【文章內容簡介】 不全為1。鍵盤中哪一個鍵按下可由列線逐列置低電平后，檢查行輸入狀態(tài)來判斷，其方法是依次給列線送低電平，然后檢查所有行線狀態(tài)，如果全為1，則所按下的鍵不在此列，如果不全為1，則所按下的鍵必在此列，而且是在與0電平線相交的交點上的那個鍵。3. 單片機鍵盤掃描法掃描法是在判定有鍵按下后逐列果行（或列）的狀態(tài)出現非全1狀態(tài)，如果（或列）的狀態(tài)出現非全1狀態(tài)，這時0狀態(tài)的行、列交點的鍵就是所按下的鍵?！　呙璺ǖ奶攸c是逐行（或逐列）掃描查詢，這時相應行（或列）應有上拉電阻接高電平。行列式鍵盤掃描程序就是采用掃描法來確定哪個鍵按下的，圖5中行線上拉電阻接＋5V，列線逐列掃描?！　〈_定矩陣式鍵盤上哪個鍵被按下時運用掃描法，又稱為逐行（或列）掃描查詢法，是一種最常用的按鍵識別方法，過程如下?！　∨袛噫I盤中有無鍵按下，將全部行線Y0、Y1置低電平，然后檢測列線的狀態(tài)。只要有一列的電平為低，則表示鍵盤中有鍵被按下，而且閉合的鍵位于低電平線與2根行線相交叉的2個按鍵之中。若所有列線均為高電平，則鍵盤中無鍵按下。判斷閉合鍵所在的位置，在確認有鍵按下后，即可進入確定具體閉合鍵的過程。其方法是：依次將行線置為低電平，即在置某根行線為低電平時，其他線為高電平，在確定某根行線位置為低電平后，再逐行檢測各列線的電平狀態(tài)，若某列為低，則該列線與置為低電平的行線交叉處的按鈕就是閉合的按鍵。 鍵盤電路的選取 考慮到此次課程設計所要用到的按鍵不是很多，而獨立式非編碼鍵盤不但不需要進行按鍵編碼省去一些電路設計，而且它與單片機的接線也較簡單，對于獨立式非編碼鍵盤的抖動問題可以用軟件去抖，因此我們選擇了獨立式非編碼式鍵盤。 顯示方案目前，市場上可以實現的單片機顯示方案有很多種，但考慮到我們知識的掌握程度及資源的可獲取，下面，我們只介紹其中的兩種：LED（Light Emitting Diode）顯示管和LCD（Liquid Crystal Display）液晶顯示屏，并比較兩種方案各自的優(yōu)缺點，決定出更好的顯示方案。 LED顯示方案1. LED顯示原理單片機通常使用7段LED構成字型“8”，另外，還有一個小數點發(fā)光二極管，以顯示數字、符號及小數點。這種顯示方式有共陰級和共陽級兩種。發(fā)光二極管的陽極連在一起的稱為共陽極顯示器，陰極連在一起的稱為共陰極顯示器。一位顯示器由8個發(fā)光二極管組成，其中，7個發(fā)光二極管構成的字型“8”的各個筆畫（段）a～g，另一個小數點為dp發(fā)光二極管。當在某段發(fā)光二極管上施加一定的正向電壓時，該段筆劃即亮；不加電壓則暗。為了保護各段LED燈不被損壞，則外加限流電阻。2. LED顯示方式1）靜態(tài)顯示 靜態(tài)顯示就是當顯示器顯示某個字符時，相應的段（發(fā)光二極管）恒定地導通或者截止，直到顯示另一個字符為止。 LED顯示器工作在靜態(tài)顯示方式時，各位的共陰極接地；若為共陽極，則接+5V電源。每位的段選線分別與一個8位鎖存器的輸出口相連，顯示器中的各位相互獨立，而且各位的顯示字符一經確定，相應鎖存的輸出將維持不變。正因為如此，靜態(tài)顯示器的亮度較高。這種顯示方式變成容易，管理也較簡單，但占用I/O口線資源較多。因為，在顯示位數較多的情況下，一般都采用動態(tài)顯示方式。2）動態(tài)顯示在多位LED顯示時，為了簡化電路，降低成本，將所有位的段選線并聯在一起，由一個8位I/O控制。而共陰（或共陽）極公共端分別由相應的I/O口線控制，實現各位的分時選通。由于LED所有段選線皆由一個8位I/O口控制，因此，在每一瞬間，LED燈會顯示相同的字符。要想每位顯示不同的字符，就必須采用掃描方法輪流點亮各位LED，即在每一瞬間只使用某一位顯示字符。在次瞬間，段選控制I/O口輸出相應字符段選碼（字型碼），而位選則控制I/O口在該顯示位選送入選通電平，以保證該位顯示相應字符。如此輪流，使每位分時顯示相應字符。段選碼、位選碼每送入一次后延遲1ms，（100ms），所以每位顯示的間隔不必超過20ms，并保持延時一段時間，以造成視覺暫留效果，給人看上去每個數碼管總在亮。這種方式稱為軟件掃描顯示。3. LED顯示器接口電路 ：圖 ：圖 4. LED顯示電路的各類參數程序： LCD是由二極管構成的，給一個高電平，則一個二極管亮，給一個八位的數字信號，則出現一個完整的數據。為使得LED要顯示相應的數字，只需輸入一個八位的數字信號，因此，程序會相對比較簡單一點，對處理器的負荷也會低一點，同時費時也會少一點。接口電路：引腳較少，功能簡單，配置靈活，與單片機接口方便，一些顯示方式需要運用鎖存器鎖存，物理實現容易。安全穩(wěn)定性：有很強的電路適應能力，微秒級響應時間，實用范圍極廣，工作穩(wěn)定，使用壽命長，各個顯示器的亮度較高，是主動發(fā)光器材，不受環(huán)境影響，顯示屏幕色彩艷麗，視角大，但承受電壓需要控制好，使用時需要接一個限流電阻。成本：物美價廉 LCD顯示方式1. LCD顯示原理 液晶的物理特性是：當通電時導通，排列變的有秩序，使光線容易通過；不通電時排列混亂，阻止光線通過。讓液晶如閘門般地阻隔或讓光線穿透。從技術上簡單地說，液晶面板包含了兩片相當精致的無鈉玻璃素材，稱為Substrates，中間夾著一層液晶。當光束通過這層液晶時，液晶本身會排排站立或扭轉呈不規(guī)則狀，因而阻隔或使光束順利通過。大多數液晶都屬于有機復合物，由長棒狀的分子構成。在自然狀態(tài)下，這些棒狀分子的長軸大致平行。將液晶倒入一個經精良加工的開槽平面，液晶分子會順著槽排列，所以假如那些槽非常平行，則各分子也是完全平行的。1602LCD采用標準的14腳（無背光）或16腳（帶背光）接口，各引腳接口說明如表編號符號引腳說明編號符號引腳說明1VSS電源地9D2數據2VDD電源正極10D3數據3VL液晶顯示偏壓11D4數據4RS數據/命令選擇12D5數據5R/W讀/寫選擇13D6數據6E使能信號14D7數據7D0數據15BLA背光源正極8D1數據16BLK背光源負極2. LCD顯示器類型液晶顯示器按照控制方式不同可分為被動矩陣式LCD及主動矩陣式LCD兩種。 1） 被動矩陣式LCD在亮度及可視角方面受到較大的限制，反應速度也較慢。由于畫面質量方面的問題，使得這種顯示設備不利于發(fā)展為桌面型顯示器，但由于成本低廉的因素，市場上仍有部分的顯示器采用被動矩陣式LCD。被動矩陣式LCD又可分為TNLCD(Twisted NematicLCD，扭曲向列LCD)、STNLCD(Super TNLCD，超扭曲向列LCD)和DSTNLCD(Double layer STNLCD，雙層超扭曲向列LCD)。 2） 目前應用比較廣泛的主動矩陣式LCD，也稱TFTLCD(Thin Film TransistorLCD，薄膜晶體管LCD)。TFT液晶顯示器是在畫面中的每個像素內建晶體管，可使亮度更明亮、色彩更豐富及更寬廣的可視面積。與CRT顯示器相比，LCD顯示器的平面顯示技術體現為較少的零件、占據較少的桌面及耗電量較小，但CRT技術較為穩(wěn)定成熟。3. LCD接口電路以LCD與80c51連接為例：4. LCD顯示電路的各類參數 程序：LCD程序由于需要不斷對顯示屏的每一行或者每一列不斷掃描 ，寫入數據，輸出數據，所以程序相對比較復雜，完成掃描的一個周期也相對比較長，如果處理器處理能力較低，對整個系統(tǒng)的運行安穩(wěn)性有一定的影響。 接口電路：引腳較多，因此電路連接比較復雜，但功能比較多，一般需要一個鎖存器對信號進行鎖存。 安全穩(wěn)定性：一般需要單片機等可編程邏輯器來執(zhí)行輸入輸出，使用范圍多為較復雜儀器，工作穩(wěn)定，使用壽命長，顯示屏幕畫面細膩、視感好，但視覺角度小，需要注意好電壓范圍，同時要對表面保護，容易物理損壞。 成本：比較昂貴 顯示方案的選取結合實際情況，由于本次課程設計要求在有限的10天時間內完成，同時考慮到LCD顯示方式電路設計較容易、工作穩(wěn)定性較好、顯示屏幕畫面細膩、視感好等優(yōu)點，選取LED顯示器比較合適。 整體方案此處測速 圖 3. 調試及結果 完成總的電路焊接后，我們進行了電路的功能調試。在這個過程當中，我們是分步進行測試的，發(fā)現開始直流電機轉不起來是由于電壓可能不夠大驅動可控的開關器件；后來進行速度顯示的時候LCD不亮可能是由于電路板焊接不夠好、比較亂導致供電電壓接錯了，跟著能亮了但是仍不能正確顯示速度經檢查應該是程序在這部分有出錯，在這里我們搞了很久都沒成功最后只能放棄了。 最終的實物作品只實現直流電機的啟動、停止、加速、減速，速度反饋這些功能，加減速這里分兩級（5級和1級），但是速度LCD顯示沒成功。4. 過程、體會與收獲 本次的課程設計主要設計一個單閉環(huán)直流電機調壓調速控制電機轉速，根據設計要求，主要涉及了電路、模擬電路、數字電路、自動控制原理、電力電子、電機與拖動以及單片機技術的知識，但由于多半是幾個學期前所學知識，同時我們致力于找工作的事，讓我們的知識遺忘了很多很多。拿到課程設計題目以及要求時，我們一時間沒有完整的思緒，只得一知半解，但課程設計必須進行下去，不能丟，因此，我們對課程設計所涉及的知識簡單的瀏覽復習了，然后開始了我們的課程設計。先是簡單的分工，對整個系統(tǒng)分為幾個部分，每個同學負責其中的一個或者幾個部分，進行資料收集，然后將收集的資料匯總，進行整體融合，最后出來一個粗糙的系統(tǒng)。由于系統(tǒng)是幾個部分的融合，不確定是否能正常運行，為此，我們在計算機上用仿真軟件進行了電路模擬，在不斷失敗不斷修改不斷嘗試的循環(huán)過程中，我們在不斷磨合中找比較合適的方案，功夫不負有心人，在最后確定了正常的運行方案。在確定正常運行方案的過程中，編程一直是我們的一大難題，因為程序必須根據電路結構進行編制，在每次修改電路方案的同時，我們編的程序也必須跟著修改進行銜接。仿真成功之后，接下來的工作是對系統(tǒng)的實際焊接，焊接工作是簡單而繁瑣的，因此參差著許多的粗心，焊接很快完成，但系統(tǒng)并不想實際那樣很正常運轉，在重新檢查一遍以及做了一些防干擾措施之后，系統(tǒng)終于能夠正常地運轉了，我們也終于松了口氣，也無比激動，我們成功了。通過這次的課程設計，我們收益匪淺，一、不僅僅讓我們重新學習了之前所學的知識，這些知識對于我們找工作有很大的益處，一是幫助我們在應聘時的筆試取得好的成績，也可以為我們在面試時候能夠答辯正確并給面試官留下深刻的印象，同時本次課程設計類似于我們的課程設計，也就作為我們下學期的畢業(yè)設計的前奏，讓我們在下學期的畢業(yè)設計能夠成功。二、在這次的課程設計，讓我們深深感悟到團隊合作的精神。從收集資料到集體設計，然后到電腦仿真，再到焊接元件，最后到調試測驗，我們都進行了簡單的分工，不同人扮演不同的角色，勇于承擔角色的責任，全程負責。個人的力量是十分有限的，但團隊的力量卻是遠遠超乎人們的想象，對于大學生而已，在今時今日，培養(yǎng)和鍛煉團隊合作精神具有必要性和重要性。三、此次實驗，我們遇過過很多棘手問題，一方面我們知識的忘卻以及經驗的缺乏，另一方面我們少找指導老師幫助，盡力自己研發(fā)完成，想完全靠我們自己去解決各個問題。雖然困難重重，但我們不但不會茫然不知所措，反而更加積極地去找出問題的所在，不斷吸取經驗和方法，解決了一