AT89S51单片机控制4×4矩阵键盘及数码管显示设计

"这篇文档详细介绍了如何使用AT89S51单片机来控制4×4矩阵键盘，并在数码管上显示按键的序号。它涵盖了实验任务、硬件原理、连线方法、程序设计和汇编源代码等多个方面。" 在AT89S51单片机对4×4矩阵键盘的控制设计中，实验的主要任务是通过单片机的P1口与键盘进行交互。P1口的低4位(P1.0-P1.3)作为输入线，高4位(P1.4-P1.7)作为输出线。这样，键盘的行线与P1的输出线相连，列线则与P1的输入线相连。矩阵键盘的按键序号分布按照特定的排列方式，以便在程序中进行识别。 硬件原理图（图4.14.2）展示了具体的连接方式。单片机的P3.0-P3.7口通过8芯排线连接到键盘的列线（C1-C4），而P0.0/AD0-P0.7/AD7口则连接到数码管的显示模块，以显示按键的序号。这里的P0口还兼做模拟输入/输出，因此连接时需注意对应关系。 在程序设计方面，重点在于4×4矩阵键盘的识别处理。每个按键都有对应的行值和列值，通过行扫描和列读取，结合CPU的处理，可以确定哪个按键被按下。程序需要处理的包括检测按键是否被按下，识别按键位置，消除按键开关的抖动，以及通过软件查表获取按键功能。程序框图（图4.14.3）展示了这一过程的逻辑结构。 给出的汇编源程序段中，定义了KEYBUF（键缓冲区）的地址，并在START标签处开始执行。程序首先将键盘缓冲区设为2，然后等待按键输入。通过不断扫描P3口，与预设值比较，判断是否有按键按下。如果检测到按键，会根据P3口的值确定按键编号，并将其存入KEYBUF。这里使用了多个条件分支（如NK1，NK2，NK3，NK4）来辨别不同的按键，最后在DK1标签处结束循环，进入下一轮检测。 整个设计充分考虑了硬件和软件的协同工作，确保了单片机能够有效控制4×4矩阵键盘，并准确地在数码管上显示按键信息。这种设计方法在许多嵌入式系统和物联网设备中都有广泛的应用，因为它们都需要用户输入并显示相应的反馈。