行状态。键盘电路形式分为直接编码输入键盘和矩阵键盘。前者接口电路简单，一般应用于需要少量按键的控制系统。后者因占用IO引脚数少，常被按键较多的控制系统所采用。 ● 键盘电路设计

本实验板基于用于学生实验，为了减少键盘电路占用IO引脚数目，将键盘电路设计为4×4矩阵键盘形式。其中行线作为输入引脚与P1口的P1.3～P1.0连接，并且外接430欧上拉电阻；列线作为引脚与P1.7～P1.4 连接。同时把列线经过74LS21 与门电路处理与引脚P3.2即 INT0 外中断0输入端连接，CPU 采用中断检测方式。这样避免了AT89C51 CPU常常处于空扫描状态，大大提高CPU的利用率。 实验板的键盘电路如图3.4所示：

图3.4实验板的键盘电路

键盘扫描时，INT0口中断触发，P1.3～P1.0置为高电平，P1.7～P1.4四条列扫描线轮流输入低电平，然后读P1.3～P1.0， 如果没有键按下，则P1.3～P1.0引脚仍为高电平。如果某一按键被按下，相应的P1.3～P1.0中就有一引脚为低电平。确定哪个键被按下后，CPU则执行相应程序。例如当P1.7～P1.4输出为1110时，即P1.4引脚输出低电平，如果输入的P1.2 引脚为低电平，则肯定是P1.4列线与P1.2 行线交叉点对应的按键被按下了。 ● 按键抖动问题的解决

按键按下或放开的瞬间，由于机械触点存在弹跳现象，实际按键电压波形如图3.5所示，即机械按键按下和释放瞬间存在抖动现象。AT89C51 CPU处理的速度是在微秒级，而机械抖动的时间至少是毫秒级，所以这种抖动现象必须消除，为了不增加硬件开支，此实验板采用软件延迟方式解决按键抖动问题。 （a）

（b） 按下 按下抖动 稳定闭合 释放抖动

理想的按键电压波形

实际按键电压波形 释放

图3.5按键电压波形 01 A B C

7 8 9 D 4 5 6 E 1 2 3

● 键盘按键编码 键盘按键编码如图3.6所示：

每个按键的具体实现功能由用户根据需要 在所编写的程序中设定，图中的按键编码仅

作参考。

图3.6键盘按键编码 3.2.3 液晶显示电路

显示器件是实验板中普遍使用的输出器件，较常用的是LED数码管和LCD液晶显示器。前者仅能显示数据输出，而后者能显示更多，更复杂的字符，如汉字，甚至是图形等。此实验板采用MS12232B点阵液晶显示器作为输出显示器件。 实验板液晶显示电路如图3.7所示： 图3.7实验板液晶显示电路

RST液晶显示器复位引脚，低电平有效，与AT89C51 P2.4连接，系统中应用软件实现复位操作。E1、E2都是读写选通信号，分别与P2.3、P2.2 连接。RW读写选择信号与P2.1 连接。A0是数据显示和指令数据选择信号，与P2.0 连接。D0～D7是数据线，分别与P0.0～P0.7连接，传送CPU发送给显示器的数据，指令等。同时，P0.0～P0.7连接270欧上拉电阻，起到限流作用。 ● MS12232B引脚特性： 管脚号 1 2 3 管脚名称 VCC VSS VLCD LEVER +3∽5V 0V 0+5V OR 0∽-5V 4 5 RES E1 HL HL 管脚功能描述 电源电压 电源地 LCD外接驱动负电压 当VDD=+3V时,VLCD接0∽-5V负电压 复位信号(低电平有效) 读写使能信号