目录

1. 引言2

2. 智能键盘简介3

2.2智能键盘开发意义4

2.3 智能键盘发展趋势4

3 智能键盘的制作7

3.1 智能键盘方案的论证及选择7

3.2智能键盘体7

4 4X4键盘扫描原理8

4.1电路及连接8

4.2基本的扫描原理8

4.3 延时消抖9

4.4按键步骤及实现方法9

5 控制芯片选择10

5.1 控制芯片的基本功能及其特点10

6 代码的编辑12

6.1 代码流程图12

6.2 IO单独操作函数库13

6.3 IOA0—7键盘端口子程序34

6.4 IOA8～15键盘端口子程序38

7论文总结41

参考文献42

致谢44

1. 引言

随着社会的发展，科学的进步，人们的生活水平在逐步的提高，尤其是微电子技术的发展，犹如雨后春笋般的变化。电子产品的更新速度快就不足惊奇了。

计算器在人们的日常中是比较的常见的电子产品之一。可是它还在发展之中，以后必将出现功能更加强大的计算器，基于这样的理念，本次设计是用单片机来设计的四位数计算器。该设计系统是以spce061A为单片机，外接4X4的键盘，通过键盘扫描来对输入数的控制，在IOA0-IOA7口，驱动电路。用来保证LED的工作正常。

键盘按其接线方法有：直接式键盘、行列式键盘(又称矩阵键盘)、串转并键盘等；在本设计中，采用4X4的行列式键盘，即键盘排列为4行、4列，共16个按键。

2. 智能键盘简介

行列式键盘又叫矩阵式键盘。用i／o口线组成行、列结构，按键设置在行列的交点上。4×4行列结构可构成16个键的键盘。因此，在按键数量较多时，可以节省i／o口线。

本设计将介绍4×4行列式键盘的扩展输入，并且通过单片机的端口输出驱动发光极管进行显示，另外还会介绍通用可编程的键盘。

本设计的主要功能模块如下：

· 单片机系统：实现61单片机对4×4行列式键盘的控制，查看按键状态的变化，判断是否有按键按下，并由按下的键来控制led显示：

· 外围电路：实现单片机与4×4行列式键盘的电路接口；

· 61程序：编写61单片机和4×4行列式键盘的接口程序，实现对按下的键的识别和显示。

4×4行列式键盘的扩展和可编程的键盘、单片机spce061A芯片的原理和使用方法比较复杂。本设计将体现其原理和应用。

· 了解4×4行列式键盘的结构及原理；

· 掌握4×4行列式键盘的电路及应用

2.2智能键盘开发意义

智能键盘要想走向实用，必须拥有能胜任的智能系统、可靠的按键系统、精确的确认能力，并具有既方便又实用的与人一起工作的能力。智能键盘的职能指标为自主性、适应性和交互性。自主性是指键盘能根据工作任务和周围环境情况，自觉确定工作步骤和工作方式；适应性是指键盘具有适应复杂工作环境的能力，不但能确切认为的物体，还有理解周围环境和所要执行任务的能力，并做出正确的判断及操作的能力；交互性智能产生的基础，交互包括智能键盘与环境、智能键盘与人以及按键之间的信息交互，主要涉及信息的获取、处理和理解。

2.3 智能键盘发展趋势

现今单片机所制作的键盘可以实用于多个方面，就拿制作的运用于电脑方面的键盘来看看其发展的趋势。

目前传统的台式机键盘仍然是市场上的主流，但无论是外观还是技术，它同数年前的产品比起来，并没有本质的区别。随着生活品质的提高，厚重的台式机键盘与时尚而又健康的液晶显示器、灵巧而又舒适的光电鼠标显得越来越格格不入。传统台式机键盘采用的是轨道直滑式构架，虽然按键的键程比较长，按键的手感比较好，但是由于构架本身的缺陷，输入文字时声音比较大。我们以罗技易上手键盘为例，它的按键手感不错，并采用了静音设计，不过用户输入文字时的声音仍然稍微有些大，长时间使用后，比较容易感到手指疲劳。它的外观虽然增加了一些曲线，仍然不够时尚。现在越来越多的用户已经不满足于传统台式机键盘，他们开始将目光转向其它类型键盘。

笔记本架构键盘虽然不是2003年才出现的，但是却在2003年大大的风光了一把。这类键盘的一致特点就是轻薄小巧、外观时尚。不少用户都选择笔记本架构键盘来搭配上液晶显示器，这样整个桌面会显得简洁而又时尚。在按键方面，它们采用了笔记本键盘的构架。按键不会因为敲击力度不均或敲击位置不对而导致键帽倾斜，更不会出现卡键的现象，同时按键的力度比较小，用户长时间输入也不容易感到疲劳。在静音方面，笔记本架构键盘设计得相当不错，用户输入文字时的声音要比传统台式键盘小得多。以爱国者的8231笔记本架构键盘来说，它以轻薄时尚的外观吸引了不少消费者，输入文字时的声音很小，适合用户长时间输入也都是它吸引消费者的亮点。为了缩小体积，这类键盘去掉了数字小键盘，不过好在笔记本架构键盘通常都配备了一个PS/2接口，用户可以连接一个专门的数字小键盘，但