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1、项目3任务3：矩阵键盘设计与制作电子课件项目三 任务三矩阵键盘设计与制作一、目的与要求一、目的与要求 利用利用PROTUES仿真软件进行电路设计，通过仿真软件进行电路设计，通过KEIL软件进行单片机程软件进行单片机程序设计，要求设计序设计，要求设计22矩阵键盘控制电路（按矩阵键盘控制电路（按S1，亮，亮L1；按；按S2，亮，亮L2；按按S3，亮，亮L3；按；按S4，亮，亮L4；各按键松开时相应灯灭）。通本任务学习，；各按键松开时相应灯灭）。通本任务学习，要求学习者能进行按键控制电路设计与仿真，能熟练掌握条件判断及相要求学习者能进行按键控制电路设计与仿真，能熟练掌握条件判断及相关指令。关指令。项
2、目三 任务三矩阵键盘设计与制作二、电路设计二、电路设计1.1.效果图效果图项目三 任务三矩阵键盘设计与制作2.搭建过程搭建过程（1 1）放置单片机，在元件放置模式下点击）放置单片机，在元件放置模式下点击“P”P”按钮，输入关键字按钮，输入关键字“AT89C51”AT89C51”，选中，选中“AT89C51”AT89C51”元件，点击元件，点击“OK”OK”按钮，放置单片机到合适位置。按钮，放置单片机到合适位置。项目三 任务三矩阵键盘设计与制作（2 2）放置）放置LEDLED灯，在元件放置模式下点击灯，在元件放置模式下点击“P”P”按钮，输入关键字按钮，输入关键字“LED”LED”，选中，选中“
3、LED-LED-RED”/“LED-GREEN”/“LED-YELLOW”RED”/“LED-GREEN”/“LED-YELLOW”元件，点击元件，点击“OK”OK”按钮，放置按钮，放置LEDLED灯到合适位置。灯到合适位置。项目三 任务三矩阵键盘设计与制作（3 3）放置电阻，在元件放置模式下点击）放置电阻，在元件放置模式下点击“P”P”按钮，输入关键字按钮，输入关键字“RES”RES”，选中，选中“RES”RES”元件，点击元件，点击“OK”OK”按钮，放置电阻到合适位置。按钮，放置电阻到合适位置。项目三 任务三矩阵键盘设计与制作（4 4）修改电阻参数，双）修改电阻参数，双击电子元件，编辑元
4、件击电子元件，编辑元件属性窗口中的属性窗口中的“Resistance”Resistance”栏输入栏输入100100，点击，点击“OK”OK”按钮。按钮。此时设置电阻此时设置电阻R1R1的阻值的阻值为为100100欧，阻值越大，欧，阻值越大，LEDLED灯亮度越低，一般设灯亮度越低，一般设计值在计值在100-500100-500欧之间。欧之间。其他电路阻值可设计成其他电路阻值可设计成1K1M1K1M等。等。项目三 任务三矩阵键盘设计与制作（5 5）放置电源，在图形编辑窗口空白区域，右击鼠标选择）放置电源，在图形编辑窗口空白区域，右击鼠标选择“Place”Place”、选择选择“Terminal
5、”Terminal”、选择、选择“POWER”POWER”按钮，放置电源到合适位置。按钮，放置电源到合适位置。项目三 任务三矩阵键盘设计与制作（6 6）放置按键，在元件放置模式下点击）放置按键，在元件放置模式下点击“P”P”按钮，输入关键字按钮，输入关键字“butt”butt”，选中，选中“BUTTON”BUTTON”元件，点击元件，点击“OK”OK”按钮，放置按键到合适位置。按钮，放置按键到合适位置。项目三 任务三矩阵键盘设计与制作（7 7）连接电路。）连接电路。项目三 任务三矩阵键盘设计与制作三、程序设计三、程序设计1.源程序源程序#include /#include /创建库文件创建库文
6、件sbit L1=P10;/sbit L1=P10;/定义第定义第1 1个个LEDLED灯灯sbit L2=P11;/sbit L2=P11;/定义第定义第2 2个个LEDLED灯灯sbit L3=P12;/sbit L3=P12;/定义第定义第2 2个个LEDLED灯灯sbit L4=P13;/sbit L4=P13;/定义第定义第2 2个个LEDLED灯灯sbit S1=P14;/sbit S1=P14;/矩阵行矩阵行1 1sbit S2=P15;/sbit S2=P15;/矩阵行矩阵行2 2sbit S3=P16;/sbit S3=P16;/矩阵列矩阵列1 1sbit S4=P17;/s
7、bit S4=P17;/矩阵列矩阵列2 2void main()/void main()/主程序主程序 while(1)/while(1)/循环指令，一直执行下面括号中的内容循环指令，一直执行下面括号中的内容 S1=1;S2=0;/S1=1;S2=0;/行行1 1输出高，行输出高，行2 2输出低输出低if(S3=0)L1=0;/if(S3=0)L1=0;/检测按键检测按键1 1是否按下是否按下else L1=1;else L1=1;if(S4=0)L2=0;/if(S4=0)L2=0;/检测按键检测按键2 2是否按下是否按下else L2=1;else L2=1;S1=0;S2=1;/S1=0
8、;S2=1;/行行1 1输出低，行输出低，行2 2输出高输出高if(S3=0)L3=0;/if(S3=0)L3=0;/检测按键检测按键3 3是否按下是否按下else L3=1;else L3=1;if(S4=0)L4=0;/if(S4=0)L4=0;/检测按键检测按键4 4是否按下是否按下else L4=1;else L4=1;项目三 任务三矩阵键盘设计与制作2.程序设计流程程序设计流程项目三 任务三矩阵键盘设计与制作3.相关知识相关知识矩矩阵阵键键盘盘是是单单片片机机外外部部设设备备中中所所使使用用的的排排布布类类似似于于矩矩阵阵的的键键盘盘组组。矩矩阵阵式式结结构构的的键键盘盘显显然然比比
9、直直接接法法要要复复杂杂一一些些，识识别别也也要要复复杂杂一一些些，列列线线通通过过电电阻阻接接正正电电源源，并并将将行线所接的单片机的行线所接的单片机的I/O口作为输出端，而列线所接的口作为输出端，而列线所接的I/O口则作为输入。口则作为输入。在在键键盘盘中中按按键键数数量量较较多多时时，为为了了减减少少I/O口口的的占占用用，通通常常将将按按键键排排列列成成矩矩阵阵形形式式。在在矩矩阵阵式式键键盘盘中中，每每条条水水平平线线和和垂垂直直线线在在交交叉叉处处不不直直接接连连通通，而而是是通通过过一一个个按按键键加加以以连连接接。这这样样，一一个个端端口口（如如P1口口）就就可可以以构构成成4
10、*4=16个个按按键键，比比之之直直接接将将端端口口线线用用于于键键盘盘多多出出了了一一倍倍，而而且且线线数数越越多多，区区别别越越明明显显，比比如如再再多多加加一一条条线线就就可可以以构构成成20键键的的键键盘盘，而而直直接接用用端端口口线线则则只只能能多多出出一一键键（9键键）。由由此此可可见见，在在需需要要的的键键数数比比较多时，采用矩阵法来做键盘是合理的。较多时，采用矩阵法来做键盘是合理的。项目三 任务三矩阵键盘设计与制作（2）矩阵按键检测原理）矩阵按键检测原理 矩阵按键检测一般采用扫描方式进行，在行部分逐个拉低，拉低一行时，矩阵按键检测一般采用扫描方式进行，在行部分逐个拉低，拉低一行
11、时，检测列位是否有低电平，若检测到低电平则说明有按键按下，根据行、列位检测列位是否有低电平，若检测到低电平则说明有按键按下，根据行、列位置判断按键序号。置判断按键序号。举个例：举个例：步步骤骤1：行1拉低、行2拉高；检测列1和列2是否为低，若列1为低则说明按键S1被按下；若列2为低则说明按键S2被按下。步步骤骤2：行1拉高、行2拉低；检测列1和列2是否为低，若列1为低则说明按键S3被按下；若列2为低则说明按键S4被按下。项目三 任务三矩阵键盘设计与制作四四.仿真调试仿真调试1.加载HEX文件 在在仿仿真真软软件件中中双双击击鼠鼠标标左左键键，在在中中单单击击“Program File”栏栏后后
12、的的文文件件夹夹图图标标，找找到到HEX文文件件所所在在目目录录，点点击击“打打开开”按按钮钮，点点击击“OK”按按钮钮完成完成HEX文件加载。文件加载。项目三 任务三矩阵键盘设计与制作项目三 任务三矩阵键盘设计与制作2.仿真结果 调试过程中，重新修改了程序，生成的调试过程中，重新修改了程序，生成的HEX文件如位置和名称发生文件如位置和名称发生变化的需要重新加载变化的需要重新加载HEX文件，没有发变化的，不需要重新加载文件，没有发变化的，不需要重新加载HEX文件文件，但需要停止仿真后，再次全部运行仿真即可。，但需要停止仿真后，再次全部运行仿真即可。点击图点击图中中所示图标，可实现全部运行、单步运行、暂停、停止功能。所示图标，可实现全部运行、单步运行、暂停、停止功能。THE END