G2一体化实验板：矩阵键盘和数码管显示
G2一体化实验板：矩阵键盘和数码管显示
一、实验目的
（1）掌握如何用数码管显示数值或者某些字符；
（2）掌握矩阵键盘的使用方法。
二、实验设备
G2一体化实验板。
三、实验内容及步骤
1、基础实验—检测程序
功能：按下某个按键，则数码管会显示对应的数值，即若按下按键Ki（i取值为0~15），在数码管上显示数值i，如若K0按下，则在数码管上显示数字0，若K15按下，则在数码管上显示数字15等。各个按键的具体定义见下图1：
图
步骤：
（1）将msp430LaunchPad(芯片型号为G2433)插到实验板主板上；
（2）将矩阵键盘和数码管部分的四个跳线帽连上，这四个跳线帽对应的IO口分别是P2.3、P2.5、P2.6和P2.7；
（3）确保P2.3、P2.5、P2.6和P2.7这4个IO口不被其他部分的电路使用，即是断开这几个IO口与其他部分电路连接的跳线帽；
（4）按下主板上的电源开关；
（5）用USB线连接msp430LaunchPad和电脑；
（6）打开下载软件并添加所给例程，并下载该程序（在下载之前先进行相关设置）；
（7）下载完毕后，退出软件下载模式，即可在矩阵键盘和数码管模块上实现上述功能（注意：在此之前一定先按几下msp430LaunchPad上的复位键RESET）。
2、拓展实验——简易计算器
功能：实现4位（由于数码管只有4位）非负整数的四则运算，即加、减、乘和除法。各个按键的具体定义见下图2：
图2 计算器键盘盘面
说明：（1）由于数码管的显示能力有限，所以当按下加号键“＋”时，在数码管上并非显示
“＋”，而是在第0位的数码管上显示“”以表示加号；当按下乘号键“×”时，
在数码管上并非显示“×”，而是在第0位数码管上显示以“”表示乘号；当按
下除号键“÷”时，在数码管上并非显示“÷”，而是在第0位数码管上显示以“”
表示除号；按下减号键“－”时，在第0位数码管上显示“－”以表示减号。
（2）若除数为0，则数码管显示E1；若被减数小于减数，则数码管显示E2；若计算结果超出显示范围（由于是4位数码管，故可显示的最大数值为9999），数码管显
示E3。
（3）除法运算为取整除法，不显示小数部分，即1÷2显示结果为0,4÷3显示结果为1等。
步骤：
（1）按照前面实验的7个步骤将程序下载到板子上，退出下载模式，按几下msp430LaunchPad 上的复位键RESET；
（2）输入第一个操作数，即任意按下代表数字0~9的按键（不能超过4位，因为只有4位数码管）；
（3）输入操作符，即按下代表加、减、乘和除法4个按键中的任一个；
（4）输入第二个操作数，即任意按下代表数字0~9的按键（不能超过4位，因为只有4位数码管）；
（5）按下代表等号“=”的按键，则计算结果将显示在数码管上；
（7）若要进行下一次运算，则先按下清零键，再重复步骤（2）~（5）即可。
四、实验原理
核心芯片CH452A是数码管显示驱动和键盘扫描控制芯片。CH452A采用4线串行连接方式与单片机进行通信。
矩阵键盘原理：
单片机从CH452获取按键代码的过程如下图3所示：
图3 获取按键代码的过程
①输出一位数据，即向DIN输出读取按键代码命令的最低位数据B0，并向DCLK输出低电平脉
冲；
②以同样的方式，输出读取按键代码命令的位数据B1～B11；
③向LOAD 输出低电平脉冲，其中包括一个上升沿使CH452 加载串行数据，CH452 分析出是
读取按键代码命令，立即在DOUT 输出按键代码的最高位数据K6；
④读取一位数据，即从DOUT 输入按键代码的最高位数据K6，并向DCLK 输出低电平冲；
⑤以同样的方式，输入按键代码的位数据K5～K0。
上述获取按键代码的过程转化为软件程序如下：
//输入按键代码子程序，从CH452读取
unsigned char Key_Read( void )
{
unsigned char i;
unsigned char keycode; //定义命令字，和数据存储器
Send_Command(CH452_GET_KEY);
keycode=0; //清除keycode
for(i=0;i!=7;i++)
{
keycode<<=1; //数据移入keycode,高位在前,低位在后
if (P2IN&BIT0) keycode++; //从高到低读入452的数据
DCLK_0; //产生时钟上升沿通知CH452输出下一位
DCLK_1;
}
return(keycode); //返回键值
}
下面举例说明：
（1）由于硬件连接方式如下所示：
DCLK <－－－ P2.3
DIN <－－－ P2.2
LOAD <－－－ P2.1
DOUT －－－> P2.0
所以按键中断用到的是P2口的中断且为下降沿中断，当按下某一按键（如K0）执行任务TASK 时，则只需将上述接收按键代码的函数Key_Read( void )；放置在P2口中断，当接收到的代码为40H时，则说明按键K0被按下，此时执行任务TASK，可参见基础程序——检测程序。（2）当某一按键按下，具体返回的代码值是多少，取决于该按键的硬件连接，即看该按键与CH452A的哪两个引脚相连接，对应值参见下表1：
表1 按键对应编码表
说明：，CH452 所提供的实际按键代码是表中的按键编码加上40H。
数码管显示原理：
单片机通过4线串行接口向CH452发送12位数据的过程如下图4所示：
图4 单片机向CH452发送数据
①输出一位数据，即向DIN 输出最低位数据B0，并向DCLK输出低电平脉冲（从高电平变为
低电平再恢复为高电平），其中包括一个上升沿使CH452 输入位数据；
②以同样的方式，输出位数据B1～B11；
③向LOAD 输出低电平脉冲，其中包括一个上升沿使CH452 加载串行数据。
上述发送数据的过程转化为软件程序如下：
//发送命令
void Send_Command(unsigned cmd)//MSP430单片机向CH452发送命令，Command为12位数据
{
unsigned char i;
LOAD_0;
for(i=0;i!=12;i++) //送入12位数据，低位在前
{
if (cmd&1) {DIN_1;}
else {DIN_0;} // 输出位数据
DCLK_0 ;
cmd>>=1;
DCLK_1 ; //上升沿有效
}
LOAD_1;
Delay(1000);
}
数码管的显示方式可分为两种：
（1）指定某位数码管显示某一具体数字，如让第0位数码管显示数字0，对应程序为Send_Command(Dis00);可参见基础程序——检测程序。
（2）让数码管显示某一不确定的多位数，可参见拓展程序——简易计算器中的函数void Display(unsigned int data)；
五、实验注意事项
（1）在退出下载环境，对该模块进行操作时，一定要先按一下复位键；
（2）在将矩阵键盘和数码管模块及msp430LaunchPad插到主板上时，一定要确保主板电源断开；
（3）在将模块旁边的拨码开关打开时确保主板电源处于断开状态。
六、思考题
（1）由于本模块只是实验板的一个组成部分，并非用作专门的计算器，所以只进行4位非负整数的四则运算，旨在说明数码管和矩阵键盘的用法，如果想要进行更复杂的小数或正余弦运算，大家可以自己动手尝试。
（2）由于实验板的其他模块用到了液晶，但均未用到数码管，所以在应用实例计算器中用
数码管进行显示，使大家进一步了解数码管的用法，大家可以自己尝试用液晶对计算器进行显示。
图5 矩阵键盘和数码管模块原理图
实验三 数码管显示实验
实验十九数码管显示实验 一、实验目的 1、了解数码管的显示原理； 2、掌握数码管显示的编程方法。 二、实验内容 1、编写数码管显示程序，循环显示0-F字符 三、实验设备 1、硬件： JX44B0实验板； PC机； JTAG仿真器； 2、软件： PC机操作系统（WINDOWS 2000）; ARM Developer Suite v1.2； Multi-ICE V2.2.5(Build1319)； 四、基础知识 1、掌握在ADS集成开发环境中编写和调试程序的基本过程。 2、了解ARM 应用程序的框架结构； 3、了解数码管的显示原理； 五、实验说明 1、LED显示原理 发光二极管数码显示器简称LED显示器。LED显示器具有耗电低、成本低、配置简单灵活、安装方便、耐震动、寿命长等优点，目前广泛应用于各类电子设备之中。 7段LED由7个发光二极管按“日”字排列。所有发光二极管的阳极连接在一起称共阳极接法，阴极连接在一起称为共阴极接法。一般共阴极可以不需要外接电阻。 其中各二极管的排列如上图在共阳极接法中，如果显示数字“5”，需要在a、c、d、f、g端加上高电压，其它加低电压。这样如果按照dp、g、fe、d、c、b、a的顺序排列的话对应的码段是：6DH。其它的字符同理可以得到。
2、数码管显示驱动 数码管的显示一般有动态显示和静态显示两大类，另外按照驱动方式又分串行驱动和并行驱动两种方式。串行驱动主要是提供串－并转换，减少控制线数量；并行驱动对每一个段提供单独的驱动，电路相对简单。这方面参看数字电路相关内容。 下面主要介绍静态显示和动态显示: 1）静态显示： LED数码管采用静态接口时，共阴极或共阳极节点连接在一起地或者接高电平。每个显示位的段选线与一个8位并行口线相连，只要在显示位上的段选位保持段码电平不变，则该位就能保持相应的显示字符。这里的8位并行口可以直接采用并行I/O口，也可以采用串行驱动。相应的电路如下： 很明显采用静态显示方式要求有较多的控制端（并行）或较复杂的电路（串行）。但是在设计中对器件的要求低。
4乘4矩阵键盘输入数码管显示四位数
综合课程设计三相步进电机控制器电路的设计 学生姓名__________
指导教师_________ 课程设计任务书 一、设计说明 步进电机是工业过程控制及仪表控制中的主控元件之一，作为执行元件其特点为能够快速起启停、精度高且能直接接收数字量，由于这些特点使其在定位场合得到了广泛的应用。 设计一个三相步进电机控制器，使其能够控制步进电机的工作状态，如步进电机正、反转，步进电机的工作方式等。 用键盘设定步进电机的工作频率，工作方式，并用数码管显示设定值，可以通过按键来更换显示内容。用示波器观测三相的输出波形，并用数码管显示电路的工作状态。 二、技术指标 步进电机的工作频率为：<10kHz 三、设计要求 1．进行方案论证，提出一个合理的设计方案并进行理论设计； 2．对所设计的方案部分进行调试； 3．在选择器件时，应考虑成本。 4．设计测量调试电路。 四、实验要求 1．根据技术指标制定实验方案；验证所设计的电路。 2．进行实验数据处理和分析。 五、推荐参考资料 1?谢自美?电子线路设计?实验?测试.[M]武汉：华中理工大学出版社，2000 年 2. 阎石. 数字电子技术基础. [M] 北京：高等教育出版社，2006年 3. 童诗白、华成英.模拟电子技术基础. [M] 北京：高等教育出版社，2006年 4..付家才. 电子实验与实践. [M] 北京：高等教育出版社，2004年 5．沙占友、李学芝著.中外数字万用表电路原理与维修技术. [M] 北京：人民 邮电出版社，1993年
六、按照要求撰写课程设计报告成绩评定表
一、概述 本次毕设的题目是：三相步进电机控制电路的设计。本次毕设使用80C51单片机作为主控芯片，利用ULN2003A集成电路作为三相步进电机的驱动电路，采用单极性驱动方式，使三相步进电机能在（1）三相单三拍，（2）三相双三拍， （3）三相六拍三种工作方式下正常工作；能实现的功能有：启动/停止控制、方向控制；速度控制；用LED数码管显示工作方式。键盘输入工作频率。本次课程设计采用80C51单片机作为主控芯片，程序采用C语言来编写，驱动电路采用ULN2003A集成电路，显示采用 7SEG-MPX4-CC卩四位共阴数码管，P0接段码，并用8只1K欧左右电阻上拉。P2的4位10 口接位选码。正转，数码管显示1。反转，数码管显示2.不转，数码管显示0.采用Proteus软件进行仿真。在Keil uVsuon3编程环境下编程和编译生成HEX文件，导入到 80C51单片机，实现对各个模块的控制，实现我们所需要的功能。 本次课程是对毕业设计的基础设计，即实现4x4键盘输入，数码管显示输入数字的设计。 二、方案论证 1步进电机驱动方案选择 方案1 :使用功率三极管等电子器件搭建成功率驱动电路来驱动电机的运行。这种方案的驱动电路的优点是使用电子器件联接，电路比较简单，但容易受 干扰，信号不够稳定，缺点是器件较大而不便电路的集成，使用时很不方便，联接时容易出错误。 方案2:使用专门的电机驱动芯片ULN2003A来驱动电机运行。驱动芯片的优点是便于电路的集成，且驱动电路简单，驱动信号很稳定，不易受外界环境的干扰，因而设计的三相步进电机控制系统性能更好。 通过对两种方案的比较，我选择方案2使用ULN2003A S机驱动芯片来作为驱动。 2数码管显示方案选择 方案1：把所需要显示的数据通过专用的七段显示译码器（例如7448）的转换输出给LED显示屏。优点是输出比较简单，可以简化程序，但增加了芯片的费用，电路也比较复杂。 方案2:通过程序把所要的数据转化为七段显示的数据，直接通过单片机接 口来显示，其优点是简化了电路，但增加了软件编写的负担。 通过对两种方案进行比较，我选择通过软件编写来输出显示信号，即单片机直接和显示器相连。 3控制状态的读取 方案1:把按键接到单片机的中断口，若有按键按下，单片机接收到中断信 号，再通过软件编写的中断程序来执行中断，优点是接线简单，简化了电路，但软件编写较为复杂，不易掌握。
LED数码管显示实验
信息工程学院实验报告 课程名称：单片机原理及接口 实验项目名称：LED 数码管显示实验 实验时间：2016年3月11日 班级：通信141 姓名： 学号： 一、实 验 目 的: 熟悉keil 仿真软件、proteus 仿真软件、软件仿真板的使用。了解并熟悉一位数码管与 多位LED 数码管的电路结构、与单片机的连接方法及其应用原理。学习proteus 构建LED 数 码管显示电路的方法，掌握C51中单片机控制LED 数码管动态显示的原理与编程方法。 二、实 验 设 备 与 器 件 硬件：微机、单片机仿真器、单片机实验板、连线若干 软件：KEIL C51单片机仿真调试软件，proteus 系列仿真调试软件 三、实 验 原 理 LED 显示器是由发光二极管显示字段的显示器件。在单片机应用系统中通常使用的是七 段LED ，这种显示器有共阴极与共阳极两种。 共阴极LED 显示器的发光二极管阴极共地，当某个发光二极管的阳极为高电平时，该发 光二极管则点亮；共阳极LED 显示器的发光二极管阳极并接。 七段LED 数码管与单片机连接时，只要将一个8位并行输出口与显示器的发光二极管引 脚相连即可。8位并行输出口输出不同的字节数据即可获得不同的数字或字符，通常将控制 成 绩： 指导老师(签名)： a f b e g c d dp 1 2 3 4 5 10 9 8 7 6 g f a b e d c dp (a) 共阴极 (b) 共阳极 (c) 管脚配置
发光二极管的8位字节数据称为段选码。 多位七段LED数码管与单片机连接时将所有LED的段选线并联在一起，由一个八位I／O 口控制，而位选线分别由相应的I／O口线控制。如：8位LED动态显示电路只需要两个八位I／O口。其中一个控制段选码，另一个控制位选。 由于所有位的段选码皆由一个I／O控制，因此，在每个瞬间，多位LED只可能显示相同的字符。要想每位显示不同的字符，必须采用动态扫描显示方式。即在每一瞬间只使某一位显示相应字符。在此瞬间，位选控制I／O口在该显示位送入选通电平（共阴极送低电平、共阳极送高电平）以保证该位显示相应字符，段选控制I／O口输出相应字符段选码。如此轮流，使每位显示该位应显示字符，并保持延时一段时间，以造成视觉暂留效果。 不断循环送出相应的段选码、位选码，就可以获得视觉稳定的显示状态。由人眼的视觉特性，每一位LED在一秒钟内点亮不少于30次，其效果和一直点亮相差不多。 四、实验内容与步骤 1、电路图的设计。 （1）打开proteus软件，单击P,打开搜索元器件窗口，如图 1-1 所示： 图1-1 搜索元器件 （2）添加元器件AT89C51、CAP、BUTTON、LED-BLUE、RES、CRYSTAL、7SEG-MPXI1CC，修改元器件的参数，绘制电路图，如图1-2 所示：
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........................................................
实验报告七-键盘扫描及显示实验
信息工程学院实验报告 课程名称：微机原理与接口技术 实验项目名称：键盘扫描及显示实验 实验时间： 班级： 姓名： 学号： 一、实 验 目 的 1. 掌握 8254 的工作方式及应用编程。 2. 掌握 8254 典型应用电路的接法。 二、实 验 设 备 了解键盘扫描及数码显示的基本原理，熟悉 8255 的编程。 三、实 验 原 理 将 8255 单元与键盘及数码管显示单元连接，编写实验程序，扫描键盘输入，并将扫描结果送数码管显示。键盘采用 4×4 键盘，每个数码管显示值可为 0～F 共 16 个数。实验具体内容如下：将键盘进行编号，记作 0～F ，当按下其中一个按键时，将该按键对应的编号在一个数码管上显示出来，当再按下一个按键时，便将这个按键的编号在下一个数码管上显示出来，数码管上可以显示最近 6 次按下的按键编号。 键盘及数码管显示单元电路图如图 7-1 和 7-2 所示。8255 键盘及显示实验参考接线图如图 7-3 所示。 图 7-1 键盘及数码管显示单元 4×4 键盘矩阵电路图 成 绩： 指导老师(签名)：
图 7-2 键盘及数码管显示单元 6 组数码管电路图 图 7-3 8255 键盘扫描及数码管显示实验线路图 四、实验内容与步骤 1. 实验接线图如图 7-3 所示，按图连接实验线路图。
图 7-4 8255 键盘扫描及数码管显示实验实物连接图 2.运行 Tdpit 集成操作软件，根据实验内容，编写实验程序，编译、链接。 图 7-5 8255 键盘扫描及数码管显示实验程序编辑界面 3. 运行程序，按下按键，观察数码管的显示，验证程序功能。 五、实验结果及分析： 1. 运行程序，按下按键，观察数码管的显示。
单片机实验——数码管显示
单片机实验——数码管显示
数码管显示 一、数码管静态显示 1、电路图 图1 2、电路分析 该电路采用串行口工作方式进行串行显示实验，串行传输数据为8位，只能从RXD端输
入输出，TXD端用于输出同步移位脉冲。当CPU 执行一条写入发送缓冲器SBUF的指令时，产生一个正脉冲，串行口开始将发送缓冲器SBUF 中的8位数据按照从低位到高位依次发送出去，8位数据发送完毕，发送结束标志TI置1，必须由软件对它清0后才能启动发送下一帧数据。 因此，当输完8个脉冲后，再一次来8个脉冲时，第一帧的8位数据就移到了与之相连的第二个74LS164中，其他数据依此类推。 3、流程图
发送数据 二、数码管动态显示 1、电路图
图2 2、电路分析 R1-R7电阻值计算：一个7-seg 数码管内部由8段LED 组成，因此导通电压和电流与LED 灯相同，LED 导通压降大概在 1.5V-2.2V ，电流3mA-30mA ，单片机的工作电压是5V ， 所以 一般取Rmin 和Rmax 中间值，330Ω、470Ω、510Ω。 由于P0口内部没有上拉电阻，所以在P0 口接1003025Im min 1325Im max =-===-==mA V V an U R K mA V V in U R
排阻，上拉电压。如果没有排阻的话，接上拉电阻时需要考虑数码管的电流，如果太小的话，是驱动不了数码管的。如图3： 发现电流大于5mA时，数码管才能亮，与前面电流最小3mA不符，因此计算数码管电流时使其在10mA-20mA之间，确保能驱动数码管亮。 两个74HC573实现对六位数码管的段选和位选，控制端为LE(第11脚)。 3、思路分析 先使第一个573输出同步，把数据送入573中，然后锁存，第二个573输出同步，打开第一个数
4乘4矩阵键盘输入数码管显示四位数
沈阳航空航天大学 综合课程设计三相步进电机控制器电路的设计 班级 94020101 学号 2009040201023 学生姓名 XXXXXXXXX 指导教师常丽东
课程设计任务书 一、设计说明 步进电机是工业过程控制及仪表控制中的主控元件之一，作为执行元件其特点为能够快速起启停、精度高且能直接接收数字量，由于这些特点使其在定位场合得到了广泛的应用。 设计一个三相步进电机控制器，使其能够控制步进电机的工作状态，如步进电机正、反转，步进电机的工作方式等。 用键盘设定步进电机的工作频率，工作方式，并用数码管显示设定值，可以通过按键来更换显示内容。用示波器观测三相的输出波形，并用数码管显示电路的工作状态。 二、技术指标 步进电机的工作频率为：<10kHz 三、设计要求 1．进行方案论证，提出一个合理的设计方案并进行理论设计； 2．对所设计的方案部分进行调试； 3．在选择器件时，应考虑成本。 4．设计测量调试电路。 四、实验要求 1．根据技术指标制定实验方案；验证所设计的电路。 2．进行实验数据处理和分析。 五、推荐参考资料 1.谢自美. 电子线路设计·实验·测试. [M]武汉：华中理工大学出版社，2000年 2.阎石. 数字电子技术基础. [M]北京：高等教育出版社，2006年 3.童诗白、华成英.模拟电子技术基础. [M]北京：高等教育出版社，2006年 4..付家才. 电子实验与实践. [M]北京：高等教育出版社，2004年 5．沙占友、李学芝著.中外数字万用表电路原理与维修技术. [M]北京：人民邮电出版社，1993年
六、按照要求撰写课程设计报告成绩评定表
4×4矩阵键盘数码管显示 最简便易懂的键盘扫描方法
/////4×4矩阵键盘按键为1-16，按键显示0-9、a-f； ////////////////// #include
m=P2; switch (m) { case 0xe0:{key=0;show(key);break;} case 0xd0:{key=1;show(key);break;} case 0xb0:{key=2;show(key);break;} case 0x70:{key=3;show(key);break;} default:break; } break; } case 0x0d: { P2=0xf0; m=P2; switch (m) { case 0xe0:{key=4;show(key);break;} case 0xd0:{key=5;show(key);break;} case 0xb0:{key=6;show(key);break;} case 0x70:{key=7;show(key);break;} default:break; } break; } case 0x0b: { P2=0xf0; m=P2; switch (m) { case 0xe0:{key=8;show(key);break;} case 0xd0:{key=9;show(key);break;} case 0xb0:{key=10;show(key);break;} case 0x70:{key=11;show(key);break;} default:break; } break; } case 0x07: { P2=0xf0; m=P2; switch (m)
拨码开关输入数码管显示实验
综合课程设计实验报告 班级： 姓名： 学号：11 指导老师：
实验名称： 拨码开关输入数码管显示实验 实验要求： 1. 掌握数码管显示原理 2. 掌握拨码开关工作原理 3. 通过FPGA用拨码开关控制数码管显示 实验目标： 4位拨码开关分别对应4位数码管，拨动任意1位开关，对应的数码管将显示数字1，否则显示数字0。 实验设计软件 Quartus II 实验原理 1.数码管显示模块 电路原理图：
如图所示，数码管中a,b,c,d,e,f,g,dp分别由一个引脚引出，给对应的引脚高电平，则对应引脚的LED点亮，故我们在程序中可以设定一个8位的二进制数reg【7:0】h，每一位对应一个相应的引脚输出，那么我们就可以通过对x的赋值，控制对应的8个LED亮灭的状态进行数字显示。例如，如果我们显示数字2，则在数码管中，a、b、d、e、g亮，c、f、dp不亮，则显示的是数字2，即h=’b代表显示数字2。 2.拨码开关模块 电路原理图： 拨码开关有8个引脚，每个引脚对应于数码管的一个LED灯，当拨码开关的一个引脚是高电平时，则对应的数码管一个LED灯亮，其他7个LED等不亮。通过此原理来实现数码管的LED灯亮暗情况从而实现数码管的数字显示。例如当第一个拨码接通时，此时输入信号为8'b对应的数码管的输出信号为out=8'b，此时相当于数码管a,b,c,d,e,f,g亮，7段数码管全部显示，显示的数字为8。 程序代码 module bomakaiguan(out,key_in,clk); assign p='b1111; output[7:0] out=8'b; input[7:0] key_in; input clk; reg[7:0] out; always @(posedge clk) begin case(key_in) 8'b: out=8'b;
LED数码管显示矩阵键盘按键的设计
任务九设计说明2 一、电路原理及仿真图： 二、程序设计： #include
case 128:key=key+0;}} void main(){ P0=display[16]; get(); P0=display[key]; } 程序完成两个功能，首先扫描键盘，检测是否有按键按下并计算键值。 然后如果有按键按下则驱动数码管显示相应键值，否则显示”-“符号。 三、设计说明 如电路原理图所示，图中矩阵键盘和P3端口连接，共阳极数码管的段选端和单片机的P0口连接，位选直接接到高电平，使得数码管始终处于选通状态。系统启动后，单片机逐行扫描键盘，当没有按键按下时，驱动数码管显示“-”符号，当检测到有按键按下时，单片机将相应键值对应的数码编码送至P0端口，驱动数码管以十六进制方式显示被按下的按键的键值。四、遇到的问题 首先遇到的问题是系统启动后数码管没有任何显示，仔细查看仿真现象后发现P0口始终为高阻状态，于是怀疑是数码管极性错误。再检查数码管型号后发现果然使用了共阴极数码管，于是换成共阳极数码管后终于有了显示。其次是希望键值从键盘的左下角起始，即左下角键值为0。但由于对键盘的扫描方向理解的不是很透彻，导致调试了很多次，键值排列顺序都不尽人意。不过最终还是达到了设计要求。
八段数码管显示实验
八段数码管显示实验报告 一.设计目的 1.掌握数码管动态显示的原理； 2.学会用总线方式控制数码管显示； 3.熟悉利用单片机驱动数码管的电路及编程原理。 二．设计内容 利用实验箱提供的显示电路，设计一个能够动态显示一行数据的系统。实验箱一般提供了6位8段码LED显示电路，只要按地址输出相应数据，就可以实现对显示器的控制。显示共有6位，用动态方式显示。能够正常显示数据之后，请改变一下数字的变化速度或者LED显示的方向。 三．实验原理 1.原理：当用总线方式驱动八段显示管时，请将八段的驱动方式选择开关拨到“内驱”位置；当用I/O方式驱动八段显示管时，请将开关拨到“外驱”位置。 本实验仪提供了6 位8段码LED显示电路，学生只要按地址输出相应数据，就可以实现对显示器的控制。显示共有6位，用动态方式显示。8位段码、6位位码是由两片74LS374输出。位码经MC1413或ULN2003倒相驱动后，选择相应显示位。 本实验仪中 8位段码输出地址为0X004H，位码输出地址为 0X002H。此处X 是由KEY/LED CS 决定，参见地址译码。做键盘和LED实验时，需将KEY/LED CS 接到相应的地址译码上。以便用相应的地址来访问。例如，将KEY/LED CS 接到CS0上，则段码地址为08004H，位码地址为08002H。 七段数码管的字型代码表如下表：
2. 3.程序 OUTBIT equ 08002h ; 位控制口
OUTSEG equ 08004h ; 段控制口 IN equ 08001h ; 键盘读入口 LEDBuf equ 60h ; 显示缓冲 Num equ 70h ; 显示的数据 DelayT equ 75h ; ljmp Start LEDMAP: ; 八段管显示码 db 3fh, 06h, 5bh, 4fh, 66h, 6dh, 7dh, 07h db 7fh, 6fh, 77h, 7ch, 39h, 5eh, 79h, 71h Delay: ; 延时子程序 mov r7, #0 DelayLoop: djnz r7, DelayLoop djnz r6, DelayLoop ret DisplayLED: mov r0, #LEDBuf mov r1, #6 ; 共6个八段管 mov r2, #00100000b ; 从左边开始显示 Loop: mov dptr, #OUTBIT mov a, #0 movx @dptr, a ; 关所有八段管 mov a, @r0 mov dptr, #OUTSEG movx @dptr,a
单片机实验报告——矩阵键盘数码管显示
单片机实验报告 信息处理实验 实验二矩阵键盘 专业：电气工程及其自动化 指导老师：高哲 组员：明洪开张鸿伟张谦赵智奇 学号：152703117 \152703115\152703118\152703114室温：18 ℃日期：2017 年10 月25日
矩阵键盘 一、实验内容 1、编写程序，做到在键盘上每按一个键(0－F)用数码管将该建对应的名字显示出来。按其它键没有结果。 二、实验目的 1、学习独立式按键的查询识别方法。 2、非编码矩阵键盘的行反转法识别方法。 3、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。 4、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。 5、掌握利用Keil51软件对程序进行编译。 6、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。 三、实验原理 1、MCS51系列单片机的P0～P3口作为输入端口使用时必须先向端口写入“1”。 2、用查询方式检测按键时，要加入延时(通常采用软件延时10～20mS)以消除抖动。 3、识别键的闭合，通常采用行扫描法和行反转法。行扫描法是使键盘上某一行线为低电平，而其余行接高电平，然
后读取列值，如读列值中某位为低电平，表明有键按下，否则扫描下一行，直到扫完所有行。 行反转法识别闭合键时，要将行线接一并行口，先让它工作在输出方式，将列线也接到一个并行口，先让它工作于输入方式，程序使CPU通过输出端口在各行线上全部送低电平，然后读入列线值，如此时有某键被按下，则必定会使某一列线值为0。然后，程序对两个并行端口进行方式设置，使行线工作于输入方式，列线工作于输出方式，并将刚才读得的列线值从列线所接的并行端口输出，再读取行线上输入值，那么，在闭合键所在行线上的值必定为0。这样，当一个键被接下时，必定可以读得一对唯一的行线值和列线值。 由于51单片机的并口能够动态地改变输入输出方式，因此，矩阵键盘采用行反转法识别最为简便。 行反转法识别按键的过程是：首先，将4个行线作为输出，将其全部置0，4个列线作为输入，将其全部置1，也就是向P1口写入0xF0；假如此时没有人按键，从P1口读出的值应仍为0xF0；假如此时1、4、7、0四个键中有一个键被按下，则P1.6被拉低，从P1口读出的值为0xB0；为了确定是这四个键中哪一个被按下，可将刚才从P1口读出的数的低四位置1后再写入P1口，即将0xBF写入P1口，使P1.6为低，其余均为高，若此时被按下的键是“4”，则P1.1被拉低，从P1口读出的值为0xBE；这样，当只有一个键被按下时，每一个键只有唯一的反转码，事先为12个键的反转码建一个表，通过查表就可知道是哪个键被按下了。
EDA设计课程实验报告数码管动态显示实验报告
EDA设计课程实验报告 实验题目：数码管动态显示实验 学院名称： 专业：电子信息工程 班级： 姓名：高胜学号 小组成员： 指导教师： 一、实验目的 学习动态扫描显示的原理；利用数码管动态扫描显示的原理编写程序，实现自己的学号的显示。 二、设计任务及要求
1、在SmartSOPC实验箱上完成数码管动态显示自己学号的后八个数字。 2、放慢扫描速度演示动态显示的原理过程。 三、系统设计 1、整体设计方案 数码管的八个段a,b,c,d,e,f,g,h（h是小数点）都分别连接到SEG0~SEG7，8个数码管分别由八个选通信号DIG0~DIG7来选择，被选通的数码管显示数据，其余关闭。如果希望8个数码管显示希望的数据，就必须使得8个选通信号DIG0~DIG7分别被单独选通，并在此同时，在段信号输入口SEG0~SEG7加上该对应数码管上显示的数据，于是随着选通信号的扫描就能实现动态扫描显示的目的。虽然每次只有1个数码管显示，但只要扫描显示速率足够快，利用人眼的视觉余辉效应，我们仍会感觉所有的数码管都在同时显示。 2、功能模块电路设 （1）输入输出模块框图（见图1） 图1 （2）模块逻辑表达（见表1） 表1（数码管显示真值表） clk_1k dig seg ↑01111111 C0 ↑10111111 F9
注：数码管显示为01180121 （3）算法流程图（见图2） （4）Verilog源代码 module scan_led(clk_1k,d,dig,seg); //模块名scan_led input clk_1k; //输入时钟 input[31:0] d; //输入要显示的数据output[7:0] dig; //数码管选择输出引脚
数码管动态显示与矩阵键盘的编程
实验四综合应用设计——数码管动态显示与矩阵键盘的编程 一、实验目的： 1、掌握单片机I/O技术和子程序设计等综合知识。 2、了解矩阵式键盘的内部结构和数码管显示的基本原理，掌握至少一种常用的按键识别方法。 3、熟练掌握数码管动态显示和矩阵键盘识别的综合应用。 二、实验内容： 设计一个矩阵键盘的识别和动态显示综合的系统，控制8个8段数码管动态扫描显示4*4矩阵键盘上按下的按键所对应的值。 三、实验要求： 给定一个4*4的矩阵键盘，16个按键对应显示0123456789ABCDE，第1次按下某按键在第一个8段数码管上显示对应的值，第2次在第二个数码管上显示，以此类推，第9次又在第一个数码管上显示，以此循环下去。其中ABCDE在数码管上无法表达，可以用其它代替，例如：B用8表示，D用0表示，E用H表示等。 四、实验设备及实验耗材： 计算机一台，W A VE6000软件模拟器，完成ISP下载的XLISP软件，XL1000单片机综合仿真试验仪一台（8个8段数码管，4*4矩阵键盘一个，89S51一片，9针对9针的串口线一条，5V稳压电源线一条） 五、实验基本原理与方法： 查阅相关资料掌握矩阵式键盘的内部结构，8段数码管动态显示原理和常用的按键识别方法，建议使用按键识别方法中最常用的“行扫描法”编写程序。结合动态显示技术和矩阵键盘识别技术。 六、实验方案设计： 1、采用哪些I/O口完成通信，采用何种按键识别的方法，如何综合动态显示技术和矩 阵键盘识别技术。 2、说明该程序的功能。 3、硬件连接原理图。 七、实验步骤： 1.弄清实验内容和实验要求。 2.学习相关理论知识，提出实验方案，画出程序流程图。
矩阵键盘控制数码管
专业综合设计报告 项目名称：基于矩阵键盘和LED数码管显示器的简易 人机界面设计 学生姓名： 同组同学： 专业名称： 班级： 指导教师： 项目起止日期：2012年03月12日至2012年03月30日
目录 摘要 (3) 1、概述 (3) 2、总体设计方案 (3) 2.1总体设计要求 (3) 2.2系统框图 (4) 3、系统硬件设计 (4) 3.1单片机的最小系统 (5) 3.1.1电源电路 (5) 3.1.2复位电路 (5) 3.1.3晶振电路 (6) 3.2 LED数码管显示部分 (6) 3.3矩阵键盘 (7) 3.3.1键盘的工作原理 (7) 3.3.2键盘检测原理 (7) 4、系统软件设计 (9) 4.1 软件设计思想 (9) 4.2 主程序设计 (10) 4.3 子程序设计 (11) 4.3.1 数码管显示程序设计 (11) 4.3.2 键盘检测程序设计 (11) 4.3.3延时函数程序设计 (14) 5、系统调试 (14) 6.设计体会 (15) 参考文献 (15)
摘要 单片机自20世纪70年代以来，以其极高的性价比，以及方便小巧受到人们极大的重视和关注。本设计选用AT89S52芯片作为控制芯片，来实现矩阵键盘对LED数码管显示的控制。通过单片机的内部控制实现对硬件电路的设计,从而实现对4*4矩阵键盘的检测识别。用单片机的P3口连接4×4矩阵键盘，并以单片机的P3.0－P3.3口作键盘输入的列线，以单片机的P3.4－P3.7口作为键盘输入的行线，然后用P0.0－P0.7作输出线，通过上拉电阻在显示器上显示不同的字符“0－F”。在硬件电路的基础上加上软件程序的控制来实现本设计。其工作过程为：先判断是否有键按下，如果没有键按下，则继续检测整个程序，如果有键按下，则识别是哪一个键按下，最后通过LED数码管显示该按键所对应的序号。关键词：AT89S52芯片；4*4矩阵键盘；键盘识别；LED数码管 1、概述 随着单片机系统的日益更新，以及人们对产品的人机交互能力的不断提高；使得单片机系统的人机界面设计能力成为学习单片机的一项重要的基础内容。而4*4键盘的操作和LED数码管的动态显示是人机界面设计中最基础的内容，掌握这些基础的设计能力对以后的学习研究是非常必要的。 2、总体设计方案 2.1总体设计要求 本系统采用单片机AT89S52为数码管的控制核心，制造一种简单的4*4键盘检测显示，能够在目测条件下四位数码管各段亮度均匀、充足，本系统具有硬件少，结构简单，容易实现，性能稳定可靠，成本低等特点。 根据设计要求，确定的设计方案如下： 2.1.1 选择AT89S52单片机作为整个系统的核心器件，对整个系统进行总体
矩阵键盘数码管显示键值 程序
#include
单片机实验四 I O显示控制实验(数码管显示实验)
电子信息工程学系实验报告 课程名称：单片微型计算机与接口技术Array 实验项目名称：实验四 I/O显示控制实验实验时间： 班级： **** 姓名：**** 学号：******** 一、实验目的: 1、熟悉keil仿真软件、proteus仿真软件、软件仿真板的使用。 2、了解并熟悉一位数码管与多位LED数码管的电路结构、与单片机的连接方法及其应用原理。 3、学习proteus构建LED数码管显示电路的方法，掌握C51中单片机控制LED数码管动态显示的原理与编程方法。 二、实验环境: 1、Windows XP系统； 2、Keil uVision2、proteus系列仿真调试软件 三、实验原理： 1、LED数码管的结构和原理 LED显示器是由发光二极管显示字段的显示器件。在单片机应用系统中通常使用的是七段LED，这种显示器有共阴极与共阳极两种。 （a）共阴极LED显示器的发光二极管阴极共地，当某个发光二极管的阳极为高电平时，该发光二极管则点亮； （b）共阳极LED显示器的发光二极管阳极并接。 2、七段显示器与单片机接口：只要将一个8位并行输出口与显示器的发光二极管引脚相连即可。8位并行输出口输出不同的字节数据即可获得不同的数字或字符，如下表所示。通常将控制发光二极管的8位字节数据称为段选码。 八段选码（显示码）的推导(以共阳数码管显示C为例)： 要显示C则a、f、e、d四个灯亮2.为是共阳数码管，则a、f、e、d应送0时亮3.dp-a为11000110B 3、多位数码管的显示：电路结构、动态静态两种实现原理： LED显示器有静态显示与动态显示两种方式。 (1) LED静态显示方式 各位LED的位选线连在一起接地或接+5V；每位LED的段选线（a－dp）各与一个八位并行口相连； 在同一时间里每一位显示的字符可以各不相同。
数码管显示实验报告
三、数码管显示实验 一、实验目的及要求 理解8段数码管的基本原理，理解8段数码管的显示和编程方法，理解4连排共阴极8段数码管J3641AS通过DP1668与CPU的接线图。 理解8段数码管原理，运行与理解各子程序，编制一个4连排8段数码管程序，CPU 的P2口接左、右两个DP1668的控制引脚，各DP1668接LED的数据线hgfedcba，在4 连排8段数码管显示编程的日期。 熟悉结构后，自行编程左边四个数码管，显示分钟和秒，当计时达到一个小时，就重新从00：00开始计时。另外，指定计时的开始值。 二、实验原理（图） 8段数码管一般由8个发光二极管（Llight-emitting diode，LED）组成，每一个位段就是一个发光二极管。一个8段数码管分别由a、b、c、d、e、f、g位段，外加上一个小数点的位段h（或记为dp）组成。根据公共端所接电平的高低，可分为共阳极和共阴极两种。 三、实验设备（环境）： 1、电脑一台 2、STC-ISP（V6.85I）烧写应用程序 3、Keil应用程序 四、实验内容（算法、程序、步骤和方法）： #include
sbit TM1668R_DIO_H = P4^4; //左边数码管宏定义 sbit TM1668R_CLK_H = P2^0; sbit TM1668R_STB_H = P2^1; sbit TM1668L_DIO_H = P2^2; //左边数码管宏定义 sbit TM1668L_CLK_H = P2^3; sbit TM1668L_STB_H = P2^4; sbit LIGHT = P0^1; uchar Today_data[8]; uint temp,kk; const uchar table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71}; void Send_Data(uchar dat,uchar n); void DIS_data_1668(uchar data1,uchar data2,uchar data3,uchar data4,uchar n); /****************************************************************************** * * 函数名: Send_Data * 函数功能: TM1668发送一字节数据函数 * 输入: 无 * 输出: 无 ******************************************************************************/ void Send_Data(uchar dat,uchar n) { uchar i; for(i = 0;i<8;i++) //1个字节 { if(n==0) TM1668R_CLK_H = 0; else TM1668L_CLK_H = 0; if(dat&(1< /////4×4矩阵键盘按键为1-16，按键显示0- 9、a-f； ////////////////// #include default: break;}break;}case 0x0d: {P2=0xf0; m=P2; switch (m){case 0xe0:{key=4;show(key);break;} case 0xd0:{key=5;show(key);break;} case 0xb0:{key=6;show(key);break;} case 0x70:{key=7;show(key);break;} default: break;}break;}case 0x0b: {P2=0xf0; m=P2; switch (m){case 0xe0:{key=8;show(key);break;} case 0xd0:{key=9;show(key);break;} case 0xb0:{key=10;show(key);break;} case 0x70:{key=11;show(key);break;} default: break;}break;}case 0x07:{P2=0xf0; m=P2; switch (m){case 0xe0:{key=12;show(key);break;} case 0xd0:{key=13;show(key);break;}4×4矩阵键盘数码管显示 最简便易懂的键盘扫描方法
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