基于AT89C51单片机键盘控制动态显示器设计

键盘控制动态显示器目录摘要-----------------------------------------------------------------------------------------3关键字--------------------------------------------------------------------------------------3第一章绪论-------------------------------------------------------------------------------41.1课题简介---------------------------------------------------------------------------41.2系统功能要求---------------------------------------------------------------------41.3技术指标----------------------------------------------------------------------------4第二章方案论证及硬件设计----------------------------------------------------------52.1方案论证---------------------------------------------------------------------------52.2单片机简介------------------------------------------------------------------------52.2.1MSC-51系列单片机简介-------------------------------------------------------62.2.2MSC-51系列单片机内部结构-----------------------------------------------72.2.3MSC-51系列单片引脚及其功能----------------------------------------------82.3键盘部分--------------------------------------------------------------------------92.4LED显示器简介----------------------------------------------------------------102.5电路工作过程---------------------------------------------------------------------10第三章键盘控制电路原理图----------------------------------------------------------113.1硬件框图---------------------------------------------------------------------------113.2电路原理图------------------------------------------------------------------------12第四章软件设计-------------------------------------------------------------------------134.1键盘扫描、按键判断程序------------------------------------------------------134.2显示子程序------------------------------------------------------------------------134.3程序框图----------------------------------------------------------------------------154.4完整的源程序---------------------------------------------------------------------16第五章检测与调试--------------------------------------------------------195.1硬件调试---------------------------------------------------------------------------195.2软件调试---------------------------------------------------------------------------19第六章元器件清单----------------------------------------------------------------------20第七章心得体会-------------------------------------------------------------------------21第八章参考文献-------------------------------------------------------------------------23-2键盘控制动态显示器摘要随着现代化信息,技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现,单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益的更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，单片机的发展越来越快，由于单片机具有体积小，重量轻，价格便宜，功耗小，控制能力强及运算速度快等特点，因而在国民经济建设，军事及家用电器等各个领域的到了广泛的运用。但仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。在单片机应用系统中，键盘往往是必不可少的输入设备。键盘已成为人们日常生活中必不可少是必需品，广泛用于电脑、手机以及银行电话等，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。利用键盘可以输入数据，单片机根据指令来完成指定的功能。键盘控制动态显示器是利用家盘的简单输入在指定的程序下完成指令的任务。本产品的主要功能是利用键盘输入在显示器上从左到右依次移位显示指定的数字。如有输入错误，按S10一位一位删除。按S12则全部删除。关键词：键盘单片机8051位控制8位LED显示器-3第一章绪论1.1课题简介该产品介绍一个采用8051单片机芯片制作的“键盘控制动态显示器”，该LED数码管显示电路采用动态显示方式，并用八位数码管显示。该电路采用8051单片机，使用5V电池供电（亦可使用桥式整流电路和变压器将交流电转化为直流电），其具有电路简单、制作容易、设置方便、使用灵活等优点。1.2系统功能要求1、本电路采用的内部振荡器方式，晶体振荡频率为6MHz，具有较高的频率稳定性。2、当按下一个键时，则会在显示器上显示那个键所对应的数字。3、本电路允许用户随时改按键输入设置新的参数。按最后一行的第一个键，则是一位一位删除，最后一个键则是全部删除。4、本电路的外接电源可用5V直流电池电源，亦可将交流电压转变为直流电，简单方便。使用中应谨慎，避免硬件设施被烧坏。1.3技术指标R0=(5-1.8)V/(5～12)mA=267～640ΩR1=R2=R3=R4=R5=R6=R7=510ΩR8=R9=R10=R11=R12=R13=R14=R15=R16=1KΩ电阻具体位置详见图（3.2）-4第二章方案论证及硬件设计2．1方案论证：为了达到本次设计的要求，有众多方法可以选择，如：运用电子电路设计就是其中一种。采用大量门元件组成显示器电路，但因条件有限，再加上其十分烦琐、焊接复杂、精度不高，达不到本次设计的目的，故不采用。为了达到实现LED显示器的数字显示，可采用动态显示法和静态显示法。由于静态显示法需要数据锁存器等硬件，接口又稍微复杂一些，而本身此次设计键盘动态显示只有八位，并且系统本身又没有其它什么繁重的处理任务，所以决定采用动态扫描法实现LED的显示。设计中单片机采用容易购买的8051系列，单片机就具有足够的空余硬件资源实现其它的扩展功能，如果考虑到要采用电池供电的话，则可采用其它适合型号的单片机。在软件方面，通过程序的编制，可以很快的通过运用伟福软件进行修改，大大的提高了工作效率，程序灌输也很迅速。单片微型计算机作为微型计算机发展的一个分支，十几年发展十分迅速。由于单片机具有可靠性高，体积小，功耗低，环境适应性强，成本低和容易产品化等从上面几种方案可以看出，利用单片机所设计的键盘控制显示器要比采用电子电路所设计的显示器有明显的优越性。利用8051单片机控制的硬件电路比较简单，软件方面程序也不复杂。因此制作原理简单，可在功能作用上要比电子电路设计的显示器精确广泛，方便小巧又通俗易懂。现在的产品普遍要求体积小、重量轻，这就要求单片机除了功能强和功耗低外，还要求其体积要小。现在的许多单片机都具有多种封装形式，其中SMD(表面封装)越来越受欢迎，使得由单片机构成的系统正朝微型化方向发展。单片机在智能仪器，仪表，工业实时控制，智能终端，通信设备，医疗器械，汽车电器，导航系统和家用电器等领域有着广泛的用途。而数字集成电路，由于系统内部结构复杂，硬件庞大，价格高，功能不灵活，所以在处理速度，应用领域等方面远不及单片机好。单片机正在取代各种类型的传统电子产品，只要一个单片机就能起到使各类产品升级换代的功效，它不仅能构成简单的应用系统，而且更适合于各类复杂的要求较高的实时应用系统。MCS-51系列单片机的推广应用进一步促进了我国工业技术的改造以及其他领域的技术更新，向全自动化，小型化，智能化方向方向迈进。单片机应用的重要意义还在于，它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。原来必须由模拟电路，数字电路实现的大部分功能，现在已经通过单片机由软件方法来实现了。所以，本显示器的核心部件就是单片机在本次设计采用单片机设计中，动态扫描显示法又有静态扫描法无法比拟的优点，故本次设计采用了以8051为核心，利用其外部电路和数码管的动态扫描的设计思想。随着社会科技文化的发展，电子、电脑技术的不断提高。许多电路都有了不同的设计方案及连接方法。相同的产品用不同的也能用不同的原理去制成。键盘控制显示器的设计方法有多种，例如，可用中小规模集成电路组成芯片配以显示电路及其所需要的外围电路组成显示器；还可以利用单片机来实现显示器等等。这些方法都各有特点，其中，利用单片机实现的显示器具有编程灵活，便于显示器功能的扩充，即可用该显示器发出各种控制信号，精确度高等优点。单片机应用于键盘控制显示器的主要优点：1．电路简单模拟电路为了实现控制逻辑需要许多电子器件，采用微处理-5器件后，绝大多数逻辑可以通过软件实行。2．具有灵活性和适应性微处理器的控制方式是由软件完成的，如果需要修改控制规律，一般不必改变系统的硬件电路，只要修改程序即可。3．能够实现比较复杂的控制微处理器有更强的逻辑功能，运算速度快，精度高，有大容量存储单元，因此，有能力实现复杂的控制。4．无零漂，控制精度高数字控制不会出现模拟电路中经常遇到的零点漂移问题，可以保证足够的控制精度。本方案的特点比教明显⑴可靠性高、⑵性能价格比高、⑶操作简便、⑷采用8051单片机系统相对的比其他的集成化程度更高。用电路方案使得电路的焊接就显得非常困难。在短期的实践中就会显得比较仓促。更重要的一点就是当今社会的发展趋势是更趋向于高度的集成化。所以我选择了单片机控制动态管显示电路。这个方案不仅电路较简单，也更符合发展的趋势，将高度的集成化融入实践中更具实际意义。2.2单片机简介单片微型计算机简称单片机,指集成在一块芯