扫描的工作原理 数码管的显示原理 键盘扫描电路各主要功能模块的设计 时序产生模块 键盘扫描模块 弹跳消除模块 键盘译码电路 键盘扫描程序的顶层文件设计 本章小结 第章键盘扫描程序的波形仿真及硬件验证 系统仿真 消抖电路仿真 键盘时钟信号仿真 键盘扫描信号仿真 键盘译码电路仿真 键盘扫描总体电路仿真 引脚的锁定 硬件验证 本章小结 结论 参考文献 附录 致谢 第章绪论 课题的研究背景 在现代计算机与电子系统中，般都采用通用式的标准键盘将所需的数据和指令等 信息通过键盘输入到计算机和电子系统，以此来实现人机之间的接口交互。但是，在各 种嵌入式系统如微波炉手机电风扇等中的键盘按键个数有限，般为几个到十几 个左右，而标准键盘则般在百多个左右，并且每个按键都有其各自的功能含义。所 以针对每种电子设备对其键盘进行扫描程序的设计时，必须结合工程的实际情况以及 设备自身的各种资源，使所设计的键盘能够很好地融合到系统中，成为其重要的组成部 分。 在数字电路中，如果将每个按键的输出信号连接到编码器对应的输入端，通过编码 逻辑在编码器的输出端得到每个按键对应的键值，利用编码器实现按键键值的直接编 码，这种键盘在早期称 学院 本科生毕业设计 设计论文题目 基于的键盘扫描程序的设 计 系部 专业 学生姓名 班级学号 指导教师姓名职称讲师 学院教务处 二年二月制 届 本科生毕业设计说明书 基于的键盘扫描程序的设计 系部电子与通信工程系 专业 学生姓名 班级学号 指导教师姓名职称 最终评定成绩 年月 摘要 在现代电子工业的控制电路中，键盘扫描和显示电路对系统的调试和设置有着重要 的作用。随着技术的发展，基于的扫描键盘因其结构简单，能有效防止机 械键盘按键抖动带来的数据等优点在许多电子设备中都得到了广泛， ， ， ， ， ， ， ， 目录 摘要 的应用。 本文主要是设计个基于的键盘扫描程序，该设计在工具 上开发完成，以实验箱上的矩阵键盘为硬件实体，设计键盘扫描 程序，将程序划分为时序产生模块键盘扫描模块弹跳消除模块键值译码模块四个 模块，时序产生模块为键盘扫描和弹跳消除模块产生时钟信号，键盘扫描模块采用行扫 描法对矩阵键盘进行扫描，键值译码模块将所按键值译码为共阳极位段数码管 的显示码，几个模块组合起来实现键盘扫描的设计要求。最后对程序进行仿真分析和硬件 验证。仿真结果表明，该系统具有集成度高稳定性好设计灵活和设计效率高等优点。 关键词，键盘扫描 ， ， ， ， 弹跳消除模块 由于本设计中的矩阵键盘用的是机械开关，因此在按键按下的时刻会在触片上 出现信号来回弹跳的现象，因为这种弹跳现象很可能会造成乱码现象，从而影响到按键 结果的正确显示。 图为弹跳现象造成的的抽样结果，从中可以看出虽然是只按键次然后就 马上松开，然而实际的按键信号却已跃变多次，通过取样信号的检查，就很有可能输出 的编码。按键信号 抽样信号 抽样结果 图弹跳现象产生的抽样结果 如果调整抽样频率如图所示，可以发现弹跳现象获得了改善。 按键信号 抽样信号 抽样结果 图调整抽样频率后得到的抽样结果 因此为系统加上此模块，能有效避免乱码现象的发生。另外，系统中弹跳消除模块 的脉冲信号频率必须高于其他模块中的脉冲信号频率般情况下，扫描模块的工作频 率为左右，而弹跳消除模块的工作频率则必须为左右，后者的工作频率要 高于前者。 图弹跳消除电路的内部实现原理图 弹跳消除触发器 ， 触发器输出置 触发器输出置 触发器输出保存不变 键盘译码电路 键盘译码电路的主要工作原理是首先根据输入的键盘信号判断是否有键盘按下 再，如果有键盘按下，将根据输入的键盘信号和扫描信号进行查表，根据查表可直接得 出相应的键盘的译码值。 矩阵式键盘中每个按键的键值参照下表表键盘参数表。 表键盘参数表 扫描位置 键盘输出 相对应的 键盘按键 键盘译码 电路输出 键盘译码模块模块原理图如图所示。 图键盘译码模块 键盘译码模块描述如下 译码电路程序 电路的实现原理如图所示，按下按键时键盘的输入信号为， 为此模块的时钟信号，也就是抽样信号，将通过