成员，是8051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-51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，AT89C2051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。单片机的实图如图3-2所示：图3-23.2.1时钟电路时钟信号用来提供单片机片内各种微操作的时间基准，时钟信号通常用两种电路形式得到:内部振荡和外部振荡。MCS-51单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反向放大器，引脚XTALl和XTAL2分别是此放大电器的输入端和输出端，由于采用内部方式时，电路简单，所得的时钟信号比较稳定，实际使用中常采用这种方式，如图 3-2-1所示：图3-2-1在其外接晶体振荡器(简称晶振)或陶瓷谐振器就构成了内部振荡方式，片内高增益反向放大器与作为反馈元件的片外石英晶体或陶瓷谐振器一起可构成一个自激振荡器并产生振荡时钟脉冲。3.2.2复位电路为了初始化单片机内部的某些特殊功能寄存器，必须利用复位电路，复位后可使CPU及系统各部件处于确定的初始状态，并从初始状态开始正常工作。单片机的复位是靠外电路来实现的，在正常运行情况下，只要RST引脚上出现两个机器周期