北京航空航天大学自动化学院计算机测控实验报告.docx
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北京航空航天大学自动化学院计算机测控实验报告
实验一键盘显示实验
一、实验目的
（1）掌握MCS51系统中键盘显示接口的方法；
（2）掌握中断处理程序的编程方法。
二、实验原理
2.1数码管显示原理
实验箱上有6个共阴极数码管，图1是其外部特性图，图2是其内部原理图，由图2可知，每个数码管由8个发光二极管组成，其中a~DP称为数码管的段控信号，K是8个发光二极管的公共端，称为位控信号。
所以为了让数码管显示一个数字，必须将位控信号接低电平，段控信号接高电平。
例如：
如要显示数字“1”，b端和c端应该接高电平，其余各端接低电平。
模块连线方式:
2.2键盘扫描原理
键盘扫描原理如图3所示，“K1”和“K2”是按键，按键的两端都接有10k的上拉电阻。
当行扫描端为低电平，同时“K1”键被按下时，“K1”的列读取端就会出现低电平，由处理器对行扫描信号和列读取信号进行综合判断后，得出“K1”键被按下的结论。
模块连线方式:
三、程序流程图
3.1数码管显示实验
3.2中断键盘显示实验
四、实验步骤
1.参照实验指导书连接杜邦线。
2.编写程序，并用KeilC软件调试程序。
3.程序编译无错后使用S51ISP下载软件将程序下载到单片机中。
4.观察实验现象并调试，直至得出预期结果。
5.整理仪器。
五、程序代码
5.1数码管显示
5.1.1C语言
#include//89C52寄存器定义头文件
#defineDataPortP0
sbitLATCH1=P2^2;//定义锁存使能端口段锁存
sbitLATCH2=P2^3;//位锁存
unsignedchartable[16]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};//段码表，从0到9，从A到F
unsignedcharcodeID1[]={1,1,0,3,1,0,5,2};
unsignedcharcodeID2[]={1,1,0,8,1,1,6,2};//学号
unsignedcharcodelocation[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};
//分别对应相应的数码管点亮,即位码
voidDelay（unsignedintt）;//延时函数声明
/*------------------------------------------------
主函数
------------------------------------------------*/
main（）
{
unsignedchari=0;
inta=0;
while
（1）
{
for（a=0;a<1000;a++）
{
P0=location[i];//取位码
LATCH2=1;//位锁存
LATCH2=0;
P0=table[ID1[i]];//取显示数据，段码
LATCH1=1;//段锁存
LATCH1=0;
Delay（200）;//扫描间隙延时，时间太长会闪烁，太短会造成重影
i++;
if（8==i）//检测8位扫描完全结束？
如扫描完成则从第一个开始再次扫描8位
i=0;
}//ID1显示结束
for（a=0;a<1000;a++）
{
P0=location[i];//取位码
LATCH2=1;//位锁存
LATCH2=0;
P0=table[ID2[i]];//取显示数据，段码
LATCH1=1;//段锁存
LATCH1=0;
Delay（200）;
//扫描间隙延时，时间太长会闪烁，太短会造成重影
i++;
if（8==i）//检测8位扫描完全结束？
如扫描完成则从第一个开始再次扫描8位
i=0;
}
}
}//ID2显示结束
/*------------------------------------------------
延时函数，含有输入参数unsignedintt，无返回值
unsignedint是定义无符号整形变量-----------------------------------------------------------------------------
，其值的范围是
0~65535
------------------------------------------------*/
voidDelay（unsignedintt）
{
while（--t）;
}
5．2中断键盘显示
#include//包含头文件，一般情况不需要改动，头文件包含特殊功能寄存器的定义
#defineDataPortP0//定义数据端口程序中遇到DataPort则用P0替换
#defineKeyPortP1
sbittest=P2^1;
sbitLATCH1=P2^2;//定义锁存使能端口段锁存
sbitLATCH2=P2^3;//位锁存
unsignedcharcodedofly_DuanMa[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,
0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};//显示段码值0~F
unsignedcharcodedofly_WeiMa[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};//分别对应相应的数码管点亮,即位码
unsignedcharTempData[8];//存储显示值的全局变量
voidDelayUs2x（unsignedchart）;//us级延时函数声明
voidDelayMs（unsignedchart）;//ms级延时
voidDisplay（unsignedcharFirstBit,unsignedcharNum）;//数码管显示函数
unsignedcharKeyScan（void）;//键盘扫描
unsignedcharKeyPro（void）;
voidInit_Timer0（void）;//定时器初始化
unsignedcharnum,i,j;
unsignedchartemp[8];
/*------------------------------------------------
主函数
------------------------------------------------*/
voidmain（void）
{
Init_Timer0（）;
IT0=1;//开0级中断
EX0=1;//开外部中断0
EA=1;
while
（1）//主循环
{
KeyPort=0xf0;//高四位置高，低四位拉低
}
}
/*------------------------------------------------
uS延时函数，含有输入参数unsignedchart，无返回值
unsignedchar是定义无符号字符变量，其值的范围是
0~255这里使用晶振12M，精确延时请使用汇编,大致延时
长度如下T=tx2+5uS
------------------------------------------------*/
voidDelayUs2x（unsignedchart）
{
while（--t）;
}
/*------------------------------------------------
mS延时函数，含有输入参数unsignedchart，无返回值
unsignedchar是定义无符号字符变量，其值的范围是
0~255这里使用晶振12M，精确延时请使用汇编
------------------------------------------------*/
voidDelayMs（unsignedchart）
{
while（t--）
{
//大致延时1mS
DelayUs2x（245）;
DelayUs2x（245）;
}
}
/*------------------------------------------------
显示函数，用于动态扫描数码管
输入参数FirstBit表示需要显示的第一位，如赋值2表示从第三个数码管开始显示
如输入0表示从第一个显示。
Num表示需要显示的位数，如需要显示99两位数值则该值输入2
------------------------------------------------*/
voidDisplay（unsignedcharFirstBit,unsignedcharNum）
{
staticunsignedchari=0;
DataPort=0;//清空数据，防止有交替重影
LATCH1=1;//段锁存
LATCH1=0;
DataPort=dofly_WeiMa[i+FirstBit];//取位码
LATCH2=1;//位锁存
LATCH2=0;
DataPort=TempData[i];//取显示数据，段码
LATCH1=1;//段锁存
LATCH1=0;
i++;
if（i==Num）
i=0;
}
/*------------------------------------------------
定时器初始化子程序
------------------------------------------------*/
voidInit_Timer0（void）
{
TMOD|=0x01;//使用模式1，16位定时器，使用"|"符号可以在使用多个定时器时不受影响
//TH0=0x00;//给定初值
//TL0=0x00;
EA=1;//总中断打开
ET0=1;//定时器中断打开
TR0=1;//定时器开关打开
}
/*------------------------------------------------
定时器中断子程序
------------------------------------------------*/
voidTimer0_isr（void）interrupt1
{
TH0=（65536-2000）/256;//重新赋值2ms
TL0=（65536-2000）%256;
Display（0,8）;//调用数码管扫描
}
/*------------------------------------------------
按键扫描函数，返回扫描键值
------------------------------------------------*/
unsignedcharKeyScan（void）//键盘扫描函数，使用行列逐级扫描法
{
unsignedcharVal;
DelayMs（10）;//去抖
if（KeyPort!
=0xf0）
{//表示有按键按下
KeyPort=0xfe;//检测第一行
if（KeyPort!
=0xfe）
{
Val=KeyPort&0xf0;
Val+=0x0e;
while（KeyPort!
=0xfe）;
DelayMs（10）;//去抖
while（KeyPort!
=0xfe）;
returnVal;
}
KeyPort=0xfd;//检测第二行
if（KeyPort!
=0xfd）
{
Val=KeyPort&0xf0;
Val+=0x0d;
while（KeyPort!
=0xfd）;
DelayMs（10）;//去抖
while（KeyPort!
=0xfd）;
returnVal;
}
KeyPort=0xfb;//检测第三行
if（KeyPort!
=0xfb）
{
Val=KeyPort&0xf0;
Val+=0x0b;
while（KeyPort!
=0xfb）;
DelayMs（10）;//去抖
while（KeyPort!
=0xfb）;
returnVal;
}
KeyPort=0xf7;//检测第四行
if（KeyPort!
=0xf7）
{
Val=KeyPort&0xf0;
Val+=0x07;
while（KeyPort!
=0xf7）;
DelayMs（10）;//去抖
while（KeyPort!
=0xf7）;
returnVal;
}
}
return0xff;
}
/*------------------------------------------------
按键值处理函数，返回扫键值
------------------------------------------------*/
unsignedcharKeyPro（void）
{
switch（KeyScan（））
{
case0x7e:
return0;break;//0按下相应的键显示相对应的码值
case0xbe:
return1;break;//1
case0xde:
return2;break;//2
case0xee:
return3;break;//3
case0x7d:
return4;break;//4
case0xbd:
return5;break;//5
case0xdd:
return6;break;//6
case0xed:
return7;break;//7
case0x7b:
return8;break;//8
case0xbb:
return9;break;//9
case0xdb:
return10;break;//a
case0xeb:
return11;break;//b
case0x77:
return12;break;//c
case0xb7:
return13;break;//d
case0xd7:
return14;break;//e
case0xe7:
return15;break;//f
default:
return0xff;break;
}
}
//键盘中断服务程序
voidonKeydown（）interrupt0
{
test=0;
num=KeyPro（）;
if（num!
=0xff）
{
if（i<8）
{
temp[i]=dofly_DuanMa[num];
for（j=0;j<=i;j++）
TempData[7-i+j]=temp[j];
}
i++;
if（i==9）//多出一个按键输入为了清屏原本应该为8
{
i=0;
for（j=0;j<8;j++）//清屏
TempData[j]=0;
}
}
}
六、实验心得
通过这次实验，我熟悉了51单片机的开发环境，以及程序的编写，下载，调试的流程。
学会了利用验板官方提供的技术资料来连接线路，编写程序。
特别是这次实验用的板子和我自己之前学习用的板子不同，通过这次实验让我知道了不同的单片机之间的相同点与不同点，学会了融会贯通。
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