电话键盘及拨号的模拟.docx
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电话键盘及拨号的模拟
电话键盘及拨号的模拟
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课程设计
课程名称单片机课程设计
题目名称电话键盘及拨号的模拟
学生学院材料与能源学院
专业班级热能与动力工程（制冷方向）1001
学号3110007126
学生姓名陈光谋
指导教师王桂棠
2013年06月21日
1、概述
1.1课程项目名称
1.2设计任务及要求
2、系统设计方案
2.1硬件介绍
3、电路设计
3.1电路原理图
3.2程序清单
4、Proteus软件仿真
4.1系统仿真电路图
4.2仿真结果分析
5、课程设计心得体会
6、参考文献
1、概述
1.1课程设计项目名称
电话拨号键LCD显示
1.2设计任务及要求
1．实验要求：
设计一个单片机监控的电话拨号键盘，将电话键盘中拨出的某一电话号码，显示在LCD显示屏上。
电话键盘共有12个键，除了“0”～“9”10个数字键外，还有“*”键用于实现退格功能，即清除输入的号码；“#”键用于清除显示屏上所有的数字显示。
还要求每按下一个键要发出声响，以表示按下该键。
2．仿真实现说明：
本实验在Proteus下按设计要求用P1口扩展了12个键盘，其中每个键盘所代表的含义已在Proteus下用文本注出。
在LCD显示中，第一行为设计者名，第二行开始显示所拨的电话号码，最多为16位（因为LCD第二行功能显示16个字符）。
2、系统设计方案
2.1硬件介绍
1.1AT89C51简介
AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器（FPEROM—FlashProgrammableandErasableReadOnlyMemory）的低电压、高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。
AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。
单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。
该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。
1.2管脚说明
如图1为AT89C51引脚图,各引脚功能说明如下:
图1AT89C51引脚图
VCC:
电源
GND:
地
P0口：
P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。
作为输出口，每位能驱动8个TTL逻辑电平。
对P0端口写“1”时，引脚用作高阻抗输入。
当访问外部程序和数据存储器时，P0口也被作为低8位地址/数据复用。
在这种模式下，P0具有内部上拉电阻。
在flash编程时，P0口也用来接收指令字节；在程序校验时，输出指令字节。
程序校验时，需要外部上拉电阻。
P1口：
P1口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。
对P1端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。
作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。
此外，P1.0和P1.2分别作定时器/计数器2的外部计数输入（P1.0/T2）和时器/计数器2的触发输入（P1.1/T2EX）
P2口：
P2口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。
对P2端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。
作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。
在访问外部程序存储器或用16位地址读取外部数据存储器（例如执行MOVX@DPTR）时，P2口送出高八位地址。
在这种应用中，P2口使用很强的内部上拉发送1。
在使用8位地址（如MOVX@RI）访问外部数据存储器时，P2口输出P2锁存器的内容。
在flash编程和校验时，P2口也接收高8位地址字节和一些控制信号。
P3口：
P3口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，对P3端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。
作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。
P3口亦作为AT89C51特殊功能（第二功能）使用，如表1所示。
表1AT89C51引脚号第二功能
P3.0
RXD（串行输入）
P3.1
TXD（串行输出）
P3.2
INT0（外部中断0）
P3.3
INT0（外部中断0）
P3.4
T0（定时器0外部输入）
P3.5
T1（定时器1外部输入）
P3.6
WR（外部数据存储器写选通）
P3.7
RD（外部数据存储器读选通）
RST:
复位输入，晶振工作时，RST脚持续2个机器周期高电平将使单片机复位。
看门狗计时完成后，RST脚输出69个晶振周期的高电平。
特殊寄存器AUXR（地址8EH）上的DISRTO位可以使此功能无效。
DISRTO默认状态下，复位高电平有效。
ALE/PROG：
地址锁存控制信号（ALE）是访问外部程序存储器时，锁存低8位地址的输出脉冲。
在flash编程时，此引脚（PROG）也用作编程输入脉冲。
在一般情况下，ALE以晶振六分之一的固定频率输出脉冲，可用来作为外部定时器或时钟使用。
然而，特别强调，在每次访问外部数据存储器时，ALE脉冲将会跳过。
如果需要，通过将地址为8EH的SFR的第0位置“1”，ALE操作将无效。
这一位置“1”，ALE仅在执行MOVX或MOVC指令时有效。
否则，ALE将被微弱拉高。
这个ALE使能标志位（地址为8EH的SFR的第0位）的设置对微控制器处于外部执行模式下无效。
3、流程图
开始
系统初始化
键盘扫描
设置按键是否按下？
按键是否超过10位？
读取按键
显示
N
Y
Y
N
3、电路设计
3.1电路原理图
3.2程序清单
#include//包含单片机寄存器的头文件
#include//包含_nop_（）函数定义的头文件
typedefunsignedintuint;
typedefunsignedcharuchar;
uchartemp;
ucharkey=16;
sbitrs=P2^0;//LCD1602数据/命令选择
sbitrw=P2^1;//LCD1602读/写选择
sbitlcden=P2^2;//LCD1602使能端
ucharidatatable[18]="ATD+86";
ucharidatatable[18];//LCD1602所显示的号码缓存数组
ucharidatatable_int[18]="ATD+86";
ucharidatareceive[7];
ucharidataerro[7]="erronum";
ucharnum=6,a=0,b=0;//b接收,a发送,num表示table[]第几位
#definedelayNOP（）;{_nop_（）;_nop_（）;_nop_（）;_nop_（）;};//宏定义，方便写代码
/*延时子程序*/
voiddelay（ucharx）
{
uchari;
while（x--）
{
for（i=0;i<125;i++）
{
{;}
}
}
}
/*检查LCD忙状态*/
/*lcd_busy为1时，忙，等待。
lcd-busy为0时，闲，可写指令与数据*/
bitbusy（）//LCD忙检测
{
bitresult;
rs=0;
rw=1;
lcden=1;
delayNOP（）;
result=（bit）（P0&Ox80）;
lcden=0;
returnresult;
}
/*写指令数据到LCD*/
/*RS=L,RW=L,E=高脉冲，D0-D7=指令码。
*/
voidlcd_com（ucharcmd）
{
while（busy（））;
rs=0;
rw=0;
lcden=0;
_nop_（）;
P0=cmd;
delayNOP（）;
lcden=1;
delayNOP（）;
lcden=0;
}
voidlcd_pos（ucharpos）
{//设定显示位置
lcd_com（pos|0x80）;//数据指针=80+地址变量
}
/*写显示数据到LCDRS=H,RW=L,E=高脉冲，D0-D7=数据。
*/
voidlcd_dat（uchardat）
{
while（busy（））;
rs=1;
rw=0;
lcden=0;
P0=dat;
delayNOP（）;
lcden=1;
delayNOP（）;
lcden=0;
}
/*LCD初始化设定*/
voidlcd_init（）
{
delay（15）;
lcd_com（0x38）;//16*2显示，5*7点阵，8位数据
delay（5）;//延时
lcd_com（ox38）;
delay（5）;
lcd_com（ox38）;
delay（5）;
lcd_com（0x0c）;//显示开，关光标
delay（5）;
lcd_com（0x38）;//移动光标
delay（5）;
lcd_com（0x38）;//清除LCD的显示内容
delay（5）;
}
/*LCD显示*/
voiddisplay（）
{
uchara=0;
lcd_pos（0）;
delay（30）;
while（table[a]!
='\0'）;//判断下一位是否为空
{
lcd_dat（table[a]）;//显示字符
a++;
if（a==16）
{
lcd_pos（0x40）;//设置显示位置为第二行第1个字符
}
}
}
voidkeyscan（）
{
temp=0;
P1=0xf0;//高四位输入行为高电平列为低电平
delay（50）;
temp=P1;
temp=temp&0xf0;//屏蔽低四位
temp=~（（temp>>4）0|xF0）;
if（temp==1）//p1.4被拉低
key=0;
elseif（temp==2）//p1.5被拉低
key=1;
elseif（temp==4）//p1.6被拉低
key=2;
elseif（temp==8）//p1.7被拉低
key=3;
else
key=16;
P1=0x0f;//低四位输入列为高电平行为低电平
delay（50）;
temp=P1;//读P1口
temp=temp&0xf0;
temp=~（temp|0xf0）;
if（temp==2）//p1.1被拉低
key=key+0;
elseif（temp==4）//p1.2被拉低
key=key+4;
elseif（temp==8）//p1.3被拉低
key=key+8;
else
key=16;
P1=0x0f;
temp=P1;
if（key==0）//以下是判断按键，显示相应的号码
{
table[num]='1';
num++;
}
if（key==1）
{
table[num]='2';
num++;
}
if（key==2）
{
table[num]='3';
num++;
}
if（key==3）
{
table[num]='4';
num++;
}
if（key==4）
{
table[num]='5';
num++;
}
if（key==5）
{
table[num]='6';
num++;
}
if（key==6）
{
table[num]='7';
num++;
}
if（key==7）
{
table[num]='8';
num++;
}
if（key==8）
{
table[num]='9';
num++;
}
if（key==9）
{
table[num]='0';
num++;
}
if（key==10）
{
table[--num]='\0';//删除上一位
lcd_com（oxo1）;//清除LCD的所有显示内容
}
if（key==11）
{
while（table[a]!
='\0'）
{
if（num==17）
{
tab[a]=SBUF=table[a];//显示输入数据
while（!
TI）;//等特数据传送
TI=0;//清除数据传送标志
a++;
}
else
{//发送下一位字符
tab[a]=SBUF=erro[a];//显示输入数据
while（!
TI）;//等特数据传送
TI=0;//清除数据传送标志
a++;
}
}
}
}
/*串口初始化*/
voiduart_int（）
{
TMOD=0x20;//工作方式2，为常数自动重新装入的8位定时器
TH1=0xf3;//装定时器初值
TL1=0xf3;
TR1=1;//开启定时器1
SM0=0;//串口方式0
SM1=1;//串口方式1
REN=1;//允许接收
ES=1;//是开启串口中断
EA=1;//开中断总开关
}
voidmain（）
{
uart_int（）;
lcd_int（）;
while（num<=17）
{
keyscan（）;//键盘扫描
display（）;//LCD显示
if（receive[4]=='E'）//判断PC机返回的是否是ATD+ERR
{
P2=0xfe;
while（tab[a]!
='\0'）
{
SBUF=tab[a];//串口发送
while（!
TI）;//等特数据传送（TI发送中断标志）
TI=0;//清除数据传送标志
a++;//下一个字符
}
a=0;
receive[4]='\0';//PC机返回ATD+OK
}
elseif（receive[4]=='0'）//判断PC机返回的是否是ATD+OK
{
P2=0xfd;
receive[4]='\0';
}
if（（receive[5]='K'||（receive[6]=='R'））//判断PC机返回的是否是ATD+K或ATD+R
{
b=0;
receive[5]='\0';//PC机返回ATD+OK
receive[6]='\0';
}
}
}
/*串口接收*/
voidser（）interrupt4//串行口中断子函数
{
if（RI==1）//中断允许标志位，为0时允许
{
receive[b]=SBUF;
b++;
RI=0;
}
}
4、Proteus软件仿真
4.1系统仿真电路图
4.2仿真结果分析
根据仿真的结果，设计的电路符合实验的要求
5、课程设计心得体会
通过这次课程设计，Keilc51软件工作环境的熟悉以及掌握基本的操作，实现电路原理图的绘制及电路仿真的实现，我还认识到理论与实际相结合的重要性，理论知识再丰富，没有实际的操作经验是不行的，这样还可以锻炼我们的实际动手操作能力和独立思考能力。
单片机知识在电子领域越来越重要了，在这次课程设计中我又了解了更多单片机的知识，从而也对单片机仿真软件产生了兴趣，学到了书上没有的东西，为以后工作又做了一层铺垫。
在课程设计过程中遇到的一些问题，通过查询资料和结合平时学到的知识，当然还有和同学的讨论得到了解决。
6、参考文献
1.何桥主编；段清明、邱春玲副主编；单片机原理及应用；中国铁道出版社；2008年1月；
2.张毅刚，彭喜源，谭晓昀，曲春波；MCS-51单片机原理设计.2版；哈尔滨工业出版社；1997；
3.赵晓安；MCS-51单片机原理及应用；天津大学出版社；2001
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