4×4矩阵键盘原理及其在单片机中的简单应用(基于Proteus仿真)

4×4矩阵键盘原理及其在单片机中的简单应用

基于Proteus仿真

1、4×4矩阵键盘的工作原理

如下图所示，4×4矩阵键盘由4条行线和4条列线组成，行线接P3.0－P3.3，列线接P3.4－P3.7，按键位于每条行线和列线的交叉点上。

按键的识别可采用行扫描法和线反转法，这里采用简单的线反转法，只需三步。

第一步，执行程序使X0~X3均为低电平，此时读取各列线Y0~Y3的状态即可知道是否有键按下。当无键按下时，各行线与各列线相互断开，各列线仍保持为高电平；当有键按下时，则相应的行线与列线通过该按键相连，该列线就变为低电平，此时读取Y0Y1Y2Y3的状态，得到列码。

第二步，执行程序使Y0~Y3均为低电平，当有键按下时，X0~X3中有一条行线为低电平，其余行线为高电平，读取X0X1X2X3的状态，得到行码。

第三步，将第一步得到的列码和第二步得到的行码拼合成被按键的位置码，即Y0Y1Y2Y3X0X1X2X3（因为行线和列线各有一条为低电平，其余为高电平，所以位置码低四位和高四位分别只有一位低电平，其余为高电平）。

也就是说，当某个键按下时，该键两端所对应的行线和列线为低电平，其余行线和列线为高电平。比如，当0键按下时，行线X0和列线Y0为低电平，其余行列线为高电平，于是可以得到0键的位置码Y0Y1Y2Y3X0X1X2X3为01110111，即0X77。当5键按下时，行线X1和列线Y1为低电平，其余行列线为高电平，于是可得到5键的位置码Y0Y1Y2Y3X0X1X2X3为10111011，即0XBB。全部矩阵键盘的位置码如下：

2、4×4矩阵键盘在单片机的简单应用举例（一）

如下图所示，运行程序时，按下任一按键，数码管会显示它在矩阵键盘上的序号0~F，并且蜂鸣器发出声音，模拟按键的声音。此处采用线反转法识别按键。

C程序如下：

#include

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

sbit buzzer=P1^0;

uchar code dis[]= //0~9，A~F的共阳显示代码

{0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,

0x99,0x92,0x82,0xf8,

0x80,0x90,0X88,0X83,

0XC6,0XA1,0X86,0X8E};

uchar code tab[]= //矩阵键盘按键位置码

{

0x77,0xb7,0xd7,0xe7,

0x7b,0xbb,0xdb,0xeb,

0x7d,0xbd,0xdd,0xed,

0x7e,0xbe,0xde,0xee

};

void delay(uint x) //延时函数

{uchar i;

while(x--)

for(i=0;i<120;i++);

}

uchar scan() //矩阵键盘扫描函数，得到按键号，采用线反转法{uchar a,b,c,i;

P3=0XF0; //P3口输出11110000

a=P3; //读取列码

delay(10); //防抖延时10ms

P3=0X0F; //P3口输出00001111

b=P3; //读取行码

c=a+b; //得到位置码

for(i=0;i<16;i++)

if(c==tab[i])return i; //查表得到按键序号并返回

return -1; //无按键，则返回-1

}

void beep() //蜂鸣器发出声音，模拟按键的声音

{ uchar i;

for(i=0;i<100;i++)

{

buzzer=~buzzer;

delay(1);

}

buzzer=0;

}

void main()

{uchar key;

buzzer=0; //关闭蜂鸣器

while(1)

{key=scan(); //得到按键号

if(key!=-1) //有按键则显示，并且蜂鸣器发出声音

{P0=dis[key];

beep();

delay(100);

}

}

}

Proteus仿真运行结果如下：

3、4×4矩阵键盘在单片机的简单应用举例（二）

如下图所示，运行程序时，按下的按键键值越大，点亮的LED灯越多，例如，按下1号键时，点亮一只LED灯，按下2号键时，点亮两只LED灯，按下16号键时，点亮全部LED 灯。这里仍然采用线反转法识别按键。

C程序如下：

#include

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

uchar code tab[]= //矩阵键盘按键位置码

{

0x77,0xb7,0xd7,0xe7,

0x7b,0xbb,0xdb,0xeb,

0x7d,0xbd,0xdd,0xed,

0x7e,0xbe,0xde,0xee

};

void delay(uint x) //延时函数

{uchar i;

while(x--)

for(i=0;i<120;i++);

}

uchar scan() //矩阵键盘扫描函数，得到按键号，采用线反转法{uchar a,b,c,i;

P1=0XF0;

a=P1;

delay(10);

P1=0X0F;

b=P1;

c=a+b;

for(i=0;i<16;i++)

if(c==tab[i])return i; //有按键，则返回按键号

return -1; //无按键，则返回-1

}

void main()

{uchar key,i,led3,led2;

while(1)

{key=scan();

if(key!=-1)

{led3=0xff;

led2=0xff;

for(i=0;i<=key;i++) //这里假设key=3，因为key是从0开始算起，所以是4号键，应该{if(i<8) //点亮4只LED灯，执行4次for循环后，led3=00001111，所以点亮led3>>=1; //了4只LED灯。

else

led2>>=1;

}

P2=led2;

P3=led3;

}

}

}

Proteus仿真运行结果如下：

4、上述两个Proteus仿真文件下载地址

https://www.sodocs.net/doc/cd17858186.html,/down_4163448.html

5、参考文献

[1]彭伟.单片机C语言程序设计实训100例.北京:电子工业出版社.2009

[2]贾振国，许琳.智能化仪器仪表原理及应用.北京:中国水利水电出版社.2011

Proteus仿真单片机实例

引言 单片机体积小,重量轻,具有很强的灵活性而且价格便宜，具有逻辑判断，定时计数等多种功能，广泛应用于仪器仪表，家用电器，医用设备的智能化管理和过程控制等领域。以单片机为核心的嵌入式系统已经成为目前电子设计最活跃的领域之一。在嵌入式系统的中，开发板成本高，特别是对于大量的初学者而言，还可能由于设计的错误导致开发板损坏。利用Proteus我们可以很好地解决这个问题，由此我们可以快速地建立一个仿真系统。 2.Proteus介绍 Proteus是英国Labcenter Electro-nics公司开发的一款电路仿真软件，软件由两部分组成：一部分是智能原理图输入系统ISIS(Intelligent Schematic Input System)和虚拟系统模型VSM(Virtual Model System)；另一部分是高级布线及编辑软件ARES(Adv-Ancd Routing Ａnd Editing Software)也就是PCB. 2.1 Proteus VSM的仿真 Proteus可以仿真模拟电路及数字电路，也可以仿真模拟数字混合电路。 Proteus可提供30多种元件库，超过8000种模拟、数字元器件。可以按照设计的要求选择不同生产厂家的元器件。此外，对于元器件库中没有的元件，设计者也可以通过软件自己创建。 除拥有丰富的元器件外，Proteus还提供了各种虚拟仪器，如常用的电流表，电压表，示波器，计数/定时/频率计，SPI调试器等虚拟终端。支持图形化的分析功能等。 Proteus特别适合对嵌入式系统进行软硬件协同设计与仿真，其最大的特点是可以仿真8051，PIA，A VR，ARM等多种系列的处理器。Protues包含强大的调试工具，具有对寄存器和存储器、断点和单步模式IAR C-SPY,Keil、MPLAB等开发工具的源程序进行调试的功能；能够观察代码在仿真硬件上的实时运行效果；对显示，按钮，键盘等外设的交互可视化进行仿真。 2.2 Proteus PCB Proteus 的PCB设计除了有自动布线仿真功能外，还集成了PCB设计，支持多达16个布线层，可以任意角度放置元件和焊接连线；集成了高智能的布线算法，可以方便地进行PCB设计。 3. 基于Protesus的简单数据采集系统。 3.1 软件的编写 本例题采用可调电阻调节电压值作为模拟信号的输入量，通过A/D转换芯片AD0808把模拟信号转换为数字量传送到单片机的P1口，并在P0口把转换的结果显示出来。 软件的编写可以在Keil C51 环境下进行，芯片的型号选择AT89C51,编写data.c文件,利用Keil C51进行编译，编译成功后生成data.hex文件。 3.2 绘制电路图 运行Proteus的ISIS，进入仿真软件的主界面，如图1所示。主界面分为菜单栏，工具栏，模型显示窗口，模型选择区，元件列表区等。

电子琴C程序代码,四乘四矩阵键盘输入

电子琴C程序代码，四乘四矩阵键盘输入#include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit duan=P 2八6; sbit wei=P 2八7; sbit bee=P 2八3; uchar code table[]={ 0x3f,0x06,0x5b,0x4f, 0x66,0x6d,0x7d,0x07, 0x7f,0x6f,0x77,0x7c, 0x39,0x5e,0x79,0x71}; uchar code tablewe[]={ 0x7f,0xbf,0xdf,0xef, 0xf7,0xfb,0xfd,0xfe}; uchar disp[16]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f, 0x66,0x6d,0x7d,0x07, 0x7f,0x6f,0x77,0x7c, 0x39,0x5e,0x79,0x71}; // 在里面输入按下键值为0~15 对应要显示的第一位码值uchar disp1[16]={0x06,0x5b,0x4f, 0x66,0x6d,0x7d,0x07, 0x7f,0x6f,0x77,0x7c, 0x39,0x5e,0x79,0x71,0x3f}; // 在里面输入按下键值为0~15 对应要显示的第二位码值unsigned char temp; unsigned char key; unsigned char i,j;

unsigned char STH0; unsigned char STL0; unsigned int code tab[]={ //63625, 63833, 64019, 64104, 64260, 64400, 64524 ,// 低音区:1 2 3 4 64580, 64685, 64778, 64820, 64898, 64968, 65030 ,// 中音区:1 2 3 4 5 65058, 65110, 65157, 65178, 65217, 65252, 65283 ,// 高音区:1 2 3 4 5 65297 ,// 超高音:1 }; // 音调数据表可改 void delay(uchar x) uchar y,z; for(y=x;y>0;y--) for(z=0;z<110;z++); void init() TMOD=0x01; ET0=1; EA=1; void display() { for(i=0;i<2;i++)

矩阵键盘电路设计

课程设计 题目矩阵键盘电路设计教学院计算机学院 专业计算机应用技术班级 姓名 指导教师 2010 年01 月12 日

前言.................................................................... 第一章需求分析......................................................... 功能描述......................................................... 功能分析......................................................... 第二章系统的原理及分析................................................. 用到的知识点的介绍，知识点使用的总体思路 第三章详细设计......................................................... 硬件设计 系统结构图，元器件的选择等 软件设计 所设计的软件关键模块的程序流程 第四章测试............................................................ 运行结果分析等 第五章总结............................................................. 参考文献................................................................ 附录 关键程序代码........................................................

单片机矩阵键盘设计方案

1、设计原理 (1)如图14.2所示，用单片机的并行口P3连接4×4矩阵键盘，并以单片机的P3.0-P3.3各管脚作输入线，以单片机的P3.4-P3.7各管脚作输出线，在数码管上显示每个按键“0-F”的序号。 (2)键盘中对应按键的序号排列如图14.1所示。 2、参考电路 图14.2 4×4矩阵式键盘识别电路原理图 3、电路硬件说明 (1)在“单片机系统”区域中，把单片机的P3.0-P3.7端口通过8联拨动拨码开关JP3连接到“4×4行列式键盘”区域中的M1-M4，N1-N4端口上。 (2)在“单片机系统”区域中，把单片机的P0.0-P0.7端口连接到“静态数码显示模块”区域中的任何一个a-h端口上;要求：P0.0对应着a，P0.1对应着b，……，P0.7对应着h。 4、程序设计内容 (1)4×4矩阵键盘识别处理。 (2)每个按键都有它的行值和列值，行值和列值的组合就是识别这个按键的编码。矩阵的行线和列线分别通过两并行接口和CPU通信。键盘的一端(列线)通过电阻接VCC，而接地是通过程序输出数字“0”实现的。键盘处理程序的任务是：确定有无键按下，判断哪一个键按下，键的功能是什么?还要消除按键在闭合或断开时的抖动。两个并行口中，一个输出扫描码，使按键逐行动态接地;另一个并行口输入按键状态，由行扫描值和回馈信号共同形成键编码而识别按键，通过软件查表，查出该键的功能。 5、程序流程图(如图14.3所示) 6、汇编源程序 ;;;;;;;;;;定义单元;;;;;;;;;; COUNT EQU 30H ;;;;;;;;;;入口地址;;;;;;;;;;

ORG 0000H LJMP START ORG 0003H RETI ORG 000BH RETI ORG 0013H RETI ORG 001BH RETI ORG 0023H RETI ORG 002BH RETI ;;;;;;;;;;主程序入口;;;;;;;;;; ORG 0100H START: LCALL CHUSHIHUA LCALL PANDUAN LCALL XIANSHI LJMP START ;;;;;;;;;;初始化程序;;;;;;;;;;

Proteus软件的单片机仿真(ATM)

摘要 基于Proteus软件的单片机自动取款机（ATM）仿真系统设计，硬件电路需要单片机开发板和12864液晶显示器，能够实现自动取款的全部功能。通过在在计算机上用C语言编程来将生成文件下载到单片机控制其它外围器件工作。但是在EDA新技术的引入使得系统的开发成本降低而且灵活性增强，在Proteus软件中都可以找到上述硬件元件，通过电路图连接完全可以实现仿真功能。在Keil软件环境下通过C语言编程，编译调试后生成单片机下载的HEX（十六进制）文件，硬件电路图是在Proteus 软件中进行建模。通过Proteus和Keil结合建立的虚拟系统实现联合仿真，单片机实时控制12864LCD实现汉字的显示，扫描键盘从而达到用户与ATM的信息交换，使得ATM系统设计变为现实。 ATM系统，是一个有数据库组成的应用系统。用户的初始信息通过E2PROM存放，这样免去了掉电丢失数据的弊端。系统功能有用户在ATM上提取现金、查询账户余额、修改密码、账户冻结、密码保护、自动存款及转账功能。可以仿真实现最基本的银行服务。 关键词：ATM；51单片机；Proteus；Keil；12864LCD；E2PROM；虚拟仿真

Abstract Automatic Teller Machine system is based on Proteus 51-microcontroller.Hardware circuit includes microcontroller developer board and 12864LCD display. All features of ATM can be well worked on it. Programming on PC then download created file to 51-microcontroller to control outer circuit. However, with the introduction of EDA, new technology, which lower the cost of system exploration and enhance flexibility. Programing with C language, compiling and debugging under the environment of Keil software,creating a HEX file which will be downloaded by microcontroller later. Hardware schematic diagrams are established with Proteus software. According to the combination of Proteus and Keil , making a virtual system , successfully achieve united simulation. Microcontroller controls 12864LCD to display Chinese words, scans keyboard to exchange information between customer and ATM, which makes virtual ATM system becoming reality. ATM system includes databases, which are used for the storage of customers’ initial information, leading to emerge from the disadvantage of data lost when power cuts. The functions of ATM are as follows: withdraw cash, search client and remaining modify password, client freezed, password protection, automatic deposit and transfer client. This system simulates to realize the bank’s fundamental services. Keywords:ATM;51microcontroller;Proteus;Keil;12864LCD;E2PROM;virtual simulation

单片机PROTEUS仿真100实例

《单片机C语言程序设计实训100例—基于8051+Proteus仿真》案例 第01 篇基础程序设计 01 闪烁的LED /* 名称：闪烁的LED 说明：LED按设定的时间间隔闪烁 */ #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit LED=P1^0; //延时 void DelayMS(uint x) { uchar i; while(x--) { for(i=0;i<120;i++); } } //主程序 void main() { while(1) { LED=~LED; DelayMS(150); } } 02 从左到右的流水灯 /* 名称：从左到右的流水灯 说明：接在P0口的8个LED 从左到右循环依次点亮，产生走 马灯效果 */ #include #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int

//延时 void DelayMS(uint x) { uchar i; while(x--) { for(i=0;i<120;i++); } } //主程序 void main() { P0=0xfe; while(1) { P0=_crol_(P0,1); //P0的值向左循环移动 DelayMS(150); } } 03 8只LED左右来回点亮 /* 名称：8只LED左右来回点亮 说明：程序利用循环移位函数_crol_和_cror_形成来回滚动的效果*/ #include #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int //延时 void DelayMS(uint x) { uchar i; while(x--) { for(i=0;i<120;i++); } } //主程序 void main() { uchar i; P2=0x01; while(1) {

单片机温度传感器proteus仿真

仿真程序仿真： LED_0 EQU 30H LED_1 EQU 31H LED_2 EQU 32H ADC EQU 35H TCNTA EQU 36H TCNTB EQU 37H H_TEMP EQU 38H L_TEMP EQU 39H FLAG BIT 00H H_ALM BIT P3.0 L_ALM BIT P3.1 SOUND BIT P3.7 CLOCK BIT P2.4 ST BIT P2.5 EOC BIT P2.6 OE BIT P2.7 ORG 00H SJMP START ORG 0BH LJMP INT_T0 ORG 1BH LJMP INT_T1 START:MOV LED_0,#00H

MOV LED_1,#00H MOV LED_2,#00H MOV DPTR,#TABLE MOV H_TEMP,#153 MOV L_TEMP,#77 MOV TMOD,#12H MOV TH0,#245 MOV TL0,#0 MOV TH1,#(65536-1000)/256 MOV TL1,#(65536-1000)/256 MOV IE,#8AH CLR C SETB TR0 WAIT:SETB H_ALM SETB L_ALM CLR ST SETB ST CLR ST JNB EOC,$ SETB OE MOV ADC,P1 CLR OE MOV A,ADC SUBB A,L_TEMP JC LALM MOV A,H_TEMP MOV R0,ADC SUBB A,R0 JC HALM CLR TR1 LJMP PROC1 LALM:CLR L_ALM SETB TR1 CLR FLAG LJMP PROC1 HALM:CLR H_ALM SETB TR1 SETB FLAG LJMP PROC1 PROC1:MOV A,ADC MOV B,#100 DIV AB MOV LED_2,A MOV A,B

矩阵键盘设计实验报告

南京林业大学 实验报告 基于AT89C51 单片机4x4矩阵键盘接口电路设计 课程机电一体化设计基础 院系机械电子工程学院 班级 学号 姓名 指导老师杨雨图 2013年9月26日

一、实验目的 1、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。 2、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。 3、掌握利用Keil51软件对程序进行编译。 4、用Proteus软件绘制“矩阵键盘扫描”电路，并用测试程序进行仿真。 5、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。 二、实验要求 通过实训，学生应达到以下几方面的要求： 素质要求 1.以积极认真的态度对待本次实训，遵章守纪、团结协作。 2.善于发现数字电路中存在的问题、分析问题、解决问题，努力培养独立 工作能力。 能力要求 1.模拟电路的理论知识 2.脉冲与数字电路的理念知识 3.通过模拟、数字电路实验有一定的动手能力 4.能熟练的编写8951单片机汇编程序 5.能够熟练的运用仿真软件进行仿真 三、实验工具 1、软件：Proteus软件、keil51。 2、硬件：PC机，串口线，并口线，单片机开发板 四、实验内容 1、掌握并理解“矩阵键盘扫描”的原理及制作，了解各元器件的参数及格 元器件的作用。 2、用keil51测试软件编写AT89C51单片机汇编程序 3、用Proteus软件绘制“矩阵键盘扫描”电路原理图。 4、运用仿真软件对电路进行仿真。 五．实验基本步骤 1、用Proteus绘制“矩阵键盘扫描”电路原理图。 2、编写程序使数码管显示当前闭合按键的键值。 3、利用Proteus软件的仿真功能对其进行仿真测试，观察数码管的显示状 态和按键开关的对应关系。 4、用keil51软件编写程序，并生成HEX文件。 5、根据绘制“矩阵键盘扫描”电路原理图，搭建相关硬件电路。 6、用通用编程器或ISP下载HEX程序到MCU。 7、检查验证结果。

51单片机行列式键盘的应用proteus仿真+源程序

51单片机行列式键盘的应用proteus仿真本人喜好单片机设计，精通单片机编程和硬件电路设计，在空余之际编一些小程序与大家分享，有哪位路过，请多多指教，希望大家在一起能互相学习，互相进步。这里的程序已经测试通过。发表出来，一来可以帮助同样爱好单片机的朋友们，二来，希望能结交一些同道中人，共同学习。 源程序： #include #include void delayms(unsigned char ms); unsigned char data dis_digit; unsigned char code dis_code[11]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0xff}; unsigned char data dis_index; void main() { P2=0xff; P1=0x00; dis_index=0; dis_digit=0x01; while(1) { P2=dis_code[dis_index]; P1=dis_digit; delayms(1); P1=0x00; dis_digit=_crol_(dis_digit,1); dis_index++; dis_index &=0x07; } } void delayms(unsigned char ms) { unsigned char i; while (ms--) {

for(i=0;i<120;i++); } } 仿真图：

如果您想做项目开发，或者是做课题，或者您只是有一个想法，亲联系我们，我们会尽最大努力帮您完成，您的需要就是我们奋斗的方向！ 本人有给学生做课程设计的经验，欢迎亲们来本店咨询哦 淘宝店铺地址：https://www.sodocs.net/doc/cd17858186.html, ; https://www.sodocs.net/doc/cd17858186.html, QQ：1203026348；496617571 邮箱：1203026348@https://www.sodocs.net/doc/cd17858186.html, ；496617571@https://www.sodocs.net/doc/cd17858186.html, 电话：小陈：152******** 小张：158******** 阿里旺旺：tb3569_1968 ；zwjyln 我们拥有40G！！超大容量！！！是单片机入门者的首选经典资料！！！ 您在单片机方面有任何问题，请及时和我们联系，我们会竭诚为您服务！！ 承接单片机项目开发，同时包括软件开发和硬件开发。我们是一组拥有扎实的单片机基础知识的大学生，我们可以给您提供从项目开始到项目的完成整个过程的技术支持，其中包括原理图的设计、电路图的proteus软件仿真、程序的编写以及相关软件的使用等

基于Proteus和Keil的单片机课程设计

第5期(总第70期) 2008年10月济南职业学院学报 Journal of Jinan Vocational College Oct .2008 No .5(Serial No .70) ·· 112单片机应用技术是电类专业的一门重要课程，也是理论和实践结合性很强的一门课程，所以课程设计环节尤为重要。课程设计环节的任务和目的是让每个学生亲自参与到其中的设计细节，提高单片机开发的能力。考虑到目前实验器材少，设计过程中容易造成器件和仪器仪表的损坏，以及离开实验室学生得不到充分的锻炼，从而借助于Proteus和Keil进行课程设计。实践证明，这样可以很好地解决上述问题，节省设计成本，提高设计速度。 1 Proteus和Keil简介1.1 Proteus简介 Proteus是一个完整的嵌入式系统软、硬件设计仿真平台，它包括原理图输入系统ISIS、带扩展的Prospice混合模型仿真器、动态器件库、高级图形分析模块和处理器虚拟系统仿真模型VSM。ISIS是Proteus系统的中心，具有超强的控制原理图设计环境。Proteus VSM最重要的特点是，它能把微处理器软件作用在处理器上，并和该处理器的任何模拟和数字器件协同仿真。仿真执行目标码就像在真正的单片机系统上运行，VSM CPU 模型能完整仿真I/O口、中断、定时器、通用外设口和其他与CPU有关的外设，甚至能仿 真多个处理器。 1.2 Keil简介 Keil是一个功能强大的开发平台，它包括项目管理器、CX51编译器、AX51宏汇编器、BL51/Lx51连接定位器、RTX51实时操作系统、Simulator软件模拟器以及Monitor51硬件目标调试器。它是一种集成化的文件管理编译环境，主要的功能特点为：编译C源程序、汇编源程序或混合语言源程序，链接和定位目标文件和库，创建HEX文件、调试目标程序等，是目前最好的51单片机开发工具之一。Keil支持软件模拟仿真（Simulator ）和用户目标板调试（Monitor51）两种工作模式，前者不需要任何单片机硬件即可完成用户程序仿真调试，后者利用硬件目标板中的监控程序可以直接调试目标硬件系统。 2 应用举例 下面结合课程设计中四项八拍步进电机正反转电路的单片机实现，具体说明如何基于Proteus和Keil进行单片机仿真。电路的功能是，通过点击正反转按钮，让步进电机自如进行正反转的切换。 2.1 硬件的实现 打开Proteus ISIS编辑环境，通过对象选择按 基于Ｐｒｏｔｅｕｓ和Ｋｅｉｌ的单片机课程设计 宫亚梅 （常州信息职业技术学院 机电工程系，江苏 常州 213164） 摘 要：本文介绍了Proteus和Keil的功能特点，结合步进电机正反转实例，详细给出了两种软件在单片机课 程设计中的具体应用。 关键词：Proteus；Keil；单片机；设计 中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1673-4270（2008）05-0112-02 收稿日期：2008-09-08 作者简介：宫亚梅（1979—），女，江苏姜堰人，常州信息职业技术学院机电工程系助教。

实验一矩阵键盘检测

一、实验目的： 1、学习非编码键盘的工作原理和键盘的扫描方式。 2、学习键盘的去抖方法和键盘应用程序的设计。 二、实验设备： 51/AVR实验板、USB连接线、电脑 三、实验原理： 键盘接口电路是单片机系统设计非常重要的一环，作为人机交互界面里最常用的输入设备。我们可以通过键盘输入数据或命令来实现简单的人机通信。 1、按键的分类 一般来说，按键按照结构原理可分为两类，一类是触点式开关按键，如机械式开关、导电橡胶式开关等；另一类是无触点式开关按键，如电气式按键，磁感应按键等。前者造价低，后者寿命长。目前，微机系统中最常见的是触点式开关按键（如本学习板上所采用按键）。 按键按照接口原理又可分为编码键盘与非编码键盘两类，这两类键盘的主要区别是识别键符及给出相应键码的方法。编码键盘主要是用硬件来实现对键的识别，非编码键盘主要是由软件来实现键盘的识别。 全编码键盘由专门的芯片实现识键及输出相应的编码，一般还具有去抖动和多键、窜键等保护电路，这种键盘使用方便，硬件开销大，一般的小型嵌入式应用系统较少采用。非编码键盘按连接方式可分为独立式和矩阵式两种，其它工作都主要由软件完成。由于其经济实用，较多地应用于单片机系统中（本学习板也采用非编码键盘）。 2、按键的输入原理 在单片机应用系统中，通常使用机械触点式按键开关，其主要功能是把机械上的通断转换成为电气上的逻辑关系。也就是说，它能提供标准的TTL 逻辑电平，以便与通用数字系统的逻辑电平相容。此外，除了复位按键有专门的复位电路及专一的复位功能外，其它按键都是以开关状态来设置控制功能或输入数据。当所设置的功能键或数字键按下时，计算机应

EDA矩阵键盘

实验十五矩阵键盘接口电路的设计 一、实验目的 1、了解普通4×4键盘扫描的原理。 2、进一步加深七段码管显示过程的理解。 3、了解对输入/输出端口的定义方法。 一、实验原理 实现键盘有两种方案：一是采用现有的一些芯片实现键盘扫描；再就是用软件实现键盘扫描。作为一个嵌入系统设计人员，总是会关心产品成本。目前有很多芯片可以用来实现键盘扫描，但是键盘扫描的软件实现方法有助于缩减一个系统的重复开发成本，且只需要很少的CPU 开销。嵌入式控制器的功能能强，可能充分利用这一资源，这里就介绍一下软键盘的实现方案。 图15-1 简单键盘电路 通常在一个键盘中使用了一个瞬时接触开关，并且用如图15-1 所示的简单电路，微处理器可以容易地检测到闭合。当开关打开时，通过处理器的I/O 口的一个上拉电阻提供逻辑1；当开关闭合时，处理器的/IO 口的输入将被拉低得到逻辑0。可遗憾的是，开关并不完善，因为当它们被按下或者被释放时，并不能够产生一个明确的1 或者0。尽管触点可能看起来稳定而且很快地闭合，但与微处理器快速的运行速度相比，这种动作是比较慢的。当触点闭合时，其弹起就像一个球。弹起效果将产生如图15-2 所示的好几个脉冲。弹起的持续时间通常将维持在5ms～30ms 之间。如果需要多个键，则可以将每个开关连接到微处理器上它自己的输入端口。然而，当开关的数目增加时，这种方法将很快使用完所有的输入端口。

图15-2 按键抖动 键盘上阵列这些开关最有效的方法（当需要5 个以上的键时）就形成了一个如图15-3 所示的二维矩阵。当行和列的数目一样多时，也就是方型的矩阵，将产生一个最优化的布列方式（I/O 端被连接的时候）。一个瞬时接触开关（按钮）放置在每一行与线一列的交叉点。矩阵所需的键的数目显然根据应用程序而不同。每一行由一个输出端口的一位驱动，而每一列由一个电阻器上拉且供给输入端口一位。 图15-3 矩阵键盘 键盘扫描的实现过程如下：对于4×4键盘，通常连接为4行、4列，因此要识别按键，只需要知道是哪一行和哪一列即可，为了完成这一识别过程，我们的思想是，首先固定输出4行为高电平，然后输出4列为低电平，在读入输出的4行的值，通常高电平会被低电平拉低，如果读入的4行均为高电平，那么肯定没有按键按下，否则，如果读入的4行有一位为低电平，那么对应的该行肯定有一个按键按下，这样便可以获取到按键的行值。同理，获取列值也是如此，先输出4列为高电平，然后在输出4行为低电平，再读入列值，如果其中有哪一位为低电平，那么肯定对应的那一列有按键按下。 获取到行值和列值以后，组合成一个8位的数据，根据实现不同的编码在对每个按键进行匹配，找到键值后在7段码管显示。 二、实验内容 本实验要求完成的任务是通过编程实现对4X4矩阵键盘按下键的键值的读取，并在数码管上完成一定功能（如移动等）的显示。按键盘的定义，按下“*”键则在数码管是显示“E”键值。按下“#”键在数码管上显示“F”键值。其它的键则按键盘上的标识进行显示。 在此实验中数码管与FPGA的连接电路和管脚连接在以前的实验中都做了详细说

基于Proteus的单片机串口通信仿真

— Proteus 班级：电信13-2 姓名：段学亮 邓成智 崔俊杰 邓石磊 陈亮 高金玉 成绩： 电子与信息工程学院 信息与通信工程系

1.设计要求 1.1甲单片机向乙单片机机发送控制命令字符，甲单片机同时接收乙单片机机发送的数字，并显示在数码管上。 1.2乙机程序接收甲机发送字符并完成相应动作乙机接收到甲机发送的信号后，根据相应信号控制LED完成不同闪烁动作。 2. 仿真电路图 串口通信仿真电路图如图一 图1:串口通信仿真电路图 3．串口通信C51程序 /* 名称：甲机串口程序 说明：甲机向乙机发送控制命令字符，甲机同时接收乙机发送的数字，并显示在数码管上。 */

#include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit LED1=P1^0; sbit LED2=P1^3; sbit K1=P1^7; uchar Operation_No=0; //操作代码 //数码管代码 uchar code DSY_CODE[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}; //延时 void DelayMS(uint ms) { uchar i; while(ms--) for(i=0;i<120;i++); } //向串口发送字符 void Putc_to_SerialPort(uchar c) { SBUF=c; while(TI==0); TI=0; } //主程序 void main() { LED1=LED2=1; P0=0x00; SCON=0x50; //串口模式1，允许接收 TMOD=0x20; //T1工作模式2 PCON=0x00; //波特率不倍增 TH1=0xfd; TL1=0xfd; TI=RI=0; TR1=1; IE=0x90; //允许串口中断 while(1) { DelayMS(100); if(K1==0) //按下K1时选择操作代码0，1，2，3 { while(K1==0); Operation_No=(Operation_No+1)%4; switch(Operation_No) //根据操作代码发送A/B/C或停止发送

单片机按键矩阵识别(含程序、原理图)

按键矩阵识别技术实验说明 如图2所示，把P1端口的8条I/O口分成4条列线4条行线交叉但不接触构成4×4键盘阵列，16个按键放置交叉位置，这样在单片机复杂系统需要较多按键时，这种接法可以节省单片机的硬件资源。 1．结合给出的电路原理图试分析4*4键盘矩阵识别原理，及LED动态扫描原理。（6分） 2．根据分析的键盘矩阵识别原理设计程序实现一下功能：当按下某个按键时在2个七段数码管上显示该按键的编号（注意考虑同时按下多个按键时程序处理过程）、按下某个按键使其弹起时对于消抖情况程序的处理。（9分）

2.0相关原理图如下：

3.0实验说明 本试验给了1-8键判断方法。按1-8键中任意键，则数码管显示该键编号。 想想怎样实现1-16个键的判断显示？ 参考程序见程序范例。 /************************************************************************ ****************** *描述: 按键距阵识别技术 *编写: 秦立春 *版本信息: V1.0 2008年4月20日 *说明: sp1,sp2,SP3跳线向右; ************************************************************************* *****************/ #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define ON 0 #define OFF 1 uchar bdata OUT; sbit JDQ=OUT^0; sbit HF =OUT^1; sbit BZ =OUT^2; sbit AA =OUT^3; sbit BB =OUT^4; sbit CC =OUT^5; sbit DD =OUT^6; sbit X0=P2^0; sbit X1=P2^1; sbit X2=P2^2; sbit X3=P2^3; sbit Y0=P2^4; sbit Y1=P2^5; sbit Y2=P2^6; sbit Y3=P2^7; sbit RS=P1^7; sbit RW=P3^4; sbit E =P3^5;

用PROTEUS对单片机进行仿真的方法与实例

用PROTEUS对单片机进行仿真的方法与实例 Proteus软件是英国Labcenter Electronics公司的一款电路设计与仿真软件，它包括ISIS、ARES等软件模块，ARES模块主要用来完成PCB的设计；ISIS模块用来完成电路原理图的布图和仿真。它可以进行模拟电路仿真、数字电路仿真，也可以进行单片机及其外围电路组成的系统的仿真；软件提供了各种虚拟仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器、电压表、电流表等。和其它仿真软件相比，Proteus ISIS最大特色是对单片机系统的仿真，目前支持的单片机类型有：68000系列、8051系列、ARM系列、AVR系列、PIC系列、Z80系列、HC11系列等。本文主要介绍Proteus 软件在单片机方面的仿真功能，即ISIS模块的用法。 在单片机学习开发的过程中，程序的调试是一个很重要的环节，要安装电路进行实验，而且电路在调试过程中往往要进行调整和改变，这不紧增加了费用和难度，而且也影响了学习和开发的进度,这也成了一些初学者学习的障碍。如果使用Proteus 软件就可以大大节省时间和开发费用，可以在软件仿真通过后再制作印刷电路板进行电路实验。 一、Proteus ISIS软件的工作环境和一些基本使用方法 下面通过一个流水灯的实例来说明Proteus的基本使用方法，使用的软件版本是Proteus.Professional 7.1 SP2。

流水灯使用AT89C51单片机，用P2口作输出口。先在Keil uVision编译器中输入下列程序： #include <reg51.h> void Delay1ms(unsigned int count)//延时子程序 { unsigned int i,j; for(i=0;i<count;i++) for(j=0;j<120;j++); } main() //主程序 { unsigned char LEDIndex = 0; bit LEDDirection = 1; while(1) { if(LEDDirection) P2 = ~(0x01<<LEDIndex); else P2 = ~(0x80>>LEDIndex); if(LEDIndex==7) LEDDirection = !LEDDirection; LEDIndex = (LEDIndex+1)%8;

Proteus与单片机实时动态仿真

0.引言 Proteus 是由英国Labcenter electronics 公司开发的EDA 工具软件。它从1989 年出现到现在已经有十多年的历史，在全球广泛使用。Proteus 安装以后，主要由两个程序组成：Ares和Isis。前者主要用于PCB 自动或人工布线及其电路仿真，后者主要采用原理布图的方法绘制电路并进行相应的仿真。除了上述基本应用之外，Proteus 革命性的功能在于它的电路仿真是互动的，针对微处理器的应用，可以直接在基于原理图的虚拟原型上编程，并实现软件代码级的调试，还可以直接实时动态地模拟按钮、键盘的输入，LED、液晶显示的输出，同时配合虚拟工具如示波器、逻辑分析仪等进行相应的测量和观测。 Proteus 软件的应用范围十分广泛，涉及PCB 制版、spice 电路仿真、单片机仿真，在最新的6.9 版本中又加入了对ARM7/LPC2000 的仿真。本文主要以单片机的仿真为例，使大家初步了解该软件的强大功能及其在工程实践和实验教学中的重要作用。 1.Proteus 仿真功能简介 作为一款EDA 仿真软件，Proteus 与同类软件有着很多的相似之处。相比之下，其主要的特点有两个：一是对动态元件的实时仿真，它对“人机对话”的模拟增强了系统的真实性；二是虚拟工具箱的功能，它能与仿真同时进行，测量方便而准确。下面着重介绍一下该软件的这两个突出特点。 1.1.实时动态仿真 与多数仿真软件相似，Proteus 有着数量庞大的元件库。Labcenter 公司与相关的第三方软件阵容共同开发了6000 多个模拟和数字电路中常用的spice 模型以及各种动态元件，基本元件如电阻、电容、各种二极管、三极管、MOS 管、555 定时器等；74 系列TTL 元件和4000 系列CMOS 元件；存储芯片包括各种常用的ROM, RAM，EEPROM, 还有常见I2C 器件等。在丰富的库元件的支持下，原理布图时只要进行相应的调用和连线，通过对每个元件的属性设置完成绘图，然后即可进行仿真和虚拟测量。关于原理图的具体绘制方法不是本文讨论的重点，请参考软件提供的帮助教程。 与Multisim 等仿真软件的一大不同，在于Proteus 支持微处理器的仿真。这些仿真的实现是基于Labcenter 公司提出的VSM 的概念。 VSM，Virtual System Modelling，直接译作“虚拟系统模型”，官方的定义是：将spice电路模型、动态外设以及微处理器的仿真结合起来，在物理原型调试之前用于仿真整个单片机系统的一种设计方法[1]。对动态外设的支持是Proteus在区别于其他等仿真软件最直接的地方。VSM为用户提供了一个实时交互的环境，在仿真的过程中，你可以用鼠标去点击开关和按钮，微处理器根据输入的信号做出相应的中断响应，同时输出运算的结果到显示终端。整个过程与真实的硬件调是极其相似的，在动态外设支持下的实时输入和输出为实验者呈现了一个最接近现实的调试环境。官方资料显示，一个300 MHz Pentium II CPU可以以12MHz的时钟频率仿真一个基本的8051 系统。

STM32矩阵键盘实现方法收集

STM32用矩阵键盘，不带外部中断，可以多个按键同时按下 C代码: STM32用矩阵键盘，不带外部中断，可以多个按键同时按下 /**************矩阵键盘.h文件*********************************/ #ifndef __COMMON_H #define __COMMON_H #include "stm32f10x.h" /* 4*4矩阵键盘*/ void keyboard_init(void); void update_key(void); extern unsigned char key[4][4]; #endif /**************矩阵键盘.c文件*****************************/ #include "common.h" struct io_port { GPIO_TypeDef *GPIO_x; unsigned short GPIO_pin; }; static struct io_port key_output[4] = { {GPIOD, GPIO_Pin_0}, {GPIOD, GPIO_Pin_1}, {GPIOD, GPIO_Pin_2}, {GPIOD, GPIO_Pin_3} }; static struct io_port key_input[4] = { {GPIOD, GPIO_Pin_4}, {GPIOD, GPIO_Pin_5}, {GPIOD, GPIO_Pin_6}, {GPIOD, GPIO_Pin_7} }; unsigned char key[4][4]; void keyboard_init(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; unsigned char i; /* 键盘行扫描输出线输出高电平*/ /* PA0 PA1 PA2 PA3 输出*/ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;