课程设计：4乘4矩阵键盘设计

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1、 1 学学 年年 设设 计计 报报 告告 设计设计题目题目 4*4 矩阵键盘设计 所学专业所学专业 网络工程 指导教师指导教师 20122012 年年 8 8 月月 3030 日日 2 学年设计任务书学年设计任务书 学年设计题目 4*4 矩阵键盘设计 组长 学号 班级 组别 专业 网络工程 组员 指导教师 学年设计目的 简单应用系统设计与开发，设计一个 4*4 矩阵键盘 学 年 设 计 所 需 环 境 系统环境：Windows XP 运行环境：Keil C 、Proteus 仿真软件 学 年 设 计 任 务 要 求 数码管显示 4*4 矩阵键盘按键号，按下任意键是，数码管都会显示 其键的序号，

2、扫描程序首先判断按键发生在哪一列，然后根据所发 生的行附加不同的值，从而得到按键的序号。 学年设计工作进度计划 序号 起止日期 工 作 内 容 分工情况 2012/8/252012/8/26 资料查找模块 全体组员 2012/8/262012/8/27 讨论设计思路模块 全体组员 2012/8/272012/8/28 电路图构建模块 时钟和复位电路设计 矩阵键盘电路设计 显示部分设计 2012/8/282012/8/29 程序编写模块 完成程序设计与调试 2012/8/292012/8/30 整合与调试模块 完成电路与程序的整合 2012/8/302012/8/31 文档撰写模块 全体组员 指

3、导教师签字： 年 月 日 系（教研室）审核意见： 系（教研室）主任签字： 年 月 日 3 目录 摘要摘要 4 1 1 绪论绪论 4 1.11.1 研究背景研究背景 . 4 1.21.2 主要工作主要工作 . 4 1.31.3 本文结构本文结构 . 4 2 2 总体设计总体设计 4 2.1 2.1 需求分析需求分析 4 2.22.2 系统总体设计系统总体设计 5 2.3 2.3 主要设计软件介绍主要设计软件介绍 5 2.3.1 PROTEUS软件简介 5 2.3.2 KEIL 简介 .5 3 3 硬件电路设计硬件电路设计 6 3.13.1 芯片选型芯片选型 6 3.2 3.2 时钟和复位电路时钟

4、和复位电路 . 6 3.3 3.3 矩阵式键盘电路矩阵式键盘电路 . 7 3.4 3.4 显示电路显示电路 7 35 蜂鸣器电路蜂鸣器电路. 8 3.6 总电路总电路 . 8 4 4 系统软件设计系统软件设计 9 4.14.1 软件流程图软件流程图 . 9 4.2 4.2 程序代码程序代码 9 5 5 系统测试与数据分析系统测试与数据分析 12 6 6 结束语结束语 14 致谢致谢 14 参考文献参考文献 14 4 4*4 矩阵键盘设计 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，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

5、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 AT89C51 单片机为核心，主要由矩阵式键盘电路、译码电路、显

6、示电路等 组成，软件选用 C 语言编程。单片机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。 关键词：AT89C51；单片机；蜂鸣器；显示电路；矩阵键盘； 1 绪论 1.1 研究背景 随着 21 世纪的到来，以前的单个端口连接的按键已经不能满足人们在大型或公共场合的需求。 电子信息行业将是人类社会的高科技行业之一，4*4 矩阵键盘设计是当今社会中使用的最广的技术 之一。鉴于此，研究人员通过不断地实验与研究开发，最终研发出采用矩阵键盘设计的 N 个端口连 接 N*N 个按键，来满足人们的需求，对于这，我们本次的实验在于设计验证 4*4 矩阵键盘的功能。 1.2 主要工作 本论文主要研究单片机控制的键盘识别显示系统，分别对按键信息和显示电路以及软、硬件各 个部分进行研究。按下任意键时，数码管都会显示其键的序号，扫描程序首先判断按键发生在哪一 列,