电话键盘及拨号的模拟
课程设计
课程名称 单片机课程设计
题目名称 电话键盘及拨号的模拟
学生学院 材料与能源学院
专业班级热能与动力工程（制冷方向）1001学 号 3110007126
学生姓名 陈光谋
指导教师 王桂棠
2013年06月21日
目录
1、概述
1.1 课程项目名称
1.2 设计任务及要求
2、系统设计方案
2.1硬件介绍
3、电路设计
3.1 电路原理图
3.2程序清单
4、Proteus软件仿真
4.1 系统仿真电路图
4.2仿真结果分析
5、课程设计心得体会
6、参考文献
1、概述
1.1课程设计项目名称
电话拨号键LCD显示
1.2设计任务及要求
1．实验要求：
设计一个单片机监控的电话拨号键盘，将电话键盘中拨出的某一电话号码，显示在LCD显示屏上。电话键盘共有12个键，除了“0”～“9”10个数字键外，还有“*”键用于实现退格功能，即清除输入的号码；“#”键用于清除显示屏上所有的数字显示。还要求每按下一个键要发出声响，以表示按下该键。
2．仿真实现说明：
本实验在Proteus下按设计要求用P1口扩展了12个键盘，其中每个键盘所代表的含
义已在Proteus下用文本注出。在LCD显示中，第一行为设计者名，第二行开始显示所拨的
电话号码，最多为16位（因为LCD第二行功能显示16个字符）。
2、系统设计方案
2.1硬件介绍
1.1ATC51 简介
ATC51是一种带4K字节FLASH（FPEROM—FlashProgrammable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS8 位微处理器，俗称。ATC2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的ATC51是一种高效微控制器，ATC2051是它的一种精简版本。
1.2 管脚说明
如图1为ATC51引脚图,各引脚功能说明如下:
图1 ATC51 引脚图
VCC:电源
GND:地
P0口：P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。作为输出口，每位能驱动8个TTL逻辑电平。对P0端口写“1”时，引脚用作高阻抗输入。当访问外部程序和数据存储器时，P0口也被作为低8位地址/数据复用。在这种模式下，P0具有内部上拉电阻。在flash编程时，P0口也用来接收指令字节；在程序校验时，输出指令字节。程序校验时，需要外部上拉电阻。
P1口：P1口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。对P1端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的
原因，将输出电流（IIL）。此外，P1.0 和P1.2 分别作定时器/计数器2 的外部 |
计数输入（P1.0/T2）和时器/计数器2的触发输入（P1.1/T2EX）
P2口：P2口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。对P2端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。在访问外部程序存储器或用16位地址读取外部数据存储器（例如执行MOVX@DPTR）时，P2口送出高八位地址。在这种应用中，P2口使用很强的内部上拉发送1。在使用8位地址（如MOVX@RI）访问外部数据存储器时，P2口输出P2锁存器的内容。在flash编程和校验时，P2口也接收高8位地址字节和一些控制信号。
P3口：P3口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，对P3端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用 。P3口亦作为时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）
ATC51特殊功能（第二功能）使用，如表1所示。
表1ATC51 引脚号第二功能
-
P3.0 | RXD（串行输入） |
P3.1 | TXD（串行输出） |
P3.2 | INT0（外部中断0） |
P3.3 | INT0（外部中断0） |
P3.4 | T0（定时器0 外部输入） |
P3.5 | T1（定时器1 外部输入） |
P3.6 | WR（外部数据存储器 |
-
RST:复位输入，晶振工作时，RST脚持续2个机器周期高电平将使单片机复位。看门狗计时完成后，RST脚输出69个晶振周期的高电平。特殊寄存器AUXR(地址8EH)上的DISRTO位可以使此功能无效。DISRTO默认状态下，复位高电平有效。
ALE/PROG：地址锁存控制信号（ALE）是访问外部程序存储器时，锁存低8位地址的输出脉冲。在flash编程时，此引脚（PROG）也用作编程输入脉冲。在一般情况下，ALE以晶振六分之一的固定频率输出脉冲，可用来作为外部定时器或时钟使用。然而，特别强调，在每次访问外部数据存储器时，ALE脉冲将会跳过。如果需要，通过将地址为8EH的SFR的第0位置“1”，ALE操作将无效。这一位置“1”，ALE仅在执行MOVX或MOVC指令时有效。否则，ALE将被微弱拉高。这个ALE使能标志位（地址为8EH的SFR的第0位）的设置对微控制器处于外部执行模式下无效。
3、流程图
开始
系统初始化
键盘扫描
-
Y
否按下？
读取按键
-
3、电路设计
3.1电路原理图
3.2程序清单
#include<reg51.h>// 包含单片机寄存器的头文件
#include<intrins.h>//包含_nop_()函数定义的头文件
typedefunsigned int uint;
typedefunsigned char uchar;
uchar temp;
uchar key=16;
sbitrs=P2^0; //LCD1602 数据/命令选择
sbitrw=P2^1; //LCD1602 读/写选择
sbitlcden=P2^2; //LCD1602 使能端
ucharidata table[18]="ATD+86";
ucharidata table[18]; //LCD1602 所显示的号码缓存数组
ucharidata table_int[18]="ATD+86";
ucharidata receive[7];
ucharidata erro[7]="erronum";
ucharnum=6,a=0,b=0; //b 接收,a发送,num表示table[]第几位
#definedelayNOP();{_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();};//宏定义，方便写代码
/*延时子程序*/
voiddelay(uchar x)
{
uchar i;
while(x--)
{
for(i=0;i<125;i++)
{
{;}
}
}
}
/*检查LCD忙状态*/
/*lcd_busy为1时，忙，等待。lcd-busy为0时，闲，可写指令与数据*/
bitbusy()//LCD 忙检测
{
bit result;
rs=0;
rw=1;
lcden=1;
delayNOP();
result=(bit)(P0&Ox80);
lcden=0;
return result;
}
/*写指令数据到LCD */ /*RS=L,RW=L,E=高脉冲，D0-D7=指令码。 */
voidlcd_com(uchar cmd)
{
while(busy());
rs=0;
rw=0;
lcden=0;
_nop_();
P0=cmd;
delayNOP();
lcden=1;
delayNOP();
lcden=0;
}
voidlcd_pos(uchar pos)
{ //设定显示位置 lcd_com(pos|0x80); //数据指针=80+地址变量}
/*写显示数据到LCD RS=H,RW=L,E=高脉冲，D0-D7=数据。*/
voidlcd_dat(uchar dat)
{
while(busy());
rs=1;
rw=0;
lcden=0;
P0=dat;
delayNOP();
lcden=1;
delayNOP();
lcden=0;
}
/*LCD初始化设定*/
voidlcd_init()
{
delay(15);
lcd_com(0x38);//16*2 显示，5*7点阵，8位数据 delay(5);//延时
lcd_com(ox38);
delay(5);
lcd_com(ox38);
delay(5);
lcd_com(0x0c); //显示开，关光标
delay(5);
lcd_com(0x38); //移动光标
delay(5);
lcd_com(0x38); //清除LCD的显示内容 delay(5);
}
/*LCD 显示*/
voiddisplay()
{
uchar a=0;
lcd_pos(0);
delay(30);
while(table[a]!='\0'); //判断下一位是否为空
{
lcd_dat(table[a]); //显示字符
a++;
if(a==16)
{
lcd_pos(0x40); //设置显示位置为第二行第1个字符
}
}
}
voidkeyscan()
{
temp=0;
P1=0xf0; //高四位输入 行为高电平 列为低电平 delay(50);
temp=P1;
temp=temp&0xf0; //屏蔽低四位
temp=~((temp>>4)0|xF0);
if(temp==1) //p1.4 被拉低
key=0;
else if(temp==2) //p1.5 被拉低
key=1;
else if(temp==4) //p1.6 被拉低
key=2;
else if(temp==8) //p1.7 被拉低
key=3;
else
key=16;
P1=0x0f; //低四位输入 列为高电平 行为低电平
delay(50);
temp=P1; //读P1口temp=temp&0xf0;
temp=~(temp|0xf0);
if(temp==2) //p1.1 被拉低 key=key+0;
else if(temp==4) //p1.2 被拉低 key=key+4;
else if(temp==8) //p1.3 被拉低 key=key+8;
else
key=16;
P1=0x0f; temp=P1;
if(key==0) //以下是判断按键，显示相应的号码{
table[num]='1';
num++;
}
if(key==1)
{
table[num]='2';
num++;
}
if(key==2)
{
table[num]='3';
num++;
}
if(key==3)
{
table[num]='4';
num++;
}
if(key==4)
{
table[num]='5';
num++;
}
if(key==5)
{
table[num]='6';
num++;
}
if(key==6)
{
table[num]='7';
num++;
}
if(key==7)
{
table[num]='8';
num++;
}
if(key==8)
{
table[num]='9';
num++;
}
if(key==9)
{
table[num]='0';
num++;
}
if(key==10)
{
table[--num]='\0'; //删除上一位
lcd_com(oxo1); //清除LCD的所有显示内容 }
if(key==11)
{
while(table[a]!='\0')
{
if(num==17)
{
tab[a]=SBUF=table[a]; //显示输入数据 while(!TI); //等特数据传送 TI=0; //清除数据传送标志
a++;
}
else
{ //发送下一位字符 tab[a]=SBUF=erro[a]; //显示输入数据 while(!TI); //等特数据传送 TI=0; //清除数据传送标志
a++;
}
}
}
}
/* 串口初始化 */
voiduart_int()
{
TMOD=0x20; //工作方式2，为常数自动重新装入的8位定时器 TH1=0xf3; //装定时器初值
TL1=0xf3;
TR1=1; //开启定时器1
SM0=0; //串口方式0
SM1=1; //串口方式1
REN=1; //允许接收
ES=1; //是开启串口中断
EA=1; //开中断总开关
}
voidmain()
{
uart_int();
lcd_int();
while(num<=17)
{
keyscan(); //键盘扫描
display(); //LCD 显示
if(receive[4]=='E') //判断PC机返回的是否是ATD+ERR {
P2=0xfe;
while(tab[a]!='\0')
{
SBUF=tab[a]; //串口发送
while(!TI); //等特数据传送（TI发送中断标志） TI=0; //清除数据传送标志
a++; //下一个字符
}
a=0;
receive[4]='\0'; // PC 机返回ATD+OK}
else if(receive[4]=='0') //判断PC机返回的是否是ATD+OK {
P2=0xfd;
receive[4]='\0';
}
if((receive[5]='K'||(receive[6]=='R')) //判断PC机返回的是否是ATD+K或ATD+R
{
b=0;
receive[5]='\0'; //PC 机返回ATD+OK
receive[6]='\0';
}
}
}
/* 串口接收 */
voidser() interrupt 4 //串行口中断子函数
{
if(RI==1) //中断允许标志位，为0时允许 {
receive[b]=SBUF;
b++;
RI=0;
}
}
4、Proteus软件仿真
4.1系统仿真电路图
4.2仿真结果分析
根据仿真的结果，设计的电路符合实验的要求
5、课程设计心得体会
通过这次课程设计，Keilc51软件工作环境
的熟悉以及掌握基本的操作，实现电路原理图的
绘制及电路仿真的实现，我还认识到理论与实际
相结合的重要性，理论知识再丰富，没有实际的
操作经验是不行的，这样还可以锻炼我们的实际
动手操作能力和思考能力。单片机知识在电子领域越来越重要了，在这次课程设计中我又了解了更多单片机的知识， 从而也对单片机仿真软件产生了兴趣，学到了书上没有的东西， 在课程设计过程中为以后工作又做了一层铺垫。
遇到的一些问题，通过查询资料和结合平时学到的知识，当然还有和同学的讨论得到了解决。
6、参考文献
1.何桥主编；段清明、邱春玲 副主编；单片机原理及应用；中国铁道出版社；2008年1月；2.张毅刚，彭喜源，谭晓昀，曲春波；MCS-51单片机原理设计.2版；哈尔滨工业出版社；1997；
3.赵晓安；MCS-51单片机原理及应用；天津大
