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单片机矩阵键盘实验报告

单片机矩阵键盘实验报告

摘要:本报告对于单片机矩阵键盘的实验过程及实验结果进行了记录和分析,并针对不同实验情况提出了可行的方式解决方案。实验中,我们首先分析了矩阵键盘的原理,通过介绍矩阵键盘的结构,以及接线电路的具体构成,在此基础上,我们设计出了一套对应的程序,在单片机实验板上实现矩阵键盘的控制,并且验证了这个控制程序的正确性。

关键词:单片机,矩阵键盘,控制程序

1 实验研究综述

矩阵键盘是以一些相连接的电容按键组成的开关控制装置,它是一种由程序控制的较为复杂的设备,在单片机中的程序相对简单,但是电路结构相对复杂,采用矩阵键盘可以有效地处理多个的输入按键,使得更加简洁,更加实用。本次实验要求在常规的单片机实验环境上(STC12C5A60S2 单片机)搭建矩阵键盘的电路,并且利用单片机实现矩阵键盘的控制,以完成按键的输入。

2 实验原理

矩阵键盘的原理需要采用矩阵管路电路,即把矩阵键盘的按键列和按键行引入外部,以芯片的IO口属性把行导出和列探测结合,可以控制多个按键,依据程序功能的扩展性,可以运用在不同行的数码管显示不同的字符,按下对应按钮实现显示不同的字符的显示。

3 实验步骤

a)准备实验材料:单片机实验环境,其中包括STC12C5A60S2 单片机、ADC0808 和 L298N(电机驱动器)等,以及申明电阻和电感器;

b)准备实验仪器:数字多用表和万用表;

c)实现控制程序:使用芯片官方程序设计软件Keil uVision5 对单片机进行编程,设计一个输入输出的实验程序,实现按键的操控;

d)电路接线:在单片机实验版上安装L298N 电机驱动器,并连接矩阵键盘,用于连接与外部接口;

e)实验测试:根据实验程序运行,当按下按键之后,数码管相应显示数字,并通过LED 显示器进行指示和扩充,以保证按键的操控有效性;

f)数据分析:实验结束后,做一个相应数据的整理和分析,记录实验现象及做出相应的统计分析图表,总结实验结果;

4 实验结果

实验中经过程序设计和接线测试,设计出有效的按键检测程序,成功实现了单片机控制矩阵键盘的功能。实验分别从以下几个方面进行实验:

(1)首先在接线部分进行实验:把矩阵键盘的引出线和单片机实验板的IO 口接上,设置正确的电压,检查电路是否工作正常,并确保连接正确无误;

(2)其次,采用Keil uVision5 编写程序,以正确的信号高低电平处理,达到实现多按键操控的目的;

(3)进行实验测试和结果统计:按下按键之后,数码管会显示出对应的数字,LED 灯会正确的变亮,表明程序运行正确,按键操控有效。

5 结论

以上就是单片机矩阵键盘实验的全部过程,实验结果表明:采用矩阵管路电路,利用单片机实现矩阵键盘的控制,从而实现了按键的输入,也从另一个角度实现了数码管的显示,单片机矩阵键盘控制程序的编写将会更加有效地进行处理,满足不同功能的实现。

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