單片機(jī)一鍵多功能按鍵識(shí)別設(shè)計(jì)

1、安徽電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院?jiǎn)纹瑱C(jī)應(yīng)用技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)題 目：一鍵多功能按鍵識(shí)別設(shè)計(jì) 姓 名： xxx 專(zhuān) 業(yè)： 電子信息工程技術(shù) 班 級(jí)： 電信097 學(xué) 號(hào)： 090301704 設(shè)計(jì)成績(jī)： 指導(dǎo)教師： 李炎 設(shè)計(jì)完成日期 2010年12月26日 前言單片機(jī)的應(yīng)用介紹單片機(jī)具有體積小、可靠性高、功能強(qiáng)、靈活方便等許多優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。智能儀器的應(yīng)用單片機(jī)用于各種儀器儀表，是儀器儀表智能化，可以提高測(cè)量的自動(dòng)化程度和精度；簡(jiǎn)化儀器儀表的硬件結(jié)構(gòu)，減小體積，提高其性?xún)r(jià)比。例如：溫度智能控制儀表、醫(yī)用儀表、數(shù)字示波器等。通信設(shè)備的應(yīng)用單片機(jī)與通信技術(shù)相結(jié)合促使通信設(shè)備的智能控制水

2、平大大提高，廣泛應(yīng)用于通信的各個(gè)領(lǐng)域。例如:調(diào)制解調(diào)器、傳真機(jī)、復(fù)印機(jī)、打印機(jī)、移動(dòng)電話(huà)、固定電話(huà)機(jī)等。（3）家用電器的應(yīng)用傳統(tǒng)的家電配上單片機(jī)以后，提高了智能化程度，增加了功能，倍受人們的喜愛(ài)；單片機(jī)使人類(lèi)生活更加方便、舒適、豐富多彩。例如：洗衣機(jī)、電冰箱、電子玩具、收錄機(jī)、微波爐、電視機(jī)、錄像機(jī)、音響設(shè)備、程控玩具、游戲機(jī)等。工業(yè)控制的應(yīng)用機(jī)電一體化是機(jī)械工業(yè)發(fā)展的方向。機(jī)電一體化產(chǎn)品是集機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體，具有智能化特征的機(jī)電產(chǎn)品，例如微機(jī)控制的車(chē)床、鉆床等。單片機(jī)廣泛用于導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置、飛機(jī)上各種儀表的控制、計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通信與數(shù)據(jù)傳輸、機(jī)器人、工業(yè)自動(dòng)化過(guò)程的實(shí)時(shí)控

3、制和數(shù)據(jù)處理。在比較復(fù)雜的系統(tǒng)中，常采用分布式多機(jī)系統(tǒng)。多機(jī)系統(tǒng)一般由若干功能各異的單片機(jī)組成，各自完成特定的任務(wù)，它們通過(guò)串行通信相互聯(lián)系。協(xié)調(diào)工作。單片機(jī)的高可靠性和強(qiáng)抗干擾能力，使它可以置于惡劣課程設(shè)計(jì)的目的和意義 1、目的： （1）掌握單片機(jī)中有關(guān)指令的使用方法。 （2）掌握循環(huán)程序的設(shè)計(jì)方法。 （3）掌握子程序的應(yīng)用方法。 （4）掌握延時(shí)時(shí)間的計(jì)算、應(yīng)用。課題設(shè)計(jì)意義計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)與終端之間的數(shù)據(jù)傳送可以采用串行通訊和并行通訊二種方式。由于串行通訊方式具有使用線(xiàn)路少、成本低，特別是在遠(yuǎn)程傳輸時(shí)，避免了多條線(xiàn)路特性的不一致而被廣泛采用。 在串行通訊時(shí)，要求通訊雙方都采用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)

4、接口，使不同 的設(shè)備可以方便地連接起來(lái)進(jìn)行通訊。 RS-232-C接口(又稱(chēng) EIA RS-232-C)是目前最常用的一種串行通訊接口。它是在1970年由美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)(EIA)聯(lián)合貝爾系統(tǒng)、 調(diào)制解調(diào)器廠(chǎng)家及計(jì)算機(jī)終端生產(chǎn)廠(chǎng)家共同制定的用于串行通訊的標(biāo) 準(zhǔn)。它的全名是“數(shù)據(jù)終端設(shè)備(DTE)和數(shù)據(jù)通訊設(shè)備(DCE)之間 串行二進(jìn)制數(shù)據(jù)交換接口技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用一個(gè)25個(gè)腳的 DB25連接器，對(duì)連接器的每個(gè)引腳的信號(hào)內(nèi)容加以規(guī)定，還對(duì)各種信 號(hào)的電平加以規(guī)定。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)尤其是單片微型機(jī)技術(shù)的發(fā)展，人們已越來(lái)越多地采用單片機(jī)來(lái)對(duì)一些工業(yè)控制系統(tǒng)中如溫度、流量和壓力等參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)和控制

5、。PC機(jī)具有強(qiáng)大的監(jiān)控和管理功能，而單片機(jī)則具有快速及靈活的控制特點(diǎn)，通過(guò)PC機(jī)的RS-232串行接口與外部設(shè)備進(jìn)行通信，是許多測(cè)控系統(tǒng)中常用的一種通信解決方案。因此如何實(shí)現(xiàn)PC機(jī)與單片機(jī)之間的通訊具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。課題要求開(kāi)關(guān)SP1接在P3.7/RD管腳上，在AT89S51單片機(jī)的P1端口接有四個(gè)發(fā)光二極管，上電的時(shí)候，L1接在P1.0管腳上的發(fā)光二極管在閃爍，當(dāng)?shù)谝淮伟聪麻_(kāi)關(guān)SP1的時(shí)候，L2接在P1.1管腳上的發(fā)光二極管在閃爍，再按下開(kāi)關(guān)SP1的時(shí)候，L3接在P1.2管腳上的發(fā)光二極管在閃爍，再按下開(kāi)關(guān)SP1的時(shí)候，L4接在P1.3管腳上的發(fā)光二極管在閃爍，再按下開(kāi)關(guān)SP1的時(shí)候，

6、又回到L1在閃爍了，如此循環(huán)下去。晶振頻率為12MHz，發(fā)光二極管閃爍的頻率為0.6s編程實(shí)現(xiàn)，每隔10ms檢測(cè)一下開(kāi)關(guān)狀態(tài)。硬件設(shè)計(jì)1、主要元器件選用型號(hào)和數(shù)量如下：元器件 數(shù) 量AT89C51 （單片機(jī)) RES （電阻）發(fā)光二極管BUTTON （開(kāi)關(guān)按鈕）Vcc （電源）接地端1個(gè)4個(gè)4個(gè)1個(gè)4個(gè)1個(gè)2、AT89C51功能及引腳簡(jiǎn)介：上圖是AT89C51的引腳圖，引腳說(shuō)明如下 ：VCC ：AT89C51 電源正極輸入，接+5V電壓。 GND ：電源接地端。 XTAL1： 接外部晶振的一個(gè)引腳。在單片機(jī)內(nèi)部，它是一反相放大器輸入端，這個(gè)放大器構(gòu)成了片內(nèi)振蕩器。它采用外部振蕩器時(shí)，些引腳應(yīng)接

7、地。 XTAL2 ：接外部晶振的一個(gè)引腳。 在片內(nèi)接至振蕩器的反相放大器輸出端和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器輸入端。當(dāng)采用外部振蕩器時(shí)，則此引腳接外部振蕩信號(hào)的輸入。 RST ：AT89C51 的復(fù)位信號(hào)輸入引腳，高電位工作，當(dāng)要對(duì)芯片又時(shí)，只要將此引腳電位提升到高電位，并持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期以上的時(shí)間，AT89C51 便能完成系統(tǒng)復(fù)位的各項(xiàng)工作，使得內(nèi)部特殊功能寄存器的內(nèi)容均被設(shè)成已知狀態(tài)。 ALE/PROG ：ALE 是英文ADDRESS LATCH ENABLE的縮寫(xiě)，表示允許地址鎖存允許信號(hào)。當(dāng)訪(fǎng)問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，ALE 信號(hào)負(fù)跳變來(lái)觸發(fā)外部的8位鎖存器 (如 74LS373)，將端口P0的地址總線(xiàn)(A0

8、-A7)鎖存進(jìn)入鎖存器中。在非訪(fǎng)問(wèn)外部存儲(chǔ)器期間，ALE 引腳的輸出頻率是系統(tǒng)工作頻率的 1/16，因此可以用來(lái)驅(qū)動(dòng)其他外圍芯片的時(shí)鐘輸入。當(dāng)問(wèn)外部存儲(chǔ)器期間，將以 1/12振蕩頻率輸出。 EA/VPP ：該引腳為低電平時(shí)，則讀取外部的程序代碼 (存于外部 EPROM 中)來(lái)執(zhí)行程序。因此在 8031 中，EA 引腳必須接低電位，因?yàn)槠鋬?nèi)部無(wú)程序存儲(chǔ)器空間。如果是使用 AT89C51或其它內(nèi)部有程序空間的單片機(jī)時(shí)，此引腳接成高電平使程序運(yùn)行時(shí)訪(fǎng)問(wèn)內(nèi)部程序存儲(chǔ)器，當(dāng)程序指針PC 值超過(guò)片內(nèi)程序存儲(chǔ)器地址(如8051/8751/89C51的PC 超過(guò) 0FFFH)時(shí)， 將自動(dòng)轉(zhuǎn)向外部程序存儲(chǔ)器繼續(xù)

9、運(yùn)行。 此外，在將程序代碼燒錄至 8751 內(nèi)部 EPROM、89C51內(nèi)部 FALSH 時(shí)，可以利用此引腳來(lái)輸入提供編程電壓（8751為2lV、AT89C51為 12V、8051是由生產(chǎn)廠(chǎng)方一次性加工好)。 PSEN ：此為Program Store Enable的縮寫(xiě)。訪(fǎng)問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)，低電平有效。在訪(fǎng)問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器讀取指令碼時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期產(chǎn)生二次PSEN 信號(hào)。在執(zhí)行片內(nèi)程序存儲(chǔ)器指令時(shí)，不產(chǎn)生PSEN信號(hào)，在訪(fǎng)問(wèn)外部數(shù)據(jù)時(shí)，亦不產(chǎn)生PSEN 信號(hào)。 P0 ：P0 口(P0.0P0.7)是一個(gè) 8 位漏極開(kāi)路雙向輸入輸出端口，當(dāng)訪(fǎng)問(wèn)外部數(shù)據(jù)時(shí)，它是地址總線(xiàn)（低 8位）和數(shù)據(jù)

10、總線(xiàn)復(fù)用。外部不擴(kuò)展而單片應(yīng)用時(shí)，則作一般雙向 IO 口用。P0 口每一個(gè)引腳可以推動(dòng) 8個(gè)LSTTL負(fù)載。 P1 ：P1 口(P1.0P1.7)口是具有內(nèi)部提升電路的雙向 I/0 端口(準(zhǔn)雙向并行 I/O 口)，其輸出可以推動(dòng) 4個(gè)LSTTL負(fù)載。僅供用戶(hù)作為輸入輸出用的端口。P2 ：P2 口(P2.0P2.7)口是具有內(nèi)部提升電路的雙向 I/0 端口(準(zhǔn)雙向并行 I/O 口)，當(dāng)訪(fǎng)問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，它是高8 位地址。外部不擴(kuò)展而單片應(yīng)用時(shí)，則作一般雙向 IO 口用。每一個(gè)引腳可以推動(dòng) 4個(gè)LSTL負(fù)載。 P3 ：P3 口(P3.0P3.7)口是具有內(nèi)部提升電路的雙向 I/0 端口(準(zhǔn)雙向

11、并行 I/O 口)，它還提供特殊功能，包括串行通信、外部中斷控制、計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)控制及外部隨機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)容的讀取或?qū)懭肟刂频裙δ?。其特殊功能引腳分配如下： P3.0 RXD串行通信輸入 P3.1 TXD串行通信輸出 P3.2 INT0 外部中斷 0輸入，低電平有效 P3.3 INT1 外部中斷 1輸入，低電平有效 P3.4 T0計(jì)數(shù)器 0外部事件計(jì)數(shù)輸入端 P3.5 T1計(jì)數(shù)器 1外部事件計(jì)數(shù)輸入端 P3.6 WR外部隨機(jī)存儲(chǔ)器的寫(xiě)選通，低電平有效 P3.7 RD 外部隨機(jī)存儲(chǔ)器的讀選通，低電平有效3、 鍵盤(pán)多功能按鍵識(shí)別器原理圖：設(shè)計(jì)思路：在給單片機(jī)通電后我們要求立刻有一個(gè)發(fā)光二極管P1.0發(fā)光，當(dāng)

12、第一次按下按鈕后P1.1口所對(duì)應(yīng)發(fā)光二極管發(fā)光且前一個(gè)燈滅，以此類(lèi)推完成要求.軟件總體設(shè)計(jì)（1） 在設(shè)計(jì)過(guò)程中我們用一個(gè)存儲(chǔ)單元作為秒計(jì)數(shù)單元，當(dāng)一秒鐘到來(lái)時(shí)，就讓秒計(jì)數(shù)單元加1，當(dāng)秒計(jì)數(shù)達(dá)到60時(shí)，就自動(dòng)返回到0，從新秒計(jì)數(shù)。（2） 對(duì)于秒計(jì)數(shù)單元中的數(shù)據(jù)要把它十位數(shù)和個(gè)數(shù)分開(kāi)，方法仍采用對(duì)10整除和對(duì)10求余。（3） 在數(shù)碼上顯示，仍通過(guò)查表的方式完成。（4） 一秒時(shí)間的產(chǎn)生在這里我們采用軟件精確延時(shí)的方法來(lái)完成，經(jīng)過(guò)精確計(jì)算得到1秒時(shí)間為1.002秒。源程序設(shè)計(jì)：ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0030HMAIN:SETB P3.7MOV TCON,#00HMOV SP,

13、#6FHMOV P1,#0FEH KEY1:MOV P1,#0FFH L1:CLR P1.0 LCALL DELAY SETB P1.0 LCALL DELAY JNB P3.7,KEY2 LJMP L1KEY2: MOV P1,#0FFHL2:CLR P1.1 LCALL DELAY SETB P1.1LCALL DELAY JNB P3.7,KEY3 LJMP L2KEY3:MOV P1,#0FFHL3:CLR P1.2 LCALL DELAY SETB P1.2 LCALL DELAY JNB P3.7,KEY4 LJMP L3KEY4:MOV P1,#0FFHL4:CLR P1.3 L

14、CALL DELAY SETB P1.3LCALL DELAYJNB P3.7,KEY1LJMP L4 ORG 0010HDELAY:MOV R3,#4DEL3 :MOV R4,#100DEL2 :MOV R5,#150DEL1 :NOPDJNZ R5,DEL1DJNZ R4,DEL2DJNZ R3,DEL3RET END 仿真調(diào)試：?jiǎn)纹瑱C(jī)仿真調(diào)試可以用完全的軟件化，就如用Proteus仿真軟件。就是說(shuō)不涉及到用真正單片機(jī)來(lái)做仿真。而一般設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)中都是用硬件的仿真器結(jié)合真正的單片機(jī)芯片及其外圍電路做的硬件仿真。說(shuō)白了就是讓單片機(jī)根據(jù)編程者的意愿來(lái)執(zhí)行程序中某些特定的部分，以便調(diào)試并找出單片機(jī)程

15、序及外圍電路的錯(cuò)誤和毛病。設(shè)計(jì)總結(jié)：完成情況：經(jīng)過(guò)兩個(gè)星期的努力，我們一組成員終于完成了鍵盤(pán)多功能按鍵設(shè)計(jì)的課題，主要是用AT89C51單片機(jī)實(shí)現(xiàn)鍵盤(pán)多功能按鍵識(shí)別器控制方案。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，使我得到了一次用專(zhuān)業(yè)知識(shí)和專(zhuān)業(yè)技能去分析問(wèn)題、解決問(wèn)題全面系統(tǒng)的鍛煉。使我在單片機(jī)的基本原理、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程，以及用匯編語(yǔ)言設(shè)計(jì)程序的思路技巧等方面都能向前邁了一大步，為日后成為合格的應(yīng)用型人才打下良好的基礎(chǔ)。這次這個(gè)單片機(jī)的課程設(shè)計(jì)我們完成的不太理想，通過(guò)這次的課程設(shè)計(jì)作品的制作讓我對(duì)單片機(jī)的理論有了更加深入的了解，同時(shí)在具體的制作過(guò)程中我們發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在書(shū)本上的知識(shí)與實(shí)際的應(yīng)用存在著不小的差距，書(shū)本上的知識(shí)很多都是理想化后的結(jié)論，忽略了很多實(shí)際的因素，或者涉及的不全面，可在實(shí)際的應(yīng)用時(shí)這些是不能被忽略的，我們不得不考慮這方的問(wèn)題，這讓我們無(wú)法根據(jù)書(shū)上的理論就輕易得到預(yù)想中的結(jié)果，有