【正文】 鍵盤控制動態(tài)顯示器 目錄 摘要 3 關鍵字 3 第一章 緒論 4 課題簡介 4 系統功能要求 4 技術指標 4 第二章 方案論證及硬件設計 5 方案論證 5 單片機簡介 5 MSC51 系列單片機簡介 6 MSC51 系列單片機內部結構 7 2. MSC51 系列單片引腳及其功能 8 鍵盤部分 9 LED 顯示器簡介 10 電路工作過程 10 第三章 鍵盤控制電路原理圖 11 硬件框圖 11 電路原理圖 12 第四章 軟件設計 13 、按鍵判斷程序 13 顯示子程序 13 程序框圖 15 完整的源程序 16 第五章 檢測與調試 19 硬件調試 19 軟件調試 19 第六章 元器件清單 20 第七章 心得體會 21 第八章 參考文 獻 23 2 鍵盤控制動態(tài)顯示器 摘 要 隨著現代化信息 ,技術的飛速發(fā)展和傳統工業(yè)改造的逐步實現 ,單片機 的應用正在不斷地走向深入，同時帶動傳統控制檢測日新月益的更新。在實時檢測和自動控制的單片機應用系統中，單片機往往是作為一個核心部件來使用，單片機的發(fā)展越來越快，由于單片機具有體積小，重量輕，價格便宜，功耗小，控制能力強及運算速度快等特點，因而在國民經 濟建設，軍事及家用電器等各個領域的到了廣泛的運用。但僅單片機方面知識是不夠的，還應根據具體硬件結構，以及針對具體應用對象特點的軟件結合，以作完善。 在單片機應用系統中，鍵盤往往是必不可少的輸入設備。鍵盤已成為人們日常生活中必不可少是必需品，廣泛用于電腦、手機以及銀行電話等，給人們的生活、學習、工作、娛樂帶來極大的方便。利用鍵盤可以輸入數據，單片機根據指令來完成指定的功能。鍵盤控制動態(tài)顯示器是利用家盤的簡單輸入在指定的程序下完成指令的任務。本產品的主要功能是利用鍵盤輸入在顯示器上從左到右依次移位顯示指定的數字 。如有輸入錯誤，按 S10 一位一位刪除。按 S12 則全部刪除。 關鍵詞： 鍵盤 單片機 8051 位控制 8 位 LED 顯示器 3 第一章 緒 論 課 題 簡 介 該產品介紹一個采用 8051 單片機芯片制作的“鍵盤控制動態(tài)顯示器”，該 LED 數碼管顯示電路采用動態(tài)顯示方式，并用八位數碼管顯示。該電路采用 8051 單片機，使用 5V電池供電（亦可使用橋式整流電路和變壓器將交流電轉化為直流電），其具有電路簡單、制作容易、設置方便、使用靈活等優(yōu)點。 系 統 功 能 要 求 本電路采用的內部 振蕩器方式，晶體振蕩頻率為 6MHz，具有較高的頻率穩(wěn)定性。 當按下一個鍵時，則會在顯示器上顯示那個鍵所對應的數字。 本 電路允許用戶隨時改按鍵輸入設置新的參數。按最后一行的第一個鍵，則是一位一位刪除，最后一個鍵則是全部刪除。 本電路的外接電源可用 5V 直流電池電源，亦可將交流電壓轉變?yōu)橹绷麟?，簡單方便。使用中應謹慎，避免硬件設施被燒壞。 R0=()V/(5～ 12)mA=267～ 640Ω R1=R2=R3=R4=R5=R6=R7=510Ω R8=R9=R10=R11=R12=R13=R14=R15=R16=1KΩ 電阻具體位置詳見圖（ ） 4 第二章 方案論證及硬件設計 2． 1 方案論證： 為了達到本次設計的要求，有眾多方法可以選擇，如：運用電子電路設計就是其中一種。采用大量門元件組成顯示器電路，但因條件有限，再加上其十分煩瑣、焊接復雜、精度不高，達不到本次設計的目的，故不采用。為了達到實現LED 顯示器的數字顯示，可采用動態(tài)顯示法和靜態(tài)顯示法。由于靜態(tài)顯示法需要數據鎖存器等硬件，接口又稍微復雜一些，而本身此次設計鍵盤動態(tài)顯示只有八位，并且系統本身又沒有其它什么繁重的處 理任務，所以決定采用動態(tài)掃描法實現 LED 的顯示。設計中單片機采用容易購買的 8051 系列，單片機就具有足夠的空余硬件資源實現其它的擴展功能，如果考慮到要采用電池供電的話，則可采用其它適合型號的單片機。在軟件方面，通過程序的編制，可以很快的通過運用偉福軟件進行修改，大大的提高了工作效率，程序灌輸也很迅速。 單片微型計算機作為微型計算機發(fā)展的一個分支，十幾年發(fā)展十分迅速。由于單片機具有可靠性高，體積小，功耗低，環(huán)境適應性強，成本低和容易產品化等從上面幾種方案可以看出，利用單片機所設計的鍵盤控制顯示器要比采用電子電 路所設計的顯示器有明顯的優(yōu)越性。利用 8051 單片機控制的硬件電路比較簡單，軟件方面程序也不復雜。因此制作原理簡單，可在功能作用上要比電子電路設計的顯示器精確廣泛，方便小巧又通俗易懂。 現在的產品普遍要求體積小、重量輕，這就要求單片機除了功能強和功耗低外，還要求其體積要小?，F在的許多單片機都具有多種封裝形式，其中 SMD(表面封裝 )越來越受歡迎，使得由單片機構成的系統正朝微型化方向發(fā)展。 單片機在智能儀器，儀表，工業(yè)實時控制，智能終端，通信設備，醫(yī)療器械，汽車電器，導航系統和家用電器等領域有著廣泛的用途。而數字集 成電路，由于系統內部結構復雜，硬件龐大，價格高，功能不靈活，所以在處理速度，應用領域等方面遠不及單片機好。單片機正在取代各種類型的傳統電子產品，只要一個單片機就能起到使各類產品升級換代的功效，它不僅能構成簡單的應用系統，而且更適合于各類復雜的要求較高的實時應用系統。 MCS51 系列單片機的推廣應用進一步促進了我國工業(yè)技術的改造以及其他領域的技術更新，向全自動化，小型化，智能化方向方向邁進。單片機應用的重要意義還在于，它從根本上改變了傳統的控制系統設計思想和設計方法。原來必須由模擬電路，數字電路實現的大部分功 能，現在已經通過單片機由軟件方法來實現了。所以，本顯示器的核心部件就是單片機在本次設計采用單片機設計中，動態(tài)掃描顯示法又有靜態(tài)掃描法無法比擬的優(yōu)點，故本次設計采用了以 8051 為核心，利用其外部電路和數碼管的動態(tài)掃描的設計思想。 隨著社會科技文化的發(fā)展，電子、電腦技術的不斷提高。許多電路都有了不同的設計方案及連接方法。相同的產品用不同的也能用不同的原理去制成。 鍵盤控制顯示器的設計方法有多種，例如，可用中小規(guī)模集成電路組成芯片配以顯示電路及其所需要的外圍電路組成顯示器；還可以利用單片機來實現顯示器等等。這些方 法都各有特點，其中，利用單片機實現的顯示器具有編程靈活，便于顯示器功能的擴充，即可用該顯示器發(fā)出各種控制信號，精確度高等優(yōu)點。 單片機應用于鍵盤控制顯示器的主要優(yōu)點： 1．電路簡單 模擬電路為了實現控制邏輯需要許多電子器件，采用微處理 5 器件后，絕大多數邏輯可以通過軟件實行。 2． 具有靈活性和適應性 微處理器的控制方式是由軟件完成的，如果需要修改控制規(guī)律，一般不必改變系統的硬件電路，只要修改程序即可。 3． 能夠實現比較復雜的控制 微處理器有更強的邏輯功能，運算速度快，精度高，有大容量存儲單元，因此， 有能力實現復雜的控制。 4． 無零漂，控制精度高 數字控制不會出現模擬電路中經常遇到的零點漂移問題，可以保證足夠的控制精度。 本方案的特點比教明顯⑴ 可靠性高、⑵ 性能價格比高、⑶操作簡便、⑷采用8051 單片機系統相對的比其他的集成化程度更高。 用電路方案使得電路的焊接就顯得非常困難。在短期的實踐中就會顯得比較倉促。更重要的一點就是當今社會的發(fā)展趨勢是更趨向于高度的集成化。所以我選擇了單片機控制動態(tài)管顯示電路。這個方案不僅電路較簡單，也更符合發(fā)展的趨勢，將高度的集成化融入實踐中更具實際意義。 單片機簡介 單片微型計算機簡稱單片機 ,指集成在一塊芯片上的計算機，具有結構簡單、控制功能強、可靠性高體積小和價格低等優(yōu)點，在航空航天 地質石油 冶金采礦和機械電子等領域都發(fā)揮了巨大作用。 單片機是把中央處理器 CPU 、存儲器、定時器 I/O 端口電路等一些計算機的主要功能部件集成在一塊電路芯片上的微型計算機。 單片機的應用主要基于其控制功能，由于單片機具有集成度高、體積小 、可靠性高、價格低和易實現產品化等特點，特別適合應用于測量和控制領域，可分為單片應用和多機應用，歸納其來可分為以下機方面： 1 智能化儀器儀表 中的應用 2 工業(yè)測量控制中的應用 3 在交通、軍事、計算機網絡和通信技術領域中的應用 4 保安報警、辦公自動化領域的應用 5 日常生活和家用電器領域的應用 MSC51 系列單片機簡介 MSC51 系列單片機是英特爾公司于 1980 年起推出的第二代產品。與 8084相比， 8051 的硬件結構和指令系統均有