毕业论文：键盘控制电路的设计

当有按键时，它的输出所连的发光二极光灯亮，且此时信号开始计数，这就降低了输出的频率，它是作为编码模块的行扫描信号，无按键时仅有灯灭。

波形仿真结果如图示。

图模块的波形图从上图可看出它的输出都是在的上升沿改变的，且个周期内仅次输出行为。

对键盘进行编码键盘上个位置，并非键盘上真正的按键值，所以要设计个键盘编码电路，而且在更换不同键盘时，由于按键值的不同可以进行适当的改变。

该程序是通过系统时钟脉冲分频后作为四位的输入，再加上初始四位列输入作为键盘扫描信号。

对的矩阵键盘进行编码，由语言编写的模块程序如下由上可知，它的编码思路是键盘中的第行第列是进制的值，第行第列是，第行第列是等依次类推，对键盘从到进行编码。

如图示为键盘编码表。

并利用图示的波形仿真验证其程序。

图键盘编码表图键盘编码波形图抖动消除电路设计设计抖动消除电路的思路是利用延长时间来判断该按键动作是否在段稳定的时间内，使能信号作为个输入，当且仅当多个脉冲上升沿触发时有，才会读入编码后的信号。

用以下程序说明它是由，其中没用到，即通过控制七段数码管来显示数字。

如对应的是，各段的的电压为高值，使其发亮，而对应的，二极管亮等。

如图示为该数码管的各段编号，让要显示的十六进制数对应的各管使能有效，则对应该段会亮。

图数码管据上述原理该设计步骤是能将的所有十六进制数通过电路检测在管上示，也验证了程序中赋予二进制值的含义。

利用波形仿真如图示。

图译码电路波形图电路设计在最后部分，将前面所实现的个子电路组成个完整的键盘扫描电路，这个电路共有个输入项时钟脉冲键盘的列输入，复位键，个输出项键盘的行输出，按键值，译码管显示输出控制输出的三八译码器。

不仅编码模块的输入使用了分频，按键检测电路前也用了个计数的子模块，主用的功能都是降低输入频率。

本设计中采用的是图形编辑方式，将所有的子模块以电路图连接在起，在软件中运行。

它完整的将键盘控制电路的设计思路体现出来了。

用波形仿真的结果如下图示。

图电路波形仿真图上波形仿真图设计中的，是由于结束时间设定不够长。

在多次修改仍难以实现。

图中很明显的完成了抖动消除功能。

数字实验箱上仿真首先启动软件，选择我们数字箱上对应的芯片系列中的并下载程序。

将位拨码开关的档设置为。

将频率段设置为档，频段设置为档，其余的频率段不加以设置。

清零信号无效低电平，拨位开关拨向下以及无键盘按键按下时，此时数码管显示全零，数码管显示„‟，并且发光二极管显示，以及表示是否有按键信号的引脚，其发光二极管被点亮监控当前无按键按下。

清零信号无效低电平，拨位开关拨向下，当此时按下键盘中的号键时，数码管就会显示相应的键值，其显示的方式为依次向左移显示，并且发光二极管也会显示相应的键值，以及发光二极管熄灭表明当前有按键按下。

如依次按下，数码管显示而显示所示的按键值的二进制数值。

每按次按键，闪烁次指示有次按键操作。

通过多次按键来验证这设计。

出现的问题及解决方法在这次课程设计中，由于是第次接触和Ⅱ这两个软件，且语言也没有学习过，不免设计过程中出现好多不理解的地方。

用语言编程时对其输入输出的具体用意不是太明白，当所有子模块通过整合在起，才，使我了解键盘设计的基本方法，学到更多有关于电路方面的知识，把我们所学的数字电路这门课程应用到实际过程中来了，真正的将理论和实践联系在起。

更重要的是学到了用电脑软件实现电路原理的知识，用电脑的仿真方法使得设计更为简便，对于我们通信工程专业来说，这个课程设计是很有必要的。

也提高了我们对实践操作和理论研究的兴趣。

因为课程设计的全过程中几乎没有学过什么理论知识，这也是第次接触技术，指导老师给了我们很大的帮助，期间他们耐心的教我们真的让我受益匪浅，学到很多东西。

另外，同学之间互相帮忙不懂的地方也是很让人珍惜的。

参考文献林明权等编著字控制系统设计范例，周祖成译电子设计硬件描述语言北京学苑出版社，潘松，黄继业技术使用教程北京科学出版社，潘松，赵敏技术及其应用北京科学出版社，附录键盘控制电路源程序程序名称程序功能计数分频作为编码信号的行输入最后修改日期使用标准库系统脉冲定义使能信号为逻辑型逻辑型向量作为编码模块的行输入定义结构体结合使能信号将计数分频进程上升沿时触附录键盘编码源程序程序名称程序功能对键盘进行编码最后修改日期调用标准库实体定义系统时钟脉冲定义逻辑型输入为编码后的输出结构定义进程上升沿时触发其它情况无定义附录防抖动源程序程序名称程序功能利用延时防止按键抖动最后修改日期调用标准库时钟脉冲为定义使能信号，和清零信号定义缓冲区，进程起延时作用进程为位逻辑向量型变量上升沿时触发的前位和使能信号连接赋给值的各位相与赋给，进程复位信号有效上升沿触发等于的前位和的前四位相连接中间信号给输出的附录译码电路源程序程序名称程序功能编码后的十六进制数在数码管上显示最后修改日期使用标准库实体定义定义个四位长的逻辑型向量，结构定义定义四位逻辑型向量的中间信号其它情况为将向量的第七个值给段数码管将中间信号分别给相应的数码管，用于在段管上显示附录电路主程序程序名称程序功能将各功能的子程序用图形组合在起，完成键盘控制电路的设计最后修改日期键盘控制电路的设计摘要矩阵键盘控制接口电路是最基本的输入电路，在当今社会的各个领域起着不可替代的作用。

例如计算机的键盘手机的键盘等各式电子产品都广泛应用了该技术。

在课程设计中，系统开发平台为，利用Ⅱ自行设计并修改的键盘输入显示电路是通过语言和图形混合编辑的。

程序和电路图通过调试运行和波形仿真后，初步达到了设计目标，并且在经过具体的数字实验箱验证后，实现了键码的对应显示。

关键词键盘控制Ⅱ图形编辑引言本课程设计是个简易的利用键盘来控制电路的实验，先是对该键盘进行编码即个键盘位置对应个数值或符号的电路。

本设计只是对键盘进行十六进制数的编码，有防抖动的功能，其主要目的是为了避免按键时键盘产生的按键抖动效应。

最后是个按键检测的程序，当有按键时则输出对应的键码值。

课程设计的目的通过课程设计，使我们对和Ⅱ这两个软件有所了解，在电脑上对实际电路应用的设计和仿真更简便精确且易于实现。

同时在经过对键盘控制电路在电脑上仿真再到数字实验箱上的实现这过程，方面让我更深入的理解到电路设计的方法，掌握了平常我们按个键码后再显示，这现象的全过程。

另方面增强了我的动手能力，真正的将书本上的理论知识和实践联系在起了。

课程设计的要求这次课程设计首先要求我们对技术有定的了解，并掌握平台的些基本使用方法，以及语言的基本语法结构和编程思路。

其次了解键盘控制电路的设计原理，分析程序或图形中的各输入，输出以及中间信号的逻辑关系。

为避免误操作信号的发生，还必须有弹跳消除的电路。

最后在实验箱上验证程序时，要求数码管和发光二极管能显示与编码的相同数值。

设计平台本课程设计中的分频电路键盘编码防抖动键盘识别等内容都是基于平台的，所以在这设计之前有必要对和技术进行初步的了解。

作为种可编程逻辑的设计环境，由于其强大的设计能力和直观易用的接口，越来越受到数字系统设计者的欢迎。

系统设计者现在能够用软件评估器件的性能和功耗，相应地进行最大吞吐量设计。

的可编程逻辑软件属于第四代开发平台。

该平台与和等供应商的开发工具相兼容。

技术是在电子技术基础上发展起来的计算机软件系统，是指以计算机为工作平台，融合了应用电子技术计算机技术信息处理及智能化技术的最新成果，进行电子产品的自动设计。

利用工具，电子设计师可以从概念算法协议等开始设计电子系统，大量工作可以通过计算机完成，并可以将电子产品从电路设计性能分析到设计出版图或版图的整个过程的计算机上自动处理完成。

现在对的概念或范畴用得很宽。

包括在机械电子通信航空航天化工矿产生物医学军事等各个领域，都有的应用。

目前技术已在各大公司企事业设计原理设计键盘控制电路的意义键盘是应用数字系统重要的人机接口，主要完成向处理器输入数据传送命令等功能，是人工控制电子系统运行的重要手段。

它的使用现在已经是非常之普遍了，日常生活中几乎天天接触到。

例如热水器，电视机都是在使用简单且少量的键盘来完成特定的功能。

所以说对键盘电路设计的了解是非常有必要的，这使我们对电器件的个基本组成部分有了定的了解。

不管哪种键盘控制电路都是基于相同的设计思路。

本课程设计中采用的是的矩阵键盘。

分频器原理模块的输出是提供行扫描信号的。

在没有按键按下时，此时使能信号为高电平，行扫描输出信号的变化顺序为依次周而复始。

当有按键按下时，此时的使能信号为低电平，行扫描输出信号停止扫描，并锁存当前的行扫描值，例如按下第二行的按键，那么。

在本课程设计中，所有系统时钟脉冲或键盘扫描频率都是在的上升沿触发。

键盘编码原理键盘编码模块的主要功能是确定输入按键的键值，对输入按键的行信号和列信号的当前组合值进行判断来确定输入按键的键值。

例如当，时，则第三行第四列输入的按键有效，在模块中将个键分别定义了不同的键值。

而它的输出将作为模块的输入，使得在按键和释放键盘这期间只识别个键码值。

按键抖动消除原理按键时通常会造成持续时间不大于的信号抖动，这种抖动使系统无法正确识别按键操作次数。

该弹跳消除电路使用的脉冲信号频率是的，使得在这读数期间无重复统计按键。

其输入是编码后的输出通过该模块后，而输出作为按键检测电路的中间信号。

模块主要是用为实现按键的消抖。

进行延时后，判断是否有按键按下，要确保对按键值的提取处于段稳定时间范围内。

在该实验中这个模块输入的时钟信号频率为。

键盘检测原理模块主要是用于完成数码管动态扫描和段译码显示的功能。

它是利用编码对七段管控制使能有效将数值显示，其中该模块的输出为作为译码器的输入使用，通过它来移位包括当前按键的个数码管的显示值，同时发光二极管的灯亮与否来表示当前按键的二进制值。

该按键检测模块仍是用系统频率作为时钟脉冲的。

设计步骤计数分频如果外接个频率为的信号作为，由于键盘扫描不需要那么高的频率，所以要设计个分频电路将频率降低作为行扫描的输入。

由程序段是个使能信号，它是列扫描信号通过个异或门的输出，同时作为分频程序的输入和电路的直接输出，代表是否有按键动作。

当有按键时，它的输出所连的发光二