实验目的：

1. 掌握查询式按键的原理和编程方法

2. 理解按键防抖技术

实验要求：

1. 在Proteus软件中画好51单片机最小核心电路，包括复位电路和晶振电路

2. 在电路中增加按键、Led灯、八位7段数码管(共阳/共阴自选)，将P2口作数据输出口与7段数码管数据引脚相连 ，P3引脚输出位选控制信号。

3. 实现单按键控制Led灯闪烁

4. 实现单按键多功能识别——控制4路Led灯闪烁

5. 实现0-99的计数器效果，按一下数值加一

6. 实现0-99码表 （ 按一次开始计时，第二次停止，第三次清零 ）

7. 扩展要求： 通过3个按键实现时钟的调整 （ KEY1 模式 ， KEY2 + ，KEY3 - ）

实验设备（环境）：

计算机、Proteus ISIS 7 Professional应用程序、Keil应用程序

实验内容：

1. 实现单按键控制Led灯闪烁

2. 实现单按键多功能识别——控制4路Led灯闪烁

3. 实现0-99的计数器效果，按一下数值加一

4. 实现0-99码表 （ 按一次开始计时，第二次停止，第三次清零 ）

5. 扩展要求： 通过3个按键实现时钟的调整 （ KEY1 模式 ， KEY2 + ，KEY3 - ）

参考原理图

实验步骤、实验结果及分析：

1、使用Proteus ISIS 7 Professional应用程序，建立一个.DSN文件

2、在“库”下拉菜单中，选中“拾取元件”（快捷键P），分别选择以下元件：AT89C51、CAP、CAP-ELEC、CRYSTAL、RESPACK-8。

3、构建仿真电路

4、创建一个Keil应用程序：新建工程项目文件；为工程选择目标器件（AT89C52）；为工程项目创建源程序文件并输入程序代码；保存创建的源程序项目文件；把源程序文件添加到项目中。

5、把程序经过编译后生成的HEX文件添加到仿真电路中的处理器中（编辑元件→文件路径）

程序代码：

1. 实现单按键控制Led灯闪烁

#include"reg51.h"

#define uchar unsigned char

sbit Led1=P1^0;

sbit Key=P3^2;

uchar Mode=0;

void delay(int x) //定义时间间隔

{

while(x--);

}

void button_Cotrol() //根据按键模式执行相应的代码

{

if(Key==0)

{

delay(1000);

if(Key==0)

{

Mode=(Mode+1)%2;

while(Key==0);

}

}

if(Mode==0)

Led1=0;

if(Mode==1)

{

Led1=~Led1;

delay(1000);

}

}

void main()

{

while(1)

button_Cotrol();

}

图1 单按钮，控制led灯闪烁

2. 实现单按键多功能识别——控制4路Led灯闪烁

#include"reg51.h"

#define uchar unsigned char

sbit Led1=P1^0;sbit Led2=P1^1;

sbit Led3=P1^2;sbit Led4=P1^3;

sbit Key=P3^2;

uchar Mode=0;

void delay(int x) //定义时间间隔

{

while(x--);

}

void button_Cotrol() //根据按键模式执行相应的代码

{

if(Key==0)

{

delay(1000);

if(Key==0)

{

Mode=(Mode+1)%4;

while(Key==0);

}

}

if(Mode==0)

{

Led4=0;

Led1=~Led1;

delay(3000);

}

if(Mode==1)

{

Led1=0;

Led2=~Led2;

delay(3000);

}

if(Mode==2)

{

Led2=0;

Led3=~Led3;

delay(3000);

}

if(Mode==3)

{

Led3=0;

Led4=~Led4;

delay(3000);

}

}

void main()

{

Led1=0;

Led2=0;

Led3=0;

Led4=0;

while(1)

button_Cotrol();

}

图2 单按键多功能识别，控制4路Led灯闪烁

3. 实现0-99的计数器效果，按一下数值加1

#include"reg51.h"

#define uchar unsigned char

#define disp_null 10

sbit Key=P3^2;

uchar code tab[11]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xff};

//共阳数码管显示0~9的段码表

uchar DispBuf[8];

uchar sec=0;

void delay(int x) //定义时间间隔

{

while(x--);

}

void PutTime()

{

DispBuf[7]=sec%10;

DispBuf[6]=sec/10;

DispBuf[5]=disp_null;

DispBuf[4]=disp_null;

DispBuf[3]=disp_null;

DispBuf[2]=disp_null;

DispBuf[1]=disp_null;

DispBuf[0]=disp_null;

}

void display()

{

uchar i;

for(i=0;i<8;i++)

{

P2=0;

P2=1<

P0=tab[DispBuf[i]];

delay(100);

}

}

void Button_Control()

{

if(Key==0)

{

delay(3000);

if(Key==0)

{

sec++;

while(Key==0);

}

}

}

void main()

{

while ( 1 )

{

display();

PutTime();

Button_Control();

}

}

图3 0-99的计数器效果，按一下数值加1

4. 实现0-99码表 （ 按一次开始计时，第二次停止，第三次清零 ）

#include"reg51.h"

#define uchar unsigned char

#define disp_null 10

sbit Key=P3^2;

uchar code tab[11]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xff};

//共阳数码管显示0~9的段码表

uchar DispBuf[8];

uchar sec=0;

uchar temp=30;

uchar Mode=2;

void delay(int x) //定义时间间隔

{

while(x--);

}

void PutTime()

{

DispBuf[7]=sec%10;

DispBuf[6]=sec/10;

DispBuf[5]=disp_null;

DispBuf[4]=disp_null;

DispBuf[3]=disp_null;

DispBuf[2]=disp_null;

DispBuf[1]=disp_null;

DispBuf[0]=disp_null;

}

void display()

{

uchar i;

for(i=0;i<8;i++)

{

P2=0;

P2=1<

P0=tab[DispBuf[i]];

delay(100);

}

}

void time_Eclipse()

{

if(Mode==1)

{

temp--;

if(temp==0)

{

temp=30;

sec++;

}

if(sec>99)

sec=0;

}

}

void Button_Control()

{

if(Key==0)

{

delay(3000);

if(Key==0)

{

Mode=(Mode+1)%3;

while(Key==0);

}

}

if(Mode==0)

sec=0;

if(Mode==1)

time_Eclipse();

if(Mode==2);

}

void main()

{

while ( 1 )

{

display();

Button_Control();

PutTime();

}

}

图4 0-99码表，按一次开始计时，第二次停止

图5 0-99码，按表第三次清零

5. 扩展要求： 通过3个按键实现时钟的调整

#include"reg51.h"

#define uchar unsigned char

#define disp_null 10

uchar code tab[11]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xbf};

//共阳数码管显示0~9的段码表

uchar dispBuf[8];

uchar hour=13,min=23,sec=25; //分别给时、分、秒赋初值

sbit key1=P3^2;

sbit key2=P3^3;

sbit key3=P3^4;

void delay(int x) //定义时间间隔

{

while(x--);

}

void PutTime()

{

dispBuf[7]=sec%10;

dispBuf[6]=sec/10;

dispBuf[5]=disp_null;

dispBuf[4]=min%10;

dispBuf[3]=min/10;

dispBuf[2]=disp_null;

dispBuf[1]=hour%10;

dispBuf[0]=hour/10;

}

uchar ScanKey() //识别是否按键

{

if(key1==0) return '1'; //如果按键1被按，则返回1

if(key2==0) return '+';

if(key3==0) return '-';

return 0;

}

uchar ReadKey()

{

uchar tmp;

tmp= ScanKey( ); // 读取按键值

if( tmp== 0 ) return 0; // 没有按键，退出

delay( 1000 ) ; // 延时一小段时间，消抖（10mS左右）

if( tmp!= ScanKey( ) ) // 如果现在读回来的和原来的值不一样，放弃

return 0;

while( ScanKey( ) ) ; // 如果一旦读回来的值为0，也就是松开按键，那么就可以返回。

return tmp; // 按键返回

}

void display()

{

uchar i;

for(i=0;i<8;i++)

{

P2=0;

P2=1<

P0=tab[dispBuf[i]];

delay(100);

}

}

void main()

{

unsigned char mode=0;

unsigned char ms;

while(1)

{

PutTime();

display();

switch(ReadKey())

{

case'1':mode=(mode+1)%4;break;

case'+':if(mode==0) break;

else if(mode==1) hour=(hour+1)%24;

else if(mode==2) min=(min+1)%60;

else if(mode==3) sec=(sec+1)%60;break;

case'-':if(mode==0) break;

else if(mode==1&&hour) hour=(hour-1)%24;

else if(mode==2&&min) min=(min-1)%60;

else if(mode==3&&sec) sec=(sec-1)%60; break;

}

ms++; //控制加1的时延

if(ms>=50)

{

sec++;ms=0;

}

if(sec>=60) //表示进位，当秒满六十则向分钟进1，同时秒数清零

{

min++;sec=0;

}

if(min>=60)

{

hour++;min=0;

}

if(hour>=24) //当小时数满24小时时，则小时数清零，完成计时

{

hour=0;

}

}

}

图6 3按键实现时钟的调整，KEY1选择模式，KEY2 +，KEY3 -

图7 3按键实现时钟的调整，KEY1选择模式，KEY2 +，KEY3 -

图8 3按键实现时钟的调整，KEY1选择模式，KEY2 +，KEY3 -

实验总结（包括过程总结、心得体会及实验改进意见等）：

过程总结：

1. 在电路中增加按键、Led灯、八位7段数码管(共阳/共阴自选)，将P2口作数据输出口与7段数码管数据引脚相连 ，P3引脚输出位选控制信号。掌握查询式按键的原理和编程方法

2. 在Proteus软件中画好51单片机最小核心电路，包括复位电路和晶振电路，理解按键防抖技术，当第一次检测到有建按下时，先延时（10~20ms），而后再确认键电平是否依旧维持闭合状态的电平。若保持闭合状态电平，则确认此间已按下，从而消除抖动影响。

心得体会：

本次的实验是通过对按键的不同控制实现各个功能，在理想的环境下按键的反馈是即时且无误差的，但是在实际的环境中要考虑到按键抖动的现象，所以要写一个判断按键抖动的函数，还有单按键控制多个灯的亮灭，可以设置一个变量来记录按键的情况来实现对不同部件的控制，而多按键的时候只需要判断是哪一个按键被按下，然后执行对应的程序。

指导教师评语：

成绩评定

教师签字

年 月 日

备注：