การทดลองที่ 7 keyboard2. เพ อใหน ส ต สามารถใชง านkeyboard ขนาด 4x3 และ 7-segment display อ ปกรณ

ปฏบิตักิาร วชิา ไมโครโปรเซสเซอร ์รายวชิา 303361

ภาควชิาไฟฟ้าและคอมพวิเตอร ์คณะวศิวกรรมศาสตร ์มหาวทิยาลยันเรศวร

ดร. พรพศิทุธิ ์วรจรัินตน์ 1

การทดลองที ่7

เรือ่ง การใชง้าน keyboard

วตัถปุระสงค ์

1. เพือ่ใหน้สิติเขา้ใจภาษา Assembly เบือ้งตน้

2. เพือ่ใหน้สิติสามารถใชง้าน keyboard ขนาด 4x3 และ 7-segment display

อปุกรณ์ในการทดลอง

1. บอรด์ทดลองไมโครคอนโทรลเลอร ์

2. เครือ่งคอมพวิเตอร ์PC พรอ้มโปรแกรมส าหรับการเขยีนและคอมไพลภ์าษา Assembly SXA51

3. สายตอ่พอรต์อนุกรม

4. บอรด์ 7-segment Display

5. keyboard ขนาด 4x3

ทฤษฎ ี

ในกรณีทีต่อ้งการทีรั่บคา่สถานะจาก Switch จ านวนมากนัน้ สามารถท าไดโ้ดยการเพิม่จ านวนของ Input Port ให ้มากขึน้ตาม อยา่งไรกด็ ีในการเพิม่จ านวนของ Input port จะท าใหร้ะบบมรีาคาแพง การเพิม่จ านวนของ Switch สามารถท าไดโ้ดยใชก้ารท างานของ Software ชว่ยอาศัยหลักการพืน้ฐานทีว่า่ Microcomputer นัน้ สามารถท างานไดเ้ร็วมากเมือ่เทยีบกบัการท างานของ Switch ดังนัน้แลว้ Microcomputer ก็ไมจ่ าเป็นตอ้งรับคา่ของ Switch ทัง้หมดพรอ้มกนั โดยเลอืกรับ Input ทลีะตวั หรอืทลีะชดุ ก็ได ้จนครบจ านวนของ Switch ทัง้หมด ในการทดลอง เป็นการตอ่ Switch แบบ Matrix ซึง่ Port 1 บติ P1.0-P1.2 ถกูใชใ้นการเลอืกวา่จะอา่นคา่สถานะของ Switch ในแถวใด และ Port 1 บติ P1.3-P1.6 เป็นการเลอืกวา่จะอา่นคา่สถานะของ Switch ในหลักใด การเขยีนโปรแกรมเพือ่รับคา่สถานะของ Switch ทัง้หมดสามารถแสดงเป็น Pseudo code ไดด้ังนี ้1. สง่ขอ้มลู ‘0’ ไปออกที ่column แรก และใหข้อ้มลูที ่บติ อืน่ๆ เป็น ‘1’ ทัง้หมด ( 1111 1011B ออกไปที ่Port

1) 2. ถา้ column ถกูกด .ใหค้า่ขอ้มลูการกด keyเป็น 1 3. ถา้ column แรกไมถ่กูกด ใหบ้ติทีเ่ป็น column ตอ่ไปเป็น ‘0’ (Ex 1111 1101B) แลว้วนกลบัไปท า ขอ้ 2 อกี

ครัง้ แตใ่หข้อ้มลูการกด key เปลีย่นเป็น 2 ท าจนกวา่จะครบทกุ column พรอ้มทัง้เปลีย่นคา่ขอ้มลูการกด key ไปเรือ่ยๆตามล าดับ

4. สง่ขอ้มลู ‘1’ ออกไปทีท่กุแถว (Ex 1111 0000B) แลว้อา่นคา่เขา้มา ถา้บติทีเ่ป็นแถว 1 เป็น ‘0’ บวกคา่ 0 เขา้กบัคา่ขอ้มลูการกด key ถา้บติทีเ่ป็นแถว 2 เป็น ‘0’ บวกคา่ 3 เขา้กบัคา่ขอ้มลูการกด key ถา้บติทีเ่ป็นแถว 3 เป็น ‘0’ บวกคา่ 6 เขา้กบัคา่ขอ้มลูการกด key ถา้บติทีเ่ป็นแถว 4 เป็น ‘0’ บวกคา่ 9 เขา้กบัคา่ขอ้มลูการกด key




วธีทีดลอง

การตอ่อปุกรณ์

1. ที ่connector ของ keypad ตอ่ขา 1 เขา้กบัขา 2 และขา 4 เขา้กบัขา 8

2. ตอ่ Port 3 เขา้กบั connector ของ keypad ดังแสดงในตาราง

3. ตอ่ Port 1เขา้กบั connector DATA และ ตอ่ Port 0 เขา้กบั connector Address ของ 7-segment บอรด์

Column Pin Port

2 7 3.0

1 8 3.1

0 9 3.2

Row Pin Port

3 2 3.6

2 3 3.5

1 5 3.4

0 6 3.3

1 2 3

4 5

0

7 8 9

*

6

#

1 2 3 4 5 6 7 8 9

6

5

3

2

9 1 8 74

1 2 3

4 5 6

7 8 9

* 0 #

1 3 5 7 9

2 4 6 8 10

รูปที ่1




การเขยีนและใชง้านโปรแกรม

1.เขยีนโปรแกรมและสรา้ง Hex file

2. ทีเ่ครือ่งคอมพวิเตอร ์ตอ่สายอนุกรมจากพอรต์อนุกรมของเครือ่งคอมพวิเตอร ์(com1) ไปยงัพอรต์อนุกรมของ

บอรด์ Microcontroller (RS232) โดยใชส้ายและ connector ทีแ่จกใหเ้ทา่น ัน้ ท าการโหลดผา่นโปรแกรม Flash

magic ดังนี ้

รปูแสดงลักษณะวงจรของบอรด์ไมโครคอนโทรลเลอร ์

11.0592MHz




a. เปิดโปรแกรม Flash magic โดยท าการตัง้คา่ตา่งๆ ดังนี ้ เลอืกที ่Options----> Advanced Options

b. คลิก้เลอืก Use DTR to control RST ออก




c. ทีห่มายเลข 1 เลอืกรุน่ของ MCS-51 และ com port ใหต้รงกบัทีเ่ราใช ้ตัง้คา่อืน่ๆ ตามหมายเลข 2 และ 4 ตามรปูพรอ้มทัง้ Browse ไฟลท์ีห่มายเลข 3 เลอืก Hex file จากนัน้คลิก้เลอืก Start ทีห่มายเลข 5แลว้โปรแกรมจะให ้Reset MCS-51 เพือ่โหลด Hex file ลงอปุกรณ์

d. กดปุ่ ม reset ทีบ่อรด์ไมโครคอนโทรลเลอร ์




แบบฝึกหดั

1. แกไ้ขโปรแกรมใหแ้สดงคา่บน 7-segment ครบทัง้ 8 หลกั

2. เขยีนโปรแกรมเพือ่แสดงคา่ทีก่ดจากคยีบ์อรด์บน 7-segment ครบทัง้ 8 หลัก และ เมือ่กด key ‘*’ ตวัเลขที่

แสดงทัง้หมดจะเลือ่นไปทางซา้ย เมือ่กด key ‘#’ ตัวเลขทีแ่สดงทัง้หมดจะเลือ่นไปทางขวา

การทดลองที ่7.1

;-------------------------------------------------------------

; Define Port&Pin Name

;-------------------------------------------------------------

DISP EQU P1 ; 7 Segment display

address

DIS_COL EQU P0 ; 7 segment

column address

KPAD_ROW0 BIT P3.3 ; Keypad Input Row

0


1


2


3

KPAD_COL2 BIT P3.0 ; Keypad Output

Column 2


Column 1


Column 0

;-------------------------------------------------------------

; Define User Register

;-------------------------------------------------------------

FLAG EQU 02FH ; User FLAG

KEYPRESSED BIT FLAG.0 ; Define KEYPRESS

flag

R_SHF BIT FLAG.1 ; Define Right Shift

flag

DIG1_BUFFER EQU 030H ; For storing DIG1

Data

DIG2_BUFFER EQU 031H ; For storing DIG2

Data

KPAD_DATA EQU 032H ; For storing Keypad

Data

;-------------------------------------------------------------

; Main Program.




;-------------------------------------------------------------

ORG 0000H ; Reset

Vector

MOV P3,#11111111B ; Clear

status keypad

MAIN: MOV DIG1_BUFFER,#0 ; Clear

DIG1 Buffer

MOV DIG2_BUFFER,#0 ; Clear

DIG2 Buffer

MOV FLAG,#0 ; Clear

FLAG Status

LOOP: ACALL GET_KPAD ; Get Keypad

Data

MOV A,KPAD_DATA

JZ NEXT ; Check

Keypad Pressed?

JB KEYPRESSED,SHOW ; Check

Keypad still pressed?

SETB KEYPRESSED ; Set bit

keypressed

LEFT_SHIFT: MOV

DIG2_BUFFER,DIG1_BUFFER ; Shift Display

to Right

MOV DIG1_BUFFER,KPAD_DATA

; Shift Keypad data in

AJMP SHOW ;

Jump to Show Display

NEXT: CLR KEYPRESSED ; Clear bit

keypressed

SHOW: ACALL SHOW_DSP ; Call Show

DSP Subroutine

CLR R_SHF ; Clear bit

Right Shift

AJMP LOOP ; Jump to

loop

;-------------------------------------------------------------

; Keypad Scan key Subroutine

;-------------------------------------------------------------

GET_KPAD: MOV P3,#0FFH ; Pull P3 to

High

MOV KPAD_DATA,#0 ; Clear

Keypad Data

CHK_COL0: CLR KPAD_COL0 ; Begin Scan

Column 0

MOV A,P3 ; Get Port3

Value

ANL A,#01111000B

; Get only bit 3 4 5 6




CJNE

A,#01111000B,COL0_DETECT ; Check All

rows '1'?

AJMP CHK_COL1 ; All rows '1'

=> check next column

COL0_DETECT: MOV KPAD_DATA,#01

; Initialize KPAD_DATA = 1

AJMP GET_ROW ;

Jump to get row value

CHK_COL1: SETB KPAD_COL0 ; Stop Scan

Column 0

CLR KPAD_COL1 ; Begin Scan

Column 1


Value

ANL A,#01111000B


CJNE


rows '1'?

AJMP CHK_COL2 ; All rows '1'

=> check next column


; Initial KPAD_DATA = 2

AJMP GET_ROW ;

Jump to get row value

CHK_COL2: SETB KPAD_COL1 ; Stop Scan

Column 1

CLR KPAD_COL2 ; Begin Scan

Column 2


Value

ANL A,#01111000B


CJNE


rows '1'?

RET ; All rows '1'

=> return


; Initial KPAD_DATA = 3

GET_ROW: MOV P3,#01111000B ; Send

1 to all Row to find Crosspoint

JB KPAD_ROW0,CHK_ROW1 ;

Check Row 0 Detect?

RET ; Row 0

Detect => return




CHK_ROW1: JB KPAD_ROW1,CHK_ROW2 ;

Check Row 1 Detect?

MOV A,KPAD_DATA ; Add 3 with

KPAD_DATA

ADD A,#3

MOV KPAD_DATA,A

RET ; Return

CHK_ROW2: JB KPAD_ROW2,CHK_ROW3 ;

Check Row 2 Detect?

MOV A,KPAD_DATA ; Add 6

with KPAD_DATA

ADD A,#6

MOV KPAD_DATA,A

RET ; Return

CHK_ROW3: MOV A,KPAD_DATA ; Add 9 with

KPAD_DATA

ADD A,#9

MOV KPAD_DATA,A

RET ; Return

;-------------------------------------------------------------

; Show DSP Subroutine

;-------------------------------------------------------------

SHOW_DSP: MOV R4,#150 ; Set loop 5 times

SCAN_DSP_LOOP: MOV A,DIG1_BUFFER ;

Restore DIG1 to Display

MOV DPTR,#SEGCODE ; Move

7-seg code Pointer

MOVC A,@A+DPTR ; Get ROM

Data from Pointer+ACC.

MOV DISP,A ; Out

ACC. to DATABUS

MOV A,#00H

MOV DIS_COL,A ; Select 1st

digit

ACALL DELAY_1ms

MOV A,DIG2_BUFFER ;

Restore DIG2 to Display

MOV DPTR,#SEGCODE ; Move

7-seg code Pointer

MOVC A,@A+DPTR ; Get ROM

Data from Pointer+ACC.

MOV DISP,A ; Out

ACC. to DATABUS

MOV A,#01H

MOV DIS_COL,A ;

Select 1st digit

ACALL DELAY_1ms




DJNZ R4,SCAN_DSP_LOOP; Do

until 5 times

RET

;-------------------------------------------------------------

; Dummy Delay time 1m,10ms,1s

;-------------------------------------------------------------

DELAY_1ms: MOV R6,#0E6H ; Each loop =

1 ms

DELAY_1ms_1: NOP

NOP

DJNZ R6,DELAY_1ms_1

RET

DELAY_10ms: MOV R7,#010 ; Do

10 times

DELAY_10ms_1: MOV R6,#0E6H ; Each

loop = 1 ms

DELAY_10ms_2: NOP

NOP

DJNZ R6,DELAY_10ms_2

DJNZ R7,DELAY_10ms_1

RET

DELAY_1s: MOV R5,#100 ; Do

100 times

DELAY_1s_1: ACALL DELAY_10ms

DJNZ R5,DELAY_1s_1

RET

;-------------------------------------------------------------

;Define Constant < Store in Flash EEPROM

Program Memory >

;-------------------------------------------------------------

;Segment code

SEGCODE: DB 10000000B

DSP_NUM1: DB 00000110B









DSP_STAR: DB 01110110B


DSP_HASH: DB 01100011B

END

ปฏบิตักิาร วชิา การเชือ่มตอ่ไมโครคอมพวิเตอรแ์ละไมโครคอนโทรลเลอร ์รายวชิา 305381



การบา้น

1. อธบิายโปรแกรมโดยสรปุและใช ้Flowchart

หมายเหต ุอนุญาตใหพ้มิพไ์ดย้กเวน้ ค าตอบของค าถาม และค าอธบิาย

ปฏบิตักิาร วชิา การเชือ่มตอ่ไมโครคอมพวิเตอรแ์ละไมโครคอนโทรลเลอร ์รายวชิา 305381



Documents

การทดลองที่ 7 keyboard2. เพ อใหน ส ต สามารถใชง านkeyboard ขนาด 4x3 และ 7-segment display อ ปกรณ