单片机实验报告矩阵键盘数码管显示.docx
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单片机实验报告矩阵键盘数码管显示
单片机实验报告
信息处理实验
实验二矩阵键盘
专业：
电气工程及其自动化
指导老师：
高哲
组员：
明洪开张鸿伟张谦赵智奇
学号：
152703117\152703115\152703118\152703114
室温：
18℃日期：
2017年10月25日
矩阵键盘
一、实验内容
1、编写程序，做到在键盘上每按一个键（0－F）用数码管将该建对应的名字显示出来。
按其它键没有结果。
二、实验目的
1、 学习独立式按键的查询识别方法。
2、 非编码矩阵键盘的行反转法识别方法。
3、 掌握键盘接口的基本特点，了解独立键盘和矩阵键盘的应用方法。
4、 掌握键盘接口的硬件设计方法，软件程序设计和贴士排错能力。
5、 掌握利用Keil51软件对程序进行编译。
6、 会根据实际功能，正确选择单片机功能接线，编制正确程序。
对实验结果
能做出分析和解释，能写出符合规格的实验报告。
三、实验原理
1、MCS51系列单片机的P0～P3口作为输入端口使用时必须先向端口写入“1”。
2、用查询方式检测按键时，要加入延时（通常采用软件延时10～20mS）以消除抖动。
3、识别键的闭合，通常采用行扫描法和行反转法。
行扫描法是使键盘上某一行线为低电平，而其余行接高电平，然后读取列值，如读列值中某位为低电平，表明有键按下，否则扫描下一行，直到扫完所有行。
行反转法识别闭合键时，要将行线接一并行口，先让它工作在输出方式，将列线也接到一个并行口，先让它工作于输入方式，程序使CPU通过输出端口在各行线上全部送低电平，然后读入列线值，如此时有某键被按下，则必定会使某一列线值为0。
然后，程序对两个并行端口进行方式设置，使行线工作于输入方式，列线工作于输出方式，并将刚才读得的列线值从列线所接的并行端口输出，再读取行线上输入值，那么，在闭合键所在行线上的值必定为0。
这样，当一个键被接下时，必定可以读得一对唯一的行线值和列线值。
由于51单片机的并口能够动态地改变输入输出方式，因此，矩阵键盘采用行反转法识别最为简便。
行反转法识别按键的过程是：
首先，将4个行线作为输出，将其全部置0，4个列线作为输入，将其全部置1，也就是向P1口写入0xF0；假如此时没有人按键，从P1口读出的值应仍为0xF0；假如此时1、4、7、0四个键中有一个键被按下，则P1.6被拉低，从P1口读出的值为0xB0；为了确定是这四个键中哪一个被按下，可将刚才从P1口读出的数的低四位置1后再写入P1口，即将0xBF写入P1口，使P1.6为低，其余均为高，若此时被按下的键是“4”，则P1.1被拉低，从P1口读出的值为0xBE；这样，当只有一个键被按下时，每一个键只有唯一的反转码，事先为12个键的反转码建一个表，通过查表就可知道是哪个键被按下了。
四、接线方法
键盘连接成4×4的矩阵形式，占用单片机P1口的8根线，行信号是P1.0-1.3,列信号是P1.4-1.7
单片机与矩阵键盘连接如下图：
此图用P1口P1.0---P1.3接4行P1.4--P1.7接4列
矩阵键盘工作原理：
由于按键没有接地，4行4列正好占用8个I/O如果4行我们送P3.0到P3.3送入0111然后去读取4列的值，如果P3.0的按键按下那么P3.4---P3.7的值等于0111，假如是第2个键按下的话那么读回来的值是1011，如果第3个键按下去读回来的值是1101，如果第4个键按下去读回来的值是1110，如果没有键按下去读回来就是1111。
所以我们就根据读回来的值来判断按下去的是那个键。
当然这是对P3.0这一行，因为矩阵键盘是扫描的，所以下次把P3.0给1P3.1给0对第2行，陆续的第3行第4行，0111101111011110而每次都去从新扫描一遍列值列有4个值，以确定是那个键按下。
无论何时任何一个时间有一个按键被按下就跳出循环。
当然不可能有2个键刚好一起按下你的手没有这么好的力度，就算有2个键一起按键，程序也有先后检测的顺序，只能检测一个后面的检测不到。
P3=0XFE;//第一行给0
temp;定义个变量
temp=P3;读回来由于读需要先写1因为P3=FE已经把高4位给1了所以能读了
temp&oxf0如果没有按键按下结果还是0xf0.如果有键按下结果就不是0xf0了。
num然后我们再定义一个变量让它赋值给这个按下去的按键值。
一次类推把第一行赋值0扫描一遍然后把第2行赋值0扫描一遍..............共扫描16遍。
只要有键按下就会得到一个值num就从1排到16.共16个按键4*4的矩阵键盘。
我再总结下思路：
首先低4位是行共4行分别把每行给0低电平就4次0111、1011、1101、1110对吧
然后去检测高4位4列啊先不考虑极端情况，4列就4个按键只要按下一个P3口的高4位就会有一个值。
根据这个值就能判断是那个键了。
如：
P3=11111110低四位是行先把第一行给0
有按键下的话temp=P3读回来11011110然后temp&0xf0与运算下就判断下还等于oxf0吗？
如还等于就没有按下，如果不等于就肯定有按键按下。
定义个变量让它等于这个不是0XF0的值，做个标记。
依次类推。
五、流程图
6、实验电路
七、实验程序
#include
#include
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
ucharkey;
ucharflag;
ucharcodekeycodez[]={0xee,0xde,0xbe,0x7e,0xed,0xdd,0xbd,0x7d,
0xeb,0xdb,0xbb,0x7b,0xe7,0xd7,0xb7,0x77};
ucharcodedispcode[16][5]={{0xa4,0x89,0xc0,0x91,0xff},
{0xc7,0xf9,0xc8,0xff,0xff},
{0xff,0xff,0xff,0xff,0xff},
{0xff,0xff,0xff,0xff,0xff},
{0xa4,0x89,0x40,0xc8,0x90},
{0x91,0xf9,0xc8,0x90,0xff},
{0xa4,0x89,0xc1,0xff,0xff},
{0xff,0xff,0xff,0xff,0xff},
{0xf1,0xf9,0x40,0xc8,0x90},
{0x91,0xf9,0xff,0xff,0xff},
{0xff,0xff,0xff,0xff,0xff},
{0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,},
{0xc8,0xf9,0x91,0xff,0xff},
{0xc1,0xc8,0xff,0xff,0xff},
{0xf1,0xf9,0x40,0xc8,0xff},
{0xff,0xff,0xff,0xff,0xff},};
ucharcodew[5]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef};
voiddelay1ms（uinti）
{ucharj;
while（i--）
{for（j=0;j<115;j++）;
}}
ucharkeyscan（）
{ucharscan1,scan2,keycode,j;
P1=0xf0;
scan1=P1;
if（（scan1&0xf0）!
=0xf0）
{
delay1ms（15）;
scan1=P1;
if（（scan1&0xf0）!
=0xf0）
P1=0x0f;
scan2=P1;
keycode=scan1|scan2;
for（j=0;j<16;j++）
{
if（keycode==keycodez[j]）
{
key=j;
return（key）;
}
}
}
else
P1=0xff;
return（16）;
}
main（）
{
uchart;
P1=0xff;
while
（1）
{
P1=0xf0;
if（（P1&0xf0）!
=0xf0）
keyscan（）;
for（t=0;t<5;t++）
{
P2=w[t];
P0=dispcode[key][t];
delay1ms
（1）;}}}
7、实验结果
ming
hong
kai
zhang
hong
wei
zhao
zhi
qi
zhang
qian
将实验程序烧进单片机后按键盘对应显示小组成员的名字如上。
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