矩阵键盘介绍与使用程序
单片机外接键盘电路
一、原理简介
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。在设计键盘电路与程序前，我们需要了解键盘和组成键盘的按键的一些知识。
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，计算机应用系统应完成该按键所设定的功能。因此，键信息输入是与软件结构密切相关的过程。对于一组键或一个键盘，通过接口电路与单片机相连。单片机可以采用查询或中断方式了解有无按键输入并检查是哪一个按键按下，若有键按下则跳至相应的键盘处理程序处去执行，若无键按下则继续执行其他程序。
3. 按键的特点与去抖
机械式按键再按下或释放时，由于机械弹性作用的影响，通常伴随有一定时间的触点机械抖动，然后其触点才稳定下来。其抖动过程如图1（a）所示，抖动时间的长短与开关的机械特性有关，一般为5 ～10 ms。从图中可以看出，在触点抖动期间检测按键的通与断状态，可能导致判断出错。即按键一次按下或释放被错误地认为是多次操作，这种情况是不允许出现的。为了克服按键触点机械抖动所致的检测误判，必须采取去抖动措施，可从硬件、软件两方面予以考虑。一般来说，在键数较少时，可采用硬件去抖，而当键数较多时，采用软件去抖。（本学习板采用软件去抖方式）。软件去抖的流程图如图1（b）所示。
图1
从按键的去抖流程图我们可以知道，检测到有键按下时，应延时等待一段时间（可调用一个5ms~10ms的延迟子程序），然后再次判断按键是否被按下，若此时判断按键仍被按下，则认为按键有效，若此时判断按键没有被按下，说明为按键抖动或干扰，应返回重新判断。键盘真正被按下才可进行相应的处理程序，此时基本就算实现了按键输入，进一步的话可以判断按键是否释放。
二、电路详解
电路图如图2 所示。
图2
从图2 中可知独立式按键采用每个按键单独占用一根I/O 口线结构。当按下和释放按键时，输入到单片机I/O 端口的电平是不一样的，因此可以根据不同端口电平的变化判断是否有按键按下以及是哪一个按键按下。从图2（a）中可以看出，按键和单片机引脚连接并加了上拉电阻，这样当没有按键按下的时候，I/O 输入的电平是高电平，当有按键按下的时候，I/O 输入的电平是低电平。
虽然独立式按键电路配置灵活，软件结构简单，但每个按键必须占用一根I/O 口线，因此，在按键较多时，I/O 口线浪费较大。对于比较复杂的系统或按键比较多的场合，可以用到矩阵键盘，图2（b）中所示的为4×4的矩阵式键盘，其他矩阵式键盘的设计方法类似。
4×4 的矩阵式键盘由4 根行线和4 根列线交叉构成，按键位于行列的交叉点上，这样就构成了16 个按键。其中交叉点的行列线是不连接的，当按键按下的时候，此交叉点处的行线和列线导通。图2（b）行线通过上拉电阻接到VCC 上。当无键按下时，行线处于高电平状态；当有键按下时，行、列线在交点导通，此时，行线电平将由与此行线相连的列线电平决定。这是识别按键是否按下的关键。然而，矩阵键盘中的每条行线与4 条列线相交，交点的按键按下与否均影响该键所在行线和列线的电平，各按键间将相互影响，键分析时必须将行线、列线信号配合起来作适当处理，才能确定闭合键的位置。
值得注意的是本文介绍的矩阵键盘，在传统的矩阵键盘的输出端加了一个四输入与门芯片74HC21。当四路输入有一个为低电平的时候，输出为低电平。将74HC21 的输出端接到单片机的外部中断0（P32 管脚）上，这样在实时性要求较高的情况下，设P00~P03 为全低等待按键触发，当任何一个按键按下的情况下，系统都会进入中断服务程序，提高了键盘响应时间，在系统实时性要求较高的情况下非常实用。本文的全部源程序见
https://www.sodocs.net/doc/db6278496.html,。
三、程序设计
本文设计实例关键程序如下。
独立按键程序
……
#define keyio P0 （1）
#define key1 P0_3 （2）
……
keyio|=0X0F; （3）
if（key1==0）（4）
{
delay_nms（20）；（5）
if（key1==0）（6）
{
while（key1==0）
；（7）
return 1; （8）
}
}
程序说明：
（1）定义按键管脚。
（2）定义按键连接管脚。
（3）将按键连接管脚输出高电平，从而接收输入。
（4）如果此时管脚所连接按键被按下。
（5）延时一段时间，去抖作业。
（6）如果此时按键仍然被按下，此时按键有效。
（7）等待按键抬起，死循环，如果按键一直按下则一直等待。
（8）返回键值。矩阵键盘程序
……
#define KEYIO P0 （1）
……
code ksp[4]={0x7F,0xBF,0xDF,0xEF}; （2）unsigned char keypad_scan（）（3）
{
char key,i; （4）
KEYIO=0xF0; （5）
if （KEYIO!=0xF0）（6）
{
for（i=0;i<=3;i++）（7）
{
delaykey（10）；（8）
KEYIO=ksp[i]; （9）
delaykey（10）；（10）
if（KEYIO!=ksp[i]）//不等于ox（11）
{
delaykey（10）；（12）
key=KEYIO;（13）
while（KEYIO==key）；（14）
return（key）；（15）
}
}
}
}
程序说明：
（1）定义矩阵键盘管脚。
（2）将扫描时用到的管脚四种输出电平状态定义成一个数组。//确定第几列数（3）按键扫描程序。
（4）定义两个临时变量key,i。
（5）让键盘管脚的高四位输出高电平，低四位为低电平，为扫描按键准备。
（6）如果此时管脚状态电平发生变化。
（7）将之前定义的数组中的值赋予管脚，开始逐次扫描。
（8）延时一段时间，去抖。
（9）输出扫描按键的电平。
（10）再延时一段时间。
（11）如果此时按键管脚电平依旧不是输出的默认电平，表示有键按下。
（12）延时一段时间，让电平稳定。
（13）读取当前按键管脚电平，即键值。
（14）等待按键抬起，死循环，如果按键一直按下则一直等待。
（15）返回键值。
四、调试要点与实验现象
接好硬件，通过冷启动方式将程序所生成的。hex文件下载到单片机运行后，打开串口调试助手软件，设置好波特率9600，复位单片机，然后按下板上的4×4按键中的任意一个，并注意观串口调试助手上的显示。（见图3），可以观察到在接收窗口有按键的数据显示。
图3 按键通过串口调试助手显示界面
此外，在本文所附的实验程序中，其中与串口通信中调用了发送字符函数与发送字符串函数。在没有仿真器和遇到需要显示一些提示信息的时候，可以采用串口打印的方式，这样不仅直观方便而且不增加其他成本。
五、总结
本文介绍了单片机外接键盘的工作原理并给出了实例，通过该文，我们可以知道一个完善的键盘控制程序应具备以下功能：
（1）检测有无按键按下，并采取硬件或软件措施，消除键盘按键机械触点抖动的影响。
（2）有可靠的逻辑处理办法。每次只处理一个按键，其间对任何按键的操作对系统不产生影响，且无论一次按键时间有多长，系统仅执行一次按键功能程序。
（3）准确输出按键值（或键号），以满足按键功能要求。对于矩阵键盘而言，必须将行线、列线信号配合起来作适当处理，才能确定闭合键的位置。
此外，按键的扫描方式有多种，本文中所述的是程序扫描方式，另外常见的还有定时扫描方式和中断扫描方式，这些方式均可以在本学习板上实现，因此希望读者结合前几讲的知识，自行进行程序的编写与调试。下讲将讲述单片机动态驱动数码管原理与实例，敬请期待。
英飞拓V2115矩阵键盘操作手册
英飞拓V2115矩阵键盘操作手册 V2115 系统键盘可应用于所有Infinova 系列矩阵切换控制系统，来实现视频切换、系统设置、菜单编程、云台和镜头控制、确认报警以及巡视切换等功能。 V2115 系统键盘采用双向RS232 通讯协议与Infinova 系列矩阵切换控制系统通讯，并提供6 种不同的通讯波特率供用户选择。 为方便系统操作，V2115 系统键盘还提供了LCD 显示区用来显示从键盘输入的摄像机编号、监视器编号和其他从键盘输入的数字。 1.2 特点 界面友好，图标指示设计 用户 ID 进入，可提供系统登录和退出功能 地址 ID 选择，成组切换编程及控制功能 云台及解码器控制 巡视功能可实现摄像机序列的编程、运行和控制功能 成组切换功能可编程并同时调用多个摄像机场景 报警功能支持监视器布防、撤防及确认报警 预置场景设定及调用功能 摄像机锁定功能可防止他人控制已由当前用户控制的 摄像机 2.1 键盘参数设置 V2115 键盘设置包括设置键盘的波特率，LED 亮度，摇杆零位，扬声器的音量和PTZ 机动控制。操作者可设置如下的四个键盘参数： 波特率—1200（默认），2400，4800，9600，19,200 和 38,400bps LED 亮度—八个亮度等级 扬声器音量—开/关 PTZ 控制—可设置重复或进行/中断控制方法 摇杆零位—设置摇杆的零位位置 进入键盘设置模式： 将键盘功能锁匙拨至 MENU 位置； 1. 按 F1 键，这时在CAMERA 显示区出现“ SETUPBAUD=”，在ENTER 显示区出现当前的波特率的值。 更改波特率： 1. 按 NEXT 键可正向循环选择可用的波特率：1200、2400、4800、9600、19200 以及38400；按LAST 键可反向循环选择可用的波特率。出厂默认波特率为1200bps。 2. 当在 ENTER LED 区域出现所要选择的波特率时，按PROG 键来保存更改设置。用户可继续进行LED 亮度的调整，如果要离开系统设置模式按F1 键。 调整LED 显示亮度： 1. 在进行完波特率更改之后，CAMERA 显示区出现“LEDS=”来提示用户可进行LED 显示亮度的调整。系统共有8 级LED 显示亮度等级（1-8）。级别1 为最低亮度，级别8 为最高亮度，出厂时的LED 亮度等级为8。 2. 按 NEXT 或LAST 键进行正向或反向显示亮度等级，当级别改变时，CAMERA 区的LED 亮度也跟着改变，用户可很方便地进行调整适合自己操作的LED 显示
4×4矩阵键盘51汇编程序(线反转法)
ISIS 仿真图 C1 22pF C2 22pF P33 P32 P31 P30 矩阵键盘线反转法 U1 X1 19 XTAL1P0.0/AD0 39 38 P0.1/AD1 CRYSTAL P0.2/AD2 37 1836 XTAL2P0.3/AD3 35 P0.4/AD4 34 P0.5/AD5 R133 P0.6/AD6 932 RST P0.7/AD7 10k 21 C3P2.0/A822 P2.1/A9 23 P2.2/A10 2924 PSEN P2.3/A11 10u3025 ALE P2.4/A12 3126 EA P2.5/A13 27 P2.6/A14 28 P2.7/A15 1 P1.0P3.0/RXD 10P30 211P31 P1.1P3.1/TXD 312P32 P1.2P3.2/INT0 413P33 P1.3P3.3/INT1 514P34 P1.4P3.4/T0 615P35 P1.5P3.5/T1 716P36 P1.6P3.6/WR 817P37 P1.7P3.7/RD AT89C51 7654 3333 P P P P 汇编源程序代码 ORG0000H LJMP MAIN ORG0100H
MAIN:ACALL KEYSCAN; 调用子函数 MOV A,30H ; 从 30H单元取相应的数值 MOV DPTR,#TABLE MOVC A,@A+DPTR MOV P2,A ACALL DELAY SJMP MAIN KEYSCAN: MOV P3,#0FH; 线反转法 MOV A,P3 ANL A,#0FH MOV B,A MOV P3,#0F0H MOV A,P3 ANL A,#0F0H ORL A,B CJNE A,#0FFH,KEYPRO RET KEYPRO: MOV B,A; 键值处理程序MOV DPTR,#KEYVALUE MOV R3,#0FFH KEY1:INC R3 MOV A,R3
监控矩阵键盘说明书
.. 主控键盘 （SYSTEM KEYBOARD） 使用说明书 （中文版第二版）
Copyright 2009-2012. All Rights Reserved. 注意事项： 1.安装场所 远离高温的热源和环境，避免直接照射。 为确保本机的正常散热，应避开通风不良的场所。 为了防止电击和失火，请勿将本机放置于易燃、易爆的场所。 小心轻放本机避免强烈碰撞、振动等，避免安装在会剧烈震动的场所。避免在过冷、过热的场所间相互搬动本机，以免机器部产生结露，影响机器的使用寿命。 2.避免电击和失火 切记勿用湿手触摸电源开关和本机。 勿将液体溅落在本机上，以免造成机器部短路或失火。 勿将其它设备直接放置于本机上部。 安装过程中进行接线或改线时，都应将电源断开，预防触电。 重要提示： 为了避免损坏，请勿自动拆开机壳，必须委托有资格有专业维修人员在指定的维修单位进行维修。 清洁装置时,请勿使用强力清洗剂,当有灰尘时用干布擦拭装置。 不得在电源电压过高和过低的场合下使用该本机。 务请通读本使用说明书，以便您掌握如正确使用本机。当您读本说明书后，请把它妥善保存好，以备日后参考。如果需要维修，请在当地与经本公司授权的维修站联系。 环境防护： 本机符合电磁辐射标准，对人体无电磁辐射伤害。 申明：
产品的发行和销售由原始购买者在可协议条款下使用； 未经允，任单位和个人不得将该产品全部或部分复制、再生或翻译成其它机器可读形式的电子媒介； 本手册若有任修改恕不另行通知； 因软件版本升级而造成的与本手册不符，以软件为准。 目录 设备概述 (3) 第一部分控制矩阵切换系统 (4) 1.1键盘通电 (4) 1.2键盘操作加锁 (4) 1.3键盘操作解锁 (4) 1.4键盘密码设置 (4) 1.5选择监视器 (5) 1.6选择摄像机 (5) 1.7控制解码器 (5) 1.8控制智能高速球 (6) 1.9操作辅助功能 (7) 1.10系统自由切换 (8) 1.11系统程序切换 (9) 1.12系统同步切换 (10) 1.13系统群组切换 (10) 1.14报警联动 (10) 1.15防区警点 (11) 1.16警点状态 (11) 1.17声音开关 (11) 第二部分控制数字录像机、画面处理器 (11) 2.1进入数字录像机、画面处理器模式 (11) 2.2退出数字录像机、画面处理器模式 (11) 2.3选择数字录像机、画面处理器 (11) 2.4控制数字录像机、画面处理器 (12) 第三部分设置连接 (12) 3.1键盘工作模式 (12)
汇编矩阵键盘程序
方法一、 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0100H MAIN: MOV P1,#0F0H //P1口设初值F0，矩阵按键高四位置1，低四位置0， JNB P1.4,Y0 //用JNB检测按键端口，P1.4口低电平跳转 Y0 JNB P1.5,Y1 JNB P1.6,Y2 JNB P1.7,Y3 SJMP MAIN Y0: MOV 30H,#00H MOV P1,#0EFH JNB P1.4,X0 MOV P1,#0DFH JNB P1.4,X1 MOV P1,#0BFH JNB P1.4,X2 MOV P1,#07FH JNB P1.4,X3 Y1: MOV 30H,#01H MOV P1,#0EFH JNB P1.0,X0 MOV P1,#0DFH JNB P1.1,X1 MOV P1,#0BFH JNB P1.2,X2 MOV P1,#7FH JNB P1.3,X3 Y2: MOV 30H,#02H MOV P1,#0EFH JNB P1.0,X0 MOV P1,#0DFH JNB P1.1,X1 MOV P1,#0BFH JNB P1.2,X2 MOV P1,#7FH JNB P1.3,X3 Y3: MOV 30H,#03H MOV P1,#0EFH
MOV P1,#0DFH JNB P1.1,X1 MOV P1,#0BFH JNB P1.2,X2 MOV P1,#7FH JNB P1.3,X3 X0: MOV 31H,#00H ACALL DELAY MOV P1,#0F0H LJMP JISUAN X1: MOV 31H,#01H ACALL DELAY MOV P1,#0F0H LJMP JISUAN X2: MOV 31H,#02H ACALL DELAY MOV P1,#0F0H LJMP JISUAN X3: MOV 31H,#03H ACALL DELAY MOV P1,#0F0H LJMP JISUAN JISUAN: MOV A,31H MOV B,#04H MUL AB ADD A,30H MOV DPTR,#TAB MOVC A,@A+DPTR MOV P0,A CC: MOV A,P1 ANL A,#0F0H XRL A,#0F0H JNZ CC LCALL MAIN DELAY: MOV R4,#0C5H D1: MOV R5,#43H D0: MOV R6,#10H
三维矩阵键盘操作手册
矩阵控制键盘操作说明 键盘概述 控制器是智能电视监控系统中的控制键盘，也是个监控系统中人机对话的主要设备。可作为主控键盘，也可作为分控键盘使用。对整个监控系统中的每个单机进行控制。 键盘功能 １．中文/英文液晶屏显示 ２．比例操纵杆（二维、三维可选）可全方位控制云台，三维比例操纵杆可控制摄像机的变倍 ３．摄像机可控制光圈开光、聚集远近、变倍大小 ４．室外云台的防护罩可除尘和除霜 ５．控制矩阵的切换、序切、群组切换、菜单操作等 ６．控制高速球的各种功能，如预置点参数、巡视组、看守卫设置、菜单操作等 ７．对报警设备进行布/撤防及报警联动控制 ８．控制各种协议的云台、解码器、辅助开头设置、自动扫描、 自动面扫及角度设定 ９．在菜单中设置各项功能 10．键盘锁定可避免各种误操作，安全性高 11．内置蜂鸣器桌面上直接听到声音，可判断操作是否有效 技术参数 １．控制模式主控、分控 ２．可接入分控数16个 ３．可接入报警模块数239个 ４．最大报警器地址1024个 ５．最大可控制摄像机数量1024个 ６．最大可控制监视器数量 64个 ７．最大可控制解码器数量 1024个 ８．电源 AC/DC9V（最低500mA的电源） ９．功率 5W 10．通讯协议Matri、PEL-D、PEL-P、VinPD 11．通讯波特率1200 Bit/S,2400 Bit/S,4800 Bit/S ,9600Bit/S， Start bit1,Data bit8,Stop bit1
接线盒的脚定义 控制线连接图 键盘按键说明 lris Focus Far 聚焦远 Focus Near 聚焦近 Zoom Tele 变倍大 Zoom Wide 变倍小 DVR 设备操作 DVR 功能键 Shift 用户登入 Login 退出键 Exit 报警记录查询 List 进入键盘主菜单 MENU 启动功能 F1/ON 关闭功能 F2/OFF 液晶显示区
霍尼韦尔矩阵用户操作说明
矩阵键盘用户操作说明
键盘操作 1.用户登录 当用户需要操作矩阵时，首先要做的就是登录矩阵键盘。按键盘上“29”（Login登录），输入ID（默认为1），按“17”（Ent确认键），输入密码（默认为0），按“17”（Ent确认键）。此时已经登录到了矩阵键盘的操作界面，现在可以进行相应的操作。 2.摄像机切换操作 操作员已经登录后，可以通过按下所需的模式功能键来更改运行模式。 Login (Logout)（登录（注销）） Camera（摄像机） Monitor（监视器） 先选择监视器，再选择摄像机。当处于 "Camera"（摄像机）模式时，按下数字小键盘上的相应数字，然后按 Enter（回车）键来选择摄像机值。所选择的摄像机值被切换为当前选择的监视器。可使用“11键”（下一个）和“7键”（上一个）键在系统里各种摄像机之间前后移动，还可使用“23号键”旋转前后切换摄像机。 3.监视器切换操作 当处于 " Monitor "（监视器）模式时，按下数字小键盘上的相应数字，然后按 Enter （回车）键来选择监视器值。如果在该输入键后按下数字键、清除或后退，则在按下监视器键（输入监视器模式）后控制器将自动返回到摄像机模式下。 4.摄像机预置位定义和调用 存储预置位 如果 PTZ 装置配备了反馈系统，则可以存储并调用 PTZ 预设位置。如要存储一个位置，则移动 PTZ 直至覆盖所需的镜头。按下“9号键”或“Set5号键”，使用数字小键盘输入所需的预设编号，然后按下 "Enter"（回车）键来存储该编号的位置。
调用预置位 如要调用先前存储的位置，则按下 "View13号键"按钮，使用数字小键盘输入所需的预设编号，然后按下 "Enter"（回车）键来调用预设项。 5.调用 Sequence 如要调用先前存储的Sequence，则按下 "SEQ键"按钮，使用数字小键盘输入所需的预设编号，然后按下 "Enter"（回车）键来调用SEQ。使用“23号键”上方的播放键，运行Sequence。 6.调用球机菜单 调用球机菜单使用“View”+“9”（数字小键盘）+“5”（数字小键盘）+“Enter”指令，在设置菜单选项时，使用摇杆确认选项。如果摇杆不能确认选项，使用“4号键”的加号确认。（三星快球使用此方式）退出菜单使用“View”+“9”（数字小键盘）+“5”（数字小键盘）+“Enter”指令。 （使用VB矩阵控制三星快球，Pelco D、2400协议）
4X4扫描式矩阵键盘课程设计讲解
4x4矩阵键盘识别设计班级：1221201 专业：测控技术与仪器 姓名：涂勇 学号：2012 2012 0110 指导老师：钟念兵 东华理工大学 2016年1月1日
摘要 随着21世纪的到来，电子信息行业将是人类社会的高科技行业之一，电子式设施现代化的基础，也是人类通往科技巅峰的直通路。电子行业的发展从长远来看很重要，但最主要的还是科技问题。 矩阵式键盘提高效率进行按键操作管理有效方法，它可以提高系统准确性，有利于资源的节约，降低对操作者本身素质的要求。是它能准时、实时、高效地显示按键信息，以提高工作效率和资源利用率。 矩阵式键盘乃是当今使用最为广泛的键盘模式，该系统以N个端口连接控制N*N 个按键，显示在LED数码管上。单片机控制依据这是键盘显示系统，该系统可以对不同的按键进行实时显示，其核心是单片机和键盘矩阵电路部分，主要对按键与显示电路的关系、矩阵式技术及设备系统的硬件、软件等各个部分进行实现。 4*4矩阵式键盘采用STM32嵌入式微处理器为核心，主要由矩阵式键盘电路、硬件电路、显示电路等组成，软件选用C语言编程。STM32将检测到的按键信号转换成数字量，显示于LED显示器上。该系统灵活性强，易于操作，可靠性高，将会有更广阔的开发前景。
目录 第一章：系统功能要求--------------------------------------------------------4*4 矩阵式键盘系统概述------------------------------------------------ 本设计任务和主要内容--------------------------------------------------- 第二章：系统硬件电路的设计------------------------------------------------硬件系统主要思路和电路原理图- -------------------------------------- 硬件上键盘规划- --------------------------------------------------------- 第三章：系统程序的设计------------------------------------------------------程序的编写步骤----------------------------------------------------------- 编写的源程序-------------------------------------------------------------- 第四章：心得体会---------------------------------------------------------------
单片机课程设计4X4矩阵键盘显示要点
长沙学院 《单片机原理及应用》 课程设计说明书 题目液晶显示4*4矩阵键盘按键号 程序设计 系(部) 电子与通信工程系 专业(班级) 电气1班 姓名龙程 学号2011024109 指导教师刘辉、谢明华、王新辉、马凌 云 起止日期2014.5.19—2014.5.30
长沙学院课程设计鉴定表
《单片机技术及应用》课程设计任务书系(部)：电子与电气工程系专业：11级电子一班指导教师：谢明华、刘辉
目录 前言 (5) 一、课程设计目的 (6) 二、设计内容及原理 (6) 2.1 单片机控制系统原理 (6) 2.2阵键盘识别显示系统概述 (6) 2.3键盘电路 (7) 2.4 12864显示器 (8) 2.5整体电路图 (9) 2.6仿真结果 (9) 三、实验心得与体会 (10) 四、实验程序 (10) 参考文献 (18)
前言 单片机，全称单片微型计算机（英语：Single-Chip Microcomputer），又称微控制器 应（不用外接硬件）和节约成本。它的最大优点是体积小，可放在仪表内部，但存储量小，输入输出接口简单，功能较低。由于其发展非常迅速，旧的单片机的定义已不能满足，所以在很多应用场合被称为范围更广的微控制器；从上世纪80年代，由当时的4位、8位单片机，发展到现在的32位300M的高速单片机。现代人类生活中所用的几乎每件有电子器件的产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电子产品中都含有单片机。汽车上一般配备40多片单片机，复杂的工业控制系统上甚至可能有数百片单片机在同时工作!单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算机的总和，甚至比人类的数量还要多。 是以电流刺激液晶分子产生点、线、面配合背部灯管构成画面。由一定数量的彩色或黑白像素组成，放置于光源或者反射面前方。液晶显示器功耗低，因此倍受工程师青睐，适用于使用电池的电子设备。英国科学家在上世纪制造了第一块液晶显示器即LCD。而第一台可操作的LCD基于动态散射模式(Dynamic Scattering Mode,DSM)，是RCA公司乔治·海尔曼带领的小组开发的。 LED点阵屏通过LED(发光二极管）组成，以灯珠亮灭来显示文字、图片、动画、视频等，是各部分组件都模块化的显示器件，通常由显示模块、控制系统及电源系统组成。LED点阵显示屏制作简单，安装方便，被广泛应用于各种公共场合，如汽车报站器、广告屏以及公告牌等。 交叉处不直接连通，而是通过一个按键加以连接。这样，一个端口（如P1口）就可以构成4*4=16个按键， 键盘是合理的。
矩阵键盘操作说明
矩阵键盘操作说明 一、系统复位 1按数字键0后，按MON键 2输入99后，按NEXT键 二、键盘视频选择 首先是监视器选择然后是摄像机选择 1、按键盘上的CLEAR键，清除键盘数字输入ENTER区中的数字显示 2、输入所选择的监视器号，该数字在键盘数字输入ENTER区中显示 3、按MON键，该监视器号在键盘监视器MONITOR区中显示 4、同时系统主机将返回该监视器对应的图像号，在键盘的摄像机CAMERA区中显示。 5、输入选择的摄像机号，该数字在键盘数字输入ENTER区中显示 6、按CAM键 7、系统主机将返回该图像号，在键盘的摄像机CAMERA区中显示则选择的图像再选择的 监视器上显示 三、图像区域切换 在指定的监视器上运行一个指定区域的图像切换，该功能可以在任何一个监视上浏览切换所有的图像操作步骤如下： 1、按键盘上CLERA键，清除数字输入ENTER区中的数字显示 2、输入所选择的监视器号，该数字在键盘数字输入ENTER区中显示 3、按MON键，该监视器号在键盘监视器MONITOR区中显示 4、输入区域切换中的开始图像号 5、按ON键，确认开始区域的开始图像 6、输入区域切换中的结束图像号 7按OFF键确定区域切换的结束图像 完成后则该监视器开始区域切换依次按照设定的图像号进行切换如要添加一个图像到切换序列中则： 1和设置区域切换的步骤一样重复1-3步，选择一个监视器，该监视必须已存在一个切换队列 2、输入所希望添加的摄像机图像好，该摄像机图像号必须在系统的最大允许摄像机图像号的范围内 3、按组合键ENTER-ON,ENTER键必须在前面，确定添加的图像。 如要在切换队列中删除一个图像： 1、和设置区域切换的步骤一样重复1-3步，选择一个监视器，该监视必须已存在一个切换队列 2输入所希望添加的摄像机图像好，该摄像机图像号必须在这个序列切换范围内。 3、按组合键ENTER-OFF,ENTER必须在前面，确认删除图像。 四、报警设置 单布防 针对需要布防的防区一个一个的布防，防区布防后，根据监视器与防区触点权限表，自动将该防区分配到与之对应的监视器上。一旦报警，则与之相关的报警监视器就可以对这个报警防区进行响应。具体操作如下1、输入防区号 2、按组合键ARM-ON,ARM键必须先按，对该报警防区进行确认。 全布防。撤防即按ARM-OFF键 1、输入数字键0
矩阵键盘程序(汇编+lcd显示)
; P0接LCD ; P2接矩阵键盘 RS EQU P1.5 ;确定具体硬件的连接方式 RW EQU P1.6 ;确定具体硬件的连接方式 E EQU P1.7 ;LCD1602引脚 ORG 0H MAIN: ACALL START MOV P0,#8FH ;写入显示起始地址（第一行第一个位置）ACALL ENABLE ;调用写入命令子程序 MOV R0,#2FH MOV 2FH,#30H MOV R6,#1 ACALL WRITE1 D: MOV 56H,#0 MOV R1,#50H MOV 54H,#2FH TEST: ;键盘扫描 MOV P2,#0F0H MOV A,P2 CJNE A,#0F0H,HAVE SJMP TEST HAVE: MOV A,#0FEH NEXT: MOV B,A MOV P2,A READ: MOV A,P2 ANL A,#0F0H CJNE A,#0F0H,SCOND MOV A,B RL A CJNE A,#0EFH,NEXT SCOND:ACALL DAY MOV A,P2 ANL A,#0F0H CJNE A,#0F0H,JS SJMP TEST JS: MOV R2,A MOV A,B ANL A,#0FH ORL A,R2
SON: CJNE A,#0E7H,S1 AJMP MAIN S1: CJNE A,#0D7H,S4 MOV B,#31H ;1的ACSII值为31H AJMP YZ S4: CJNE A,#0B7H,S7 MOV B,#34H AJMP YZ S7: CJNE A,#77H,S0 MOV B,#37H AJMP YZ S0: CJNE A,#0EBH,S2 MOV B,#30H AJMP YZ S2: CJNE A,#0DBH,S5 MOV B,#32H AJMP YZ S5: CJNE A,#0BBH,S8 MOV B,#35H AJMP YZ S8: CJNE A,#7BH,S3 MOV B,#38H AJMP YZ S3: CJNE A,#0DDH,S6 MOV B,#33H AJMP YZ S6: CJNE A,#0BDH,S9 MOV B,#36H AJMP YZ S9: CJNE A,#7DH,TEST MOV B,#39H AJMP YZ YZ:MOV A,56H CJNE A,#0,YZ1 SJMP YZ2 YZ1: CJNE @R1,#10,YZ2 AJMP TEST YZ2: CJNE R1,#50H,YZ3 MOV 55H,#0 MOV 58H,#0 MOV A,56H
矩阵键盘显示系统
1 4×4矩阵式键盘识别显示系统概述 矩阵式键盘模式以N个端口连接控制N*N个按键，实时在LED数码管上显示按键信息。显示按键信息，既降低了成本，又提高了精确度，省下了很多的I/O 端口为他用，相反，独立式按键虽编程简单，但占用I/O口资源较多，不适合在按键较多的场合应用。并且在实际应用中经常要用到输入数字、字母、符号等操作功能，如电子密码锁、电话机键盘、计算器按键等，至少都需要12到16个按键，在这种情况下如果用独立式按键的话，显然太浪费I/O端口资源，为了解决这一问题，我们使用矩阵式键盘。 矩阵式键盘又称行列键盘，它是用N条I/O线作为行线，N条I/O线作为列线组成的键盘。在行线和列线的每个交叉点上设置一个按键。这样键盘上按键的个数就为N×N个。这种行列式键盘结构能有效地提高单片机系统中I/O口的利用率。 最常见的键盘布局如图1.1所示。一般由16个按键组成，在单片机中正好可以用一个P口实现16个按键功能，这也是在单片机系统中最常用的形式，本设计就采用这个键盘模式。 图1.1 键盘布局
2系统主要硬件电路设计 2.1单片机控制系统原理 图2.1 单片机控制系统原理框图 2.2单片机主机系统电路 AT89C52单片机是51系列单片机的一个成员，是52单片机的简化版。内部自带2K字节可编程FLASH存储器的低电压、高性能COMS八位微处理器，与Intel MCS-52系列单片机的指令和输出管脚相兼容。由于将多功能八位CPU和闪速存储器结合在单个芯片中，因此，AT89C52构成的单片机系统是具有结构最简单、造价最低廉、效率最高的微控制系统，省去了外部的RAM、ROM和接口器件，减少了硬件开销，节省了成本，提高了系统的性价比。 图2.2 单片机主机系统图
矩阵键盘完整使用说明书
键盘控制器 （KEYBOARD CONTROLLER）使用说明书Operation Instruction Copyright 2003-2009. All Rights Reserved.
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目录 第一部分键盘操作 (4) 1.1 设备概述 (4) 1.2 开机运行 (6) 1.3 键盘登录 (6) 1.4 键盘注销 (6) 第二部分控制监控主机 (6) 2.1 选择监视器 (6) 2.2 选择图像 (7) 2.3 向前、向后切换图像 (7) 2.4 图像保持 (7) 2.5 主机自由切换 (7) 2.6 主机程序切换 (8) 2.7 主机同步切换 (9) 2.8 主机群组切换 (10) 2.9 屏幕分割控制 (10) 2.10 屏幕拼接控制 (10) 2.11 保存主机当前设置 (11) 2.12 网络主机控制 (11) 2.13 监控主机菜单设置 (11) 第三部分控制摄像机 (12) 3.1 选择摄像机 (12) 3.2 控制摄像机方向 (12) 3.3 控制摄像机镜头 (13) 3.4 预置位操作 (13) 3.5 图像返回 (14) 3.6 自动巡视 (14) 3.7 轨迹扫描 (14) 3.8 区域扫描 (15) 3.9 云台自动扫描 (15) 3.10 操作辅助功能 (16) 3.11 智能摄像机菜单设置 (16) 第四部分控制报警主机 (16) 4.1 选择警点 (16) 4.2 防区警点设防、撤防 (16)
51单片机矩阵键盘扫描程序
/*----------------------------------------------- 名称：矩阵键盘依次输入控制使用行列逐级扫描 论坛：https://www.sodocs.net/doc/db6278496.html, 编写：shifang 日期：2009.5 修改：无 内容：如计算器输入数据形式相同从右至左使用行列扫描方法 ------------------------------------------------*/ #include
PELCO CM9760键盘说明书
PELCO CM9760-KBD-AU 使用说明(图) DOS编程操作步骤 一、分别在CM9760/9740-CC1的后面板连接显示器和键盘 二、在显示器出现8个小框的监视界面后，按键盘上的CTRL+Q退出监示界面 三、输入SET97XX后按回车进入编程界面 四、用ALT+S进入文件选择界面 五、用方向键选择到COMMS（通信文件）后按回车键进入 1、在通信文件界面上按ALT+F选择Load（装入文件） 2、在出现的LOAD FILE界面中，在PATH:后输入C:9740,按回车 3、选择下框中出现的TEST.SCP按回车进入此通信文件 4、查阅此文件中的通信口所连接的设备情况 通常：PORT 5的PIN为2，代表连接矩阵箱 PORT 6的PIN为100或大于100的数，代表连接的为键盘 以后的接口可能连接解码器，PIN为9或5（针对不同的解码器） ERD97P21-U解码器和SD5系列球机及ES系列枪机的的PIN均为9， 波特率为4800，NONE(无校验)，1停止比特，8个比特长 其它常用外接设备参数为: 报警主机：1，4800，N,1,8. 继电器：17，9600，E，1，8 六、修改后按ALT+F并选择Save as连按两次回车保存修改
七、相同方法ALT+S，选择CAMERA（摄像机文件），回车进入。 1、按ALT+F选择Load（装入文件），在出现的LOAD FILE界面中，在PATH:后输入C:9740, 按回车。 2、选择下框中出现的TEST.CAM按回车进入摄像机文件。 在出现的表格中CAM为摄像机物理号（不可变）。LOG为摄像机逻辑号，用户可自 定义（建议与物理号一一对应）。IDENTS为摄像机字符标识号，用户可自定义（为 英文字符）。PRT为：如果摄像机带解码器，则填入相应的控制输出端口号（与通 信文件中所选择的控制端口对应）。ADR为带解码器摄像机的地址号（应与摄像机 实际所拨码地址号对应）。AUX：解码器辅助功能的工作状态（自锁或者点触）。 OPERATOR为定义该摄像机能被哪个键盘所控制（按回车键进入，按空格键选择键 盘）。GPI为继电器号码。需与继电器箱配合使用。V-ALM为视频同步信号丢失报警。 八、修改后按ALT+F并选择Save as连按两次回车保存修改。 九、相同方法进入PIN（用户登录文件） 此文件可设置用户登录密码，即PIN（一个键盘时的出厂设置一般为1111）。用户 编号OPR（范围1－96）。用户优先级别PRTY（范围1－9999，数字越小，级别越高）等。切记修改后用同样的方法保存。 十、用同样方法用户可以自行修改如MONITOR(监视器文件)等文件 十一、当确认修改完毕后，按CTRL+Q退出编程界面 十二、按CTRL+ALT+DEL重新启动系统 十三、系统检测过后即可进行正常操作和控制 键盘加电启动显示SYSTEM 9760 V**后，输入在PIN文件中所编的登录密码即可登 录系统，然后选择相应的监示器和摄像机进行切换和控制操作。
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;;;;;;;;;;
海康三维键盘1002K1003K用户使用手册
DS-1002/3K用户使用手册 V2.1 在使用前，请仔细阅读本使用手册并妥善保存以备日后参考。 本手册可能包含技术上不准确的地方或印刷错误。本手册的内容将做不定期的更新，恕不另行通知；更新的内容将会在本手册的新版本中加入。我们随时会改进或更新本手册中描述的产品或程序。
注意事项： ●液晶显示屏为易损体，切勿挤压，或长久时间内在强光下直射； ●摇杆为易损体，返修时，切记用原包装或妥善包装好再托运； ●使控制键盘在技术指标允许的温度及湿度范围内工作； ●请严格按照本手册的接线方式连接。 设备配置清单：
目录 功能简介 ............................................................................................................................................ 错误！未定义书签。安装说明 ............................................................................................................................................ 错误！未定义书签。 后面板接口说明......................................................................................................................... 错误！未定义书签。 DS-1002K前面板说明................................................................................................................ 错误！未定义书签。 按键功能说明..................................................................................................................... 错误！未定义书签。 摇杆控制说明..................................................................................................................... 错误！未定义书签。 液晶屏显示说明................................................................................................................. 错误！未定义书签。 DS-1003K前面板说明................................................................................................................ 错误！未定义书签。 按键功能说明..................................................................................................................... 错误！未定义书签。 摇杆控制说明..................................................................................................................... 错误！未定义书签。 液晶屏显示说明................................................................................................................. 错误！未定义书签。键盘设置与查询................................................................................................................................. 错误！未定义书签。 键盘参数设置............................................................................................................................. 错误！未定义书签。典型接线图示..................................................................................................................................... 错误！未定义书签。 控制快球或解码器..................................................................................................................... 错误！未定义书签。 控制DVR...................................................................................................................................... 错误！未定义书签。技术参数 ............................................................................................................................................ 错误！未定义书签。