【正文】 I 蘭州工業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 題目 基于 AT89C51 單片機(jī)的電話撥號系統(tǒng)的設(shè)計 學(xué) 院 電子信息工程學(xué)院 專 業(yè) 電子信息工程技術(shù) 班 級 嵌入式 1 1 姓 名 學(xué) 號 指導(dǎo)教師（職稱） 日 期 2021 年 3 月 摘 要 隨著人們生活水平的不斷提高，電話在人們的日常生活中是比較常見的電子產(chǎn)品之一，它已進(jìn)入我們的每一個家庭。本文設(shè)計的是基于單片機(jī)的電話撥號系統(tǒng)，硬件部分采用 AT89C51單片機(jī)作為電話鍵盤撥號按鍵顯示的核心部件，矩陣式鍵盤作為輸入電路模塊， 1602LCD 作為顯示電路模塊?？梢詫崿F(xiàn)所撥號碼顯示退格、清屏等功能，并使用了 proteus 和 keilc51 軟件進(jìn)行仿真。 結(jié)果表明該設(shè)計具有電路簡單、讀取方便、顯示直觀、操作簡單、編程容易和成本廉價等優(yōu)點，可用于一般的生活和工作，也可通過改裝，提高其性能，增加功能，從而給人們的生活帶來更多的方便。 關(guān)鍵詞： 單片機(jī)；鍵盤； LCD II Abstract As people living standard unceasing enhancement, the phone in People39。s Daily life is one of the more mon electronic products, it has entered our every of this article is based on single chip microputer telephone dialing system, the hardware part adopts AT89C51singlechip microputer as the core ponent of dial phone keyboard button shows, matrix keyboard as input circuit, 1602 LCD display circuit. Can realize the dial number display backspace, screen clearing, and other functions, and use keilc51 and proteus simulation software. The results show that the design has simple circuit, convenient to read, display intuitive, simple operation, easy programming and cost advantages of cheap, can be used for normal life and work, also can through modification, improve its performance, add features, so as to bring to people39。s life more convenient. Keywords: microcontroller 。Keyboard 。LCD 目 錄 摘 要 I Abstract II 1 緒 論 1 2 系統(tǒng)總體設(shè)計 2 系統(tǒng)基本設(shè)計方案 2 控制部分的選擇方案與論證 2 顯示電路模塊的選擇方案與論證 2 輸入電路模塊的選擇方案與論證 2 電路設(shè)計最終方 案 2 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計 2 系統(tǒng)硬件原理圖 2 主芯片模塊 3 AT89C51 芯片引腳 3 晶振和復(fù)位電路 模塊 4 顯示電路模塊 5 1602LCD 簡介 5 1602LCD 的 RAM 地址映射及標(biāo)準(zhǔn)字庫表 7 1602LCD 的一般初始化過程 8 矩陣鍵盤輸入電路模塊 9 矩陣鍵盤的基本結(jié)構(gòu) 9 矩陣鍵盤的按鍵識別方法 9 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計 10 程序設(shè)計整體思路 10 10 鍵盤掃描模塊設(shè)計 11 LCD 顯示模塊設(shè)計 12 5 系統(tǒng)仿真與調(diào)試 14 系統(tǒng)運行環(huán)境 14 系統(tǒng)仿真說明 14 KEILC 調(diào)試 14 Proteus 調(diào)試 15 Proteus 與 Keilc 聯(lián)調(diào)實現(xiàn)電路仿真 15 總 結(jié) 16 致 謝 17 參考文獻(xiàn) 17 附件 1 源程序代碼 18 附件 2 電話撥號系統(tǒng)電路原理圖 23 蘭州工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 1 1 緒 論 隨著社會的發(fā)展，科學(xué)的進(jìn)步，人們的生活水平在逐步的提高，尤其是微電子技術(shù)的發(fā)展，猶如雨后春筍般的變化。 各種數(shù)字顯示儀器中的顯示、廣告牌、數(shù)碼產(chǎn)品等，傳統(tǒng)的數(shù)碼管顯示已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足各行各業(yè)的需求。 單片機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)越來越貼近生活，用單片機(jī)來實現(xiàn)一些電子設(shè)計也變得容易起來。 基于單片機(jī)的 LCD 顯示是一種用單片機(jī)來控制的一種顯示系統(tǒng)，它不僅能顯示種各數(shù)字、字母、還能顯示各種字體的漢字以及一些簡單的圖象，使用起來極為方便，只要通過對單片機(jī)寫入一定的程序來控制 LCD 的顯示即可完成，根據(jù)程序的不同而產(chǎn)生不同不效果。隨著單片機(jī)產(chǎn)品以及 LCD 產(chǎn)品的不斷涌現(xiàn)，這一領(lǐng)域已經(jīng)得到了飛速的發(fā)展。 本文設(shè)計的是基于單片機(jī)的電話撥號系統(tǒng)，主要介紹了一種基于 AT89C51 單片機(jī)的電話撥號控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以實現(xiàn)電話號碼數(shù)字顯示。系統(tǒng)主要由電話撥號矩陣鍵盤、單片機(jī)最小系統(tǒng)、LCD1602 顯示屏幾個單元電路組成。在本設(shè)計中 ，最終選用的是矩陣式鍵盤，把所操作的數(shù)字送至單片機(jī)，通過單片機(jī)實現(xiàn)號碼的顯示與控制。 蘭州工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 2 2 系統(tǒng)總體設(shè)計 系統(tǒng)基本設(shè)計方案 控制部分的選擇方案與論證 方案一：用可編程邏輯器件設(shè)計 可采用 PLD 器件，設(shè)計起來結(jié)構(gòu)清晰，各個模塊從硬件上設(shè)計起來相對簡單，控制與顯示的模塊間連接也會比較方便。但是考慮到本設(shè)計的特點， EDA 在能夠擴(kuò)展上比較受局限，占用的資源也多。從成本上講，可編程邏輯器件價格比較高。 方案二：用單片機(jī)設(shè)計 用 單片機(jī)芯片作為控制部分，單片機(jī)有豐富的中斷源，它的準(zhǔn)確度相當(dāng)高，并且 C 語言的靈活運用，給編程帶來了方便。單片機(jī) I/O功能也比較強(qiáng)大，容易對其進(jìn)行擴(kuò)展，使設(shè)計更加完善，此外單片機(jī)的成本也比較低。 綜上所述，單片機(jī)資源豐富，程序編寫也靈活簡單，可移植性強(qiáng)，性價比也高，所以選擇單片 機(jī)作為主控芯片。 顯示電路模塊的選擇方案與論證 LCD 由于其顯示清晰，顯示內(nèi)容豐富，顯示信息量大，使用方便，顯示快速而得到了廣泛的應(yīng)用。 對于此系統(tǒng)本設(shè)計選用的 LCD 液晶能夠顯示英語字母和數(shù)字，能夠很好的滿足顯示要求，因此本設(shè)計選擇了此方案。 輸入電路模塊的選擇方案與論證 鍵盤用于實現(xiàn)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)和控制命令的輸入，鍵盤輸入也是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中使用最廣泛的一種輸入方式。鍵盤輸入的主要對象是各種按鍵或開關(guān)。這些按健或者開關(guān)可以獨立使用 ,也可以組合成鍵陣使用。單片機(jī)中常用的按鍵式鍵 盤可以分為兩類：獨立連接式和行列式。每類按譯碼方式的不同又分為編碼式和非編碼式兩種。單片機(jī)中一般使用的都是用軟件來識別和產(chǎn)生鍵代碼的非編碼鍵盤。行列式鍵盤的編碼方式有靜態(tài)和動態(tài)兩種。靜態(tài)接口主要由一個行編碼器和一個列編碼器構(gòu)成；動態(tài)接口可采用計數(shù)器，譯碼器和數(shù)據(jù)選擇器構(gòu)成。這兩種鍵盤由硬件完成鍵的辨碼任務(wù)。一般在小型儀器儀表和控制系統(tǒng)中，使用較多的是行列式和獨立式的非編碼鍵盤；如果系統(tǒng)要求實現(xiàn)多鍵同時按下的處理，則用非編碼獨立方式較為合適。 方案一：采用獨立式按鍵電路 獨立式按鍵電路每個按鍵單獨占有 一根 I/O 接口線 , 每個 I/O 口的工作狀態(tài)互不影響，此類鍵盤采用端口直接掃描方式。缺點為當(dāng)按鍵較多時占用單片機(jī)的 I/O 口數(shù)目較多，優(yōu)點為電路設(shè)計簡單，且編程相對比較容易。 方案二：采用矩陣式鍵盤電路 矩陣式鍵盤為 4*3 矩陣式行列掃描，雖然軟件較為復(fù)雜，但是當(dāng)按鍵較多時可降低占用單片機(jī)的I/O 口數(shù)目。 對于本系統(tǒng)，由于按鍵數(shù)目多，故采用方案二。 電路設(shè)計最終方案 本系統(tǒng)包括主芯片模塊、顯示電路模塊、鍵盤輸入模塊、晶振和復(fù)位電路模塊。綜上各方案所述，確定最終設(shè)計方案為：采用 單片機(jī)作為主控芯片， 1602LCD液晶作為顯示部分，矩陣式按鍵作為鍵盤輸入模塊。 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計 系統(tǒng)硬件原理圖 將電話撥號鍵盤上所撥號碼顯示在 1602 液晶屏上的電路如圖 所示。 蘭州工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 3 圖 系統(tǒng)硬件原理圖 主芯片模塊 AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲器 FPEROM— Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory ）的低電壓、高性能 CMOS8 位微處理器，俗稱單片機(jī)。 AT89C2051是一種帶 2K 字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲器的單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除 1000 次。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲器組合在單個芯片中， ATMEL 的AT89C51 是一種高效微控制器， AT89C2051 是它的一種精簡版本。 AT89C51 單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。 如 圖 所示。 圖 AT89C51 芯片引腳圖 AT89C51 芯片引腳 管腳說明 VCC：供電電 壓。 GND：接地。 P0 口： P0 口為一個 8 位漏級開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。當(dāng) P0 口的管腳第一次寫 1 時，被定義為高阻輸入。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。在 FIASH 編程時， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進(jìn)行校驗時， P0 輸出原碼，此時 P0外部必須被拉高。 P1 口： P1 口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的 8位雙向 I/O口， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。P1 口管腳寫入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1 口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉 的緣故。在 FLASH 編程和校驗時， P1 口作為第八位地址接收。 X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 . 01P 1 . 12P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 1D714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2V