【正文】 鍵盤(pán)控制動(dòng)態(tài)顯示器 目錄 摘要 3 關(guān)鍵字 3 第一章 緒論 4 課題簡(jiǎn)介 4 系統(tǒng)功能要求 4 技術(shù)指標(biāo) 4 第二章 方案論證及硬件設(shè)計(jì) 5 方案論證 5 單片機(jī)簡(jiǎn)介 5 MSC51 系列單片機(jī)簡(jiǎn)介 6 MSC51 系列單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu) 7 2. MSC51 系列單片引腳及其功能 8 鍵盤(pán)部分 9 LED 顯示器簡(jiǎn)介 10 電路工作過(guò)程 10 第三章 鍵盤(pán)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(shè)計(jì) 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(cè)與調(diào)試 19 硬件調(diào)試 19 軟件調(diào)試 19 第六章 元器件清單 20 第七章 心得體會(huì) 21 第八章 參考文 獻(xiàn) 23 2 鍵盤(pán)控制動(dòng)態(tài)顯示器 摘 要 隨著現(xiàn)代化信息 ,技術(shù)的飛速發(fā)展和傳統(tǒng)工業(yè)改造的逐步實(shí)現(xiàn) ,單片機(jī) 的應(yīng)用正在不斷地走向深入，同時(shí)帶動(dòng)傳統(tǒng)控制檢測(cè)日新月益的更新。在實(shí)時(shí)檢測(cè)和自動(dòng)控制的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，單片機(jī)往往是作為一個(gè)核心部件來(lái)使用，單片機(jī)的發(fā)展越來(lái)越快，由于單片機(jī)具有體積小，重量輕，價(jià)格便宜，功耗小，控制能力強(qiáng)及運(yùn)算速度快等特點(diǎn)，因而在國(guó)民經(jīng) 濟(jì)建設(shè)，軍事及家用電器等各個(gè)領(lǐng)域的到了廣泛的運(yùn)用。但僅單片機(jī)方面知識(shí)是不夠的，還應(yīng)根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)，以及針對(duì)具體應(yīng)用對(duì)象特點(diǎn)的軟件結(jié)合，以作完善。 在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，鍵盤(pán)往往是必不可少的輸入設(shè)備。鍵盤(pán)已成為人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮偈潜匦杵?，廣泛用于電腦、手機(jī)以及銀行電話等，給人們的生活、學(xué)習(xí)、工作、娛樂(lè)帶來(lái)極大的方便。利用鍵盤(pán)可以輸入數(shù)據(jù)，單片機(jī)根據(jù)指令來(lái)完成指定的功能。鍵盤(pán)控制動(dòng)態(tài)顯示器是利用家盤(pán)的簡(jiǎn)單輸入在指定的程序下完成指令的任務(wù)。本產(chǎn)品的主要功能是利用鍵盤(pán)輸入在顯示器上從左到右依次移位顯示指定的數(shù)字 。如有輸入錯(cuò)誤，按 S10 一位一位刪除。按 S12 則全部刪除。 關(guān)鍵詞： 鍵盤(pán) 單片機(jī) 8051 位控制 8 位 LED 顯示器 3 第一章 緒 論 課 題 簡(jiǎn) 介 該產(chǎn)品介紹一個(gè)采用 8051 單片機(jī)芯片制作的“鍵盤(pán)控制動(dòng)態(tài)顯示器”，該 LED 數(shù)碼管顯示電路采用動(dòng)態(tài)顯示方式，并用八位數(shù)碼管顯示。該電路采用 8051 單片機(jī)，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(zhuǎn)化為直流電），其具有電路簡(jiǎn)單、制作容易、設(shè)置方便、使用靈活等優(yōu)點(diǎn)。 系 統(tǒng) 功 能 要 求 本電路采用的內(nèi)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(dāng)按下一個(gè)鍵時(shí)，則會(huì)在顯示器上顯示那個(gè)鍵所對(duì)應(yīng)的數(shù)字。 本 電路允許用戶隨時(shí)改按鍵輸入設(shè)置新的參數(shù)。按最后一行的第一個(gè)鍵，則是一位一位刪除，最后一個(gè)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(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姡?jiǎn)單方便。使用中應(yīng)謹(jǐn)慎，避免硬件設(shè)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(jiàn)圖（ ） 4 第二章 方案論證及硬件設(shè)計(jì) 2． 1 方案論證： 為了達(dá)到本次設(shè)計(jì)的要求，有眾多方法可以選擇，如：運(yùn)用電子電路設(shè)計(jì)就是其中一種。采用大量門(mén)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(fù)雜、精度不高，達(dá)不到本次設(shè)計(jì)的目的，故不采用。為了達(dá)到實(shí)現(xiàn)LED 顯示器的數(shù)字顯示，可采用動(dòng)態(tài)顯示法和靜態(tài)顯示法。由于靜態(tài)顯示法需要數(shù)據(jù)鎖存器等硬件，接口又稍微復(fù)雜一些，而本身此次設(shè)計(jì)鍵盤(pán)動(dòng)態(tài)顯示只有八位，并且系統(tǒng)本身又沒(méi)有其它什么繁重的處 理任務(wù)，所以決定采用動(dòng)態(tài)掃描法實(shí)現(xiàn) LED 的顯示。設(shè)計(jì)中單片機(jī)采用容易購(gòu)買的 8051 系列，單片機(jī)就具有足夠的空余硬件資源實(shí)現(xiàn)其它的擴(kuò)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(hào)的單片機(jī)。在軟件方面，通過(guò)程序的編制，可以很快的通過(guò)運(yùn)用偉福軟件進(jìn)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(jì)算機(jī)作為微型計(jì)算機(jī)發(fā)展的一個(gè)分支，十幾年發(fā)展十分迅速。由于單片機(jī)具有可靠性高，體積小，功耗低，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，成本低和容易產(chǎn)品化等從上面幾種方案可以看出，利用單片機(jī)所設(shè)計(jì)的鍵盤(pán)控制顯示器要比采用電子電 路所設(shè)計(jì)的顯示器有明顯的優(yōu)越性。利用 8051 單片機(jī)控制的硬件電路比較簡(jiǎn)單，軟件方面程序也不復(fù)雜。因此制作原理簡(jiǎn)單，可在功能作用上要比電子電路設(shè)計(jì)的顯示器精確廣泛，方便小巧又通俗易懂。 現(xiàn)在的產(chǎn)品普遍要求體積小、重量輕，這就要求單片機(jī)除了功能強(qiáng)和功耗低外，還要求其體積要小。現(xiàn)在的許多單片機(jī)都具有多種封裝形式，其中 SMD(表面封裝 )越來(lái)越受歡迎，使得由單片機(jī)構(gòu)成的系統(tǒng)正朝微型化方向發(fā)展。 單片機(jī)在智能儀器，儀表，工業(yè)實(shí)時(shí)控制，智能終端，通信設(shè)備，醫(yī)療器械，汽車電器，導(dǎo)航系統(tǒng)和家用電器等領(lǐng)域有著廣泛的用途。而數(shù)字集 成電路，由于系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，硬件龐大，價(jià)格高，功能不靈活，所以在處理速度，應(yīng)用領(lǐng)域等方面遠(yuǎn)不及單片機(jī)好。單片機(jī)正在取代各種類型的傳統(tǒng)電子產(chǎn)品，只要一個(gè)單片機(jī)就能起到使各類產(chǎn)品升級(jí)換代的功效，它不僅能構(gòu)成簡(jiǎn)單的應(yīng)用系統(tǒng)，而且更適合于各類復(fù)雜的要求較高的實(shí)時(shí)應(yīng)用系統(tǒng)。 MCS51 系列單片機(jī)的推廣應(yīng)用進(jìn)一步促進(jìn)了我國(guó)工業(yè)技術(shù)的改造以及其他領(lǐng)域的技術(shù)更新，向全自動(dòng)化，小型化，智能化方向方向邁進(jìn)。單片機(jī)應(yīng)用的重要意義還在于，它從根本上改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法。原來(lái)必須由模擬電路，數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)的大部分功 能，現(xiàn)在已經(jīng)通過(guò)單片機(jī)由軟件方法來(lái)實(shí)現(xiàn)了。所以，本顯示器的核心部件就是單片機(jī)在本次設(shè)計(jì)采用單片機(jī)設(shè)計(jì)中，動(dòng)態(tài)掃描顯示法又有靜態(tài)掃描法無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，故本次設(shè)計(jì)采用了以 8051 為核心，利用其外部電路和數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)掃描的設(shè)計(jì)思想。 隨著社會(huì)科技文化的發(fā)展，電子、電腦技術(shù)的不斷提高。許多電路都有了不同的設(shè)計(jì)方案及連接方法。相同的產(chǎn)品用不同的也能用不同的原理去制成。 鍵盤(pán)控制顯示器的設(shè)計(jì)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(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)顯示器等等。這些方 法都各有特點(diǎn)，其中，利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的顯示器具有編程靈活，便于顯示器功能的擴(kuò)充，即可用該顯示器發(fā)出各種控制信號(hào)，精確度高等優(yōu)點(diǎn)。 單片機(jī)應(yīng)用于鍵盤(pán)控制顯示器的主要優(yōu)點(diǎn)： 1．電路簡(jiǎn)單 模擬電路為了實(shí)現(xiàn)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(shù)邏輯可以通過(guò)軟件實(shí)行。 2． 具有靈活性和適應(yīng)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(tǒng)的硬件電路，只要修改程序即可。 3． 能夠?qū)崿F(xiàn)比較復(fù)雜的控制 微處理器有更強(qiáng)的邏輯功能，運(yùn)算速度快，精度高，有大容量存儲(chǔ)單元，因此， 有能力實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制。 4． 無(wú)零漂，控制精度高 數(shù)字控制不會(huì)出現(xiàn)模擬電路中經(jīng)常遇到的零點(diǎn)漂移問(wèn)題，可以保證足夠的控制精度。 本方案的特點(diǎn)比教明顯⑴ 可靠性高、⑵ 性能價(jià)格比高、⑶操作簡(jiǎn)便、⑷采用8051 單片機(jī)系統(tǒng)相對(duì)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(shí)踐中就會(huì)顯得比較倉(cāng)促。更重要的一點(diǎn)就是當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì)是更趨向于高度的集成化。所以我選擇了單片機(jī)控制動(dòng)態(tài)管顯示電路。這個(gè)方案不僅電路較簡(jiǎn)單，也更符合發(fā)展的趨勢(shì)，將高度的集成化融入實(shí)踐中更具實(shí)際意義。 單片機(jī)簡(jiǎn)介 單片微型計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)稱單片機(jī) ,指集成在一塊芯片上的計(jì)算機(jī)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制功能強(qiáng)、可靠性高體積小和價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)，在航空航天 地質(zhì)石油 冶金采礦和機(jī)械電子等領(lǐng)域都發(fā)揮了巨大作用。 單片機(jī)是把中央處理器 CPU 、存儲(chǔ)器、定時(shí)器 I/O 端口電路等一些計(jì)算機(jī)的主要功能部件集成在一塊電路芯片上的微型計(jì)算機(jī)。 單片機(jī)的應(yīng)用主要基于其控制功能，由于單片機(jī)具有集成度高、體積小 、可靠性高、價(jià)格低和易實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化等特點(diǎn)，特別適合應(yīng)用于測(cè)量和控制領(lǐng)域，可分為單片應(yīng)用和多機(jī)應(yīng)用，歸納其來(lái)可分為以下機(jī)方面： 1 智能化儀器儀表 中的應(yīng)用 2 工業(yè)測(cè)量控制中的應(yīng)用 3 在交通、軍事、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用 4 保安報(bào)警、辦公自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用 5 日常生活和家用電器領(lǐng)域的應(yīng)用 MSC51 系列單片機(jī)簡(jiǎn)介 MSC51 系列單片機(jī)是英特爾公司于 1980 年起推出的第二代產(chǎn)品。與 8084相比， 8051 的硬件結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)均有