文档介绍：、键盘设计方案与选择
方案一:独立键盘。独立键盘为一端接地,另一端接I/O口,并且要接上拉电阻。这种键盘的硬件都很容易实现,但每一个按键就要用一个I/O口,非常的浪费单片机的I/O口资源,不适合本次设计。
方案二:4*4矩阵式键盘。其电路图如图图1-5所示,这种键盘的硬件简单,使用的I/O口也不多,而且这种键盘的编程方法已很成熟。所以本次设计采用这种矩阵式键盘。其电路图如图
图1-5、4*4矩阵式键盘电路图
、系统组成
经过方案比较与论证,最终确定的系统组成框图如图1-6所示。其中单片机作为主控设备对采集输入信号后并进行处理,最后通过输出设备输出给使用者。,该系统的结构框图如图。
图1-6、系统组成方框图
、单片机时钟电路
时钟电路用于产生单片机工作所需要的时钟信号,单片机本身就是一个复杂的同步时序电路,为了保证同步工作方式的实现,电路应在唯一的时钟信号控制下严格地按时序进行工作。
在MCS-51芯片内部有一个高增益反相放大器,其输入端为芯片引脚X1,输出端为引脚X2,在芯片的外部跨接晶体振荡器和微调电容,形成反馈电路,就构成了一个稳定的自激振荡器。此电路采用12MHz的石英晶体。时钟电路如下图2-2:
图2-2时钟电路
、单片机复位电路
复位是单片机的初始化操作,其主要功能是把PC初始化为0000H,使单片机从0000H单元开始执行程序。除了进入系统的正常初始化之外,当由于程序运行出错或操作错误是系统处于死锁状态时,为摆脱困境,也需要按复位键以重新启动。
RST引脚是单片机复位信号的输入端,复位信号是高电平有效,其有效时间应持续24个振荡周期(即2个机器周期)以上,若使用频率为12MHz的晶振,则复位信号持续时间应超过4s才能完成复位操作。复位操作有上电自动复位和按键手动复位两种方式。上电自动复位是通过外部复位电路的电容充电来实现的。电源接通而实现的。在本设计中采用了按键电平复位方式,其复位电路如下图2-3。
图2-3、复位电路
、单片机下载口电路
下载口电路以一块74HC373芯片为主,电路原理图如图2-4所示。由于电路中只用了一片74HC373所以完全可以把电路装在DB25插针式并口插头内部,这个可以做到很小巧,可以很方便的使用。为了稳定也可以芯片外围加一些电阻、电容等元件,具体电路网上有提供下载。
光是做好下载线是不行的,S51系统的ISP下载方式还要求要下载程序单片机运行在最小化系统中。只要把的相应引脚连接起来就可以对S51进行ISP下载了。要接的引线是S51的6,7,8,9,20,40引脚。晶振可以在3M-24M间选用,当然是看你的目标板而选择。
为了方便使用我们需要做一个下载头,电路简单接线正确的话一般无需要调整就可以正常使用,(下载线调试程序)
检查你的74HC373芯片是否正常和你的电脑并口是否正常。
   图2-4、下载口电路原理图
三、程序流程图
主程序流程图
显示程序流程图
键扫程序流程图
、程序清单
程序清单见附录4。
产品使用说明
该产品16个按键作为输入信号,液晶为显示器,按键功能如下图所示。
0~9为数字键,其中0~3有第二功能,一个小数点键,一个等号键,该键为四功能键,四个运算符号键。
通电后显示器显示万年历、星期和脑钟,此时按0键可进行校时,可看到时钟已停,并且秒在闪烁,此时按1键可使秒加一,按2键可使秒减一,把秒设定好后,再按0键,秒停止闪烁,分开始闪烁,此时按1键和2键同样可对分进行修改,然后依次时、日、月、年、以及闹钟的秒、分、时进行修改,然后再按0键时钟恢复走时,万年历和闹钟的校准就完成啦。
如果要使用计算器功能,则直接按3键即可进入计算器模式,等号键单键为“=”,双键为清除,默认计算类型为加减乘除,若要进行其他类型的计算,则可使用等号键三键,然后选择运算类型进行运算,此时符号键所对应的运算符号也有相应的变化。该计算器的计算功能可实现加减乘除、正弦余弦正切余切、反正弦反余弦反正切反余切、平方、立方、m的k次方(m和k均由键盘输入)、e为底的m次方、自然对数、常用对数、开平方根。可谓功能齐全,操作简单,给使用带来极大方便。
设计体会
在这次设计中使我对步进机有了更深的了解,对单片机也有了更高成次的了解,单片机的种类多,而型号杂,也是我们学****中的困难,所以就MCS—51系列的产品来说,就是一个典型的学****方法。单片机编程是用汇编语言进行编程,也就需要我们对电路的分析,然后总结,查阅相关资料才能变成好的程序,编程讲究的是多动手写,自己写,用自己的思路,不怕写错,写错再改,懂得有新的思想这样才能提高。
在这次单片机应用