基于proteus软件的4x4矩阵键盘设计与仿真

基于proteus软件的4x4矩阵键盘设计与仿真内容摘要：

Windows 界面。 包括：标题栏、主菜单、标准工具栏、绘图工具栏、状态栏、对象选择按钮、预览对象方位控制按钮、仿真进程控制按钮、预览窗口、对象选择器窗口、图形编辑窗口。 图 22 Proteus ISIS 的工作界面 （ 3）原理图仿真调试 原理图的绘制 Proteus 的智能化可以在你 想要画线的时候进行自动检测。 当鼠标的指针靠近一个对象的连接点时，跟着鼠标的指针就会出现一个“”号，鼠标左键点击元器件的连接点，移动鼠标就出现了粉红色的连接线变成了深绿色。 如果你想让软件自动定出线路径 ,只需左击另一个连接点即可。 这就是 Proteus 的线路自动路径功能 (简称 WAR)，如果你只是在两个连接点用鼠标左击， WAR 将选择一个合适的线径。 WAR 可通过使用工具栏里的“ WAR”命令按钮来关闭或打开，也可以在菜单栏的“ Tools”下找到这个图标。 如果你想自己决定走线路径，只需在想要拐点处点击鼠标左键即可。 单 片机电路的模拟 程序的编译 该软件有自带编译器 ， 在 ISIS 添加上编写好的程序，方法如下： 基于 Proteus 软件的 4*4矩阵键盘设计与仿真 9  点击菜单栏“ Source”，在下拉菜单点击“ Add／ Remove Source Files(添加或删除源程序 )”出现一个对话框。  点击对话框的“ NEW”按钮，在出现的对话框找到文件设计好的 huayang． asm，点击打开；在“ Code Generation Tool”的下面找到“ ASEM51”，然后点击“ OK” 按钮，设置完毕我们就可以编译了。  点击菜单栏的“ Source”，在下拉菜单点击“ Build All”，过一会 ，编译结果的对话框就会出现在我们面前。 如果有错误，对话框会告诉我们是哪一行出现了问题，点击出错的提示，光标不能跳到出错地方，但是能告诉出错的行号。 模拟调试 选中单片机 AT899C51，左键点击 AT89C51，在出现的对话框里点击 Program File 按钮，找到刚才编译得到的 HEX 文件，然后点击“ OK”按钮就可以模拟了。 点击模拟调试按钮的运行按钮 [] ，进人调试状态。 点击按键键盘，看到发光二极管 ,显示相应 0~f 的字符 Keil uVision2 软件的介绍 Keil 单片机集成开发软件是目前最流行的 MCS51 单片机开发软件， Keil 提供了包括C 编译器、宏汇编、连接器、库管理及一个功能强大的仿真调试器在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（ uVisoin2）将这些部分组合在一起。 掌握这一软件的使用对于使用 51 系列单片机的爱好者来说是十分必要的， 使 用汇编语言编程，其方便易用的集成环境、强大的软件仿真调试工具也会令你事半功倍。 Keil 软件使用的基本步骤 输入源程序 → 新建工程 → 工程详细设置 → 源程序编译得到目标代码文件。 第一步： 双击 Keil uVision2 的桌面快捷方式，启动 Keil 集成 开 发开发软件。 第二步： 新建文本编辑窗。 点击工具栏上的新建文件快捷按键，即可在项目窗口的右侧打开一个新的文本编辑窗。 基于 Proteus 软件的 4*4矩阵键盘设计与仿真 10 第三步： 输入源程序。 在新的文本编辑窗中输入汇编语言程序 ， 图 23： 输入源程 序 第四步： 保存源程序。 保存文件时必须加上文件的扩展名，如果你使用汇编语言编程，那么保存时文件的扩展名为 “.asm” ，如果是 C 语言程序，文件的扩展名使用 “*.C ”。 注：第 3 步和第 4 步之间的顺序可以互换，即可以先输入源程序后保存，也可以先保存后输入源程序 第五步： 新建立 Keil 工程。 ，点击 工程 → 新建工程 命令，将出现保存对话 在保存工程对话框中输入你的工程的文件名， Keil 工程默认扩展名为 .uv2，输入名称后保存，将出现 选择设备 对话框，在对话框中选择 CPU 的型号。 第六步： 选择 CPU 型号。 为工程选择 CPU 型号，本新建工程选择了 ATMEL 公司的AT89C51 单片机。 基于 Proteus 软件的 4*4矩阵键盘设计与仿真 11 图 24： 选择 CPU 型号对话框 第七步： 加入源程序到工程中。 在选择好 CPU 型号后，点击 确定 按钮返回主界面，此时可见到工程管理窗中出现 “Target 1”，点击 “Target 1”前面的 “＋ ”号展开下一层的 “Source Group 1”文件夹，此时的新工程是空的， “Source Group 1”文件夹中什么文件都没有，必须把刚才输入的源程序加入到工程当中。 右击工程管理窗中的 “Source Group 1”，出现下拉菜单，点击 “增加文件到组 39。 Source Group 139。 ”命令，将出现添加文件对话框 图 25：添加文件到工程命令 在添加 文件对话框中，找到要添加到工程中的源程序文件。 注意：在对话框中的文件类型默认为 C 源文件 (*.c) ，如果你要添加到工程中的是汇编语言程序，则在文件类型中必须选中 “Asm 源文件 (*.a*。 *.src) ”， 以 *.asm 为扩展名的汇编源程序才会出现在文件列表框 双击该文件 ，即可将该文件添加到工程当中，另外也可以单击 选中该文件，再点击 Add按钮，也可以把文件加入工程中。 基于 Proteus 软件的 4*4矩阵键盘设计与仿真 12 图 26： 选中 ASM 源程序，加入到工程中 点击 Add 按钮后，把文件添加到工程 中，再点击 “关闭 ”按钮，返回到主界面。 当给工程添加源程序文件成功后，工程管理器中的 “Source Group 1”文件夹的前面会出现一个 “+”号，单击 “+”号，展开文件夹，双击即可打开该文件进行编辑修改源程序 图 27： 文件成功加入工程 第八步： 工程目标 39。 Target 139。 属性设置。 如下图 7 所示，在工程项目管理窗中的 Target 1文件夹上右击，出现下拉菜单，点击 “目标 39。 Target 139。 属性 ”命令，就进入目标属性设置界面。 工程目标 39。 Target 139。 属性设置对话框大部分使用默认设置即可，我们主要设置其中的 “目标 ”、 “输出 ”、 “调试 ”三个页面，下面对这三个页面的设置进行介绍。 工程目标属性设置。 该页面单片机的晶振频率，把晶振的频率改为 基于 Proteus 软件的 4*4矩阵键盘设计与仿真 13 图 28：晶振频率设置 工程输出设置。 该页面设置 注意：如果要进行单片机写片实验，则一定要把 “E 生成 HEX 文件 ” 选项 选中，程序编译后才能生成我们写单片机需要的 HEX 格式目标文件。 工程调试设置。 “ 调试 ” 页面设置。 该页分为左右两半，左半边是软件仿真设置，而右半边是硬件仿真设置，当你使用软件仿真时，选中左边的 “S 使用仿真器 ” ；如果你使用硬件仿真器，那么就按下图所示设置硬件仿真，同时把仿真器连接到你的电脑串口上。 串口设置。 把 通信波特率选择 38400。 图 29：串口设置 第九步： 源程序的编译与目标文件的获得 至此，我们已经完成了从源程序输入、工程建立、工程详细设置的工作，接下来我们在文本编辑窗中继续输入或修改我 们的源程序，使程序实现我们的目标，在检查程序无误后保存工程。 接着如下图 12 所示，点击 “ 构造目标 ” 快捷按钮，进行源程序的编译连接，源程序编译相关的信息会出现在输出窗口中的 “ 构造 ” 页中。 下图 12 显示编译结果为 0 错误， 0 警告，同时产生了目标文件。 我们可以对源程序进行反复修改，再编译，直到没有错误为 ， 每次修改源程序后一定要保存。 基于 Proteus 软件的 4*4矩阵键盘设计与仿真 14 图 210：源程序的编译 第三章 系统总体设计 系统原理 键盘为 4*4 矩阵式连接，一共有 16 个按键。 工作原理为： P1 端的低四位为列，高四位行。 所先置低 四位为低，高四位为高，当有按键按下时高四位就会有某位被拉低。 只要判断高四位不为全高就说明有按键按下。 判断有按键按下后就要判断是某位按下的，方法为，选将高四位的某一位置低。 判断低四位是否有低电平出现。 依次对高四位的每位置低并判断低四位出现的低电平。 如高四位某位置低后低四某也有出现低电平。 这样就能判断出低四位与高四位相连的位某位按键被按下了。 通过定义好的编码就可以查出是某个按键被按下了，程序将按键值通过查表并发送到 LED 上显示。 电路组成 键盘部分 键盘是一组按键的集合，它是最常用的单片 机输入设备，操作人员可以通过键盘输入数据或命令，实现简单的人机通讯。 键是一种常开型按钮开关，平时（常态）键的两个触点处于断开状态，按下键时它们才闭合（短路）。 键盘分编码键盘和非编码键盘，闭合键基于 Proteus 软件的 4*4矩阵键盘设计与仿真 15 的识别由专用的硬件译码实现，并能产生键编号或键值的称为编码键盘，如 BCD 码键盘、ASCII 码键盘等；而缺少这种键盘编码电路要靠自编软件识别的称为非编码键盘。 在单片机组成的电路系统及智能化仪器中，用得更多的是非编码键盘。 判别键值 方法 4 4 键盘，使用扫描法扫描键值。 过程如下： ① 判别有无键按下。 由单 片机 I/O 口向键盘送（输出）扫。