鍵盤顯示及其接口技術(shù)

1、3 鍵盤、顯示及其鍵盤、顯示及其接口技術(shù)接口技術(shù)3.1 鍵盤及其接口鍵盤及其接口3.1.1 概述概述3.1.2 獨(dú)立式鍵盤接口獨(dú)立式鍵盤接口3.1.3 行列式鍵盤行列式鍵盤上一頁上一頁下一頁下一頁返回本章返回本章3.1.1 概述概述 鍵盤是由若干按鍵組成的開關(guān)矩陣，它是微型鍵盤是由若干按鍵組成的開關(guān)矩陣，它是微型計(jì)算機(jī)最常用的輸入設(shè)備，用戶可以通過鍵盤向計(jì)算機(jī)最常用的輸入設(shè)備，用戶可以通過鍵盤向計(jì)算機(jī)輸入指令、地址和數(shù)據(jù)。一般單片機(jī)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輸入指令、地址和數(shù)據(jù)。一般單片機(jī)系統(tǒng)中采用非編碼鍵盤，非編碼鍵盤是由軟件來識(shí)別中采用非編碼鍵盤，非編碼鍵盤是由軟件來識(shí)別鍵盤上的閉合鍵，它具有結(jié)構(gòu)簡單，使

2、用靈活等鍵盤上的閉合鍵，它具有結(jié)構(gòu)簡單，使用靈活等特點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于單片機(jī)系統(tǒng)。特點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于單片機(jī)系統(tǒng)。上一頁上一頁下一頁下一頁 按鍵開關(guān)的抖動(dòng)問題按鍵開關(guān)的抖動(dòng)問題 組成鍵盤的按鍵有觸點(diǎn)式和非觸點(diǎn)式兩種，單組成鍵盤的按鍵有觸點(diǎn)式和非觸點(diǎn)式兩種，單片機(jī)中應(yīng)用的一般是由機(jī)械觸點(diǎn)構(gòu)成的。如圖片機(jī)中應(yīng)用的一般是由機(jī)械觸點(diǎn)構(gòu)成的。如圖3 31 1所示。所示。 由于按鍵是機(jī)械觸點(diǎn)，當(dāng)機(jī)械觸點(diǎn)斷開、閉合由于按鍵是機(jī)械觸點(diǎn)，當(dāng)機(jī)械觸點(diǎn)斷開、閉合時(shí)，會(huì)有抖動(dòng)，時(shí)，會(huì)有抖動(dòng)，p1.0輸入端的波形如圖輸入端的波形如圖3 32所示。所示。 常用去抖動(dòng)方法：常用去抖動(dòng)方法： （1 1）硬件方法）硬件方法

3、 增加去抖動(dòng)電路。增加去抖動(dòng)電路。 （2 2）軟件方法）軟件方法 采用軟件延時(shí)采用軟件延時(shí)(10ms)躲過抖動(dòng)躲過抖動(dòng)上一頁上一頁下一頁下一頁返回本節(jié)返回本節(jié)3.1.2 獨(dú)立式鍵盤接口獨(dú)立式鍵盤接口 獨(dú)立式按鍵是指直接用獨(dú)立式按鍵是指直接用i/o口線構(gòu)成的單個(gè)按口線構(gòu)成的單個(gè)按鍵電路。每根鍵電路。每根i/o口線上按鍵的工作狀態(tài)不會(huì)影口線上按鍵的工作狀態(tài)不會(huì)影響其他響其他i/o口線的工作狀態(tài)。獨(dú)立式按鍵電路如口線的工作狀態(tài)。獨(dú)立式按鍵電路如圖圖33所示。所示。上一頁上一頁下一頁下一頁返回本節(jié)返回本節(jié)3.1.3 行列式鍵盤行列式鍵盤1鍵盤工作原理鍵盤工作原理 在鍵盤中按鍵數(shù)量較多時(shí)，為了減少在鍵盤

4、中按鍵數(shù)量較多時(shí)，為了減少i/o口的占用，通口的占用，通常將按鍵排列成矩陣形式，常將按鍵排列成矩陣形式，行列式鍵盤電路原理如圖行列式鍵盤電路原理如圖34所示。所示。 列線通過電阻接正電源，并將行線所接的單片機(jī)的列線通過電阻接正電源，并將行線所接的單片機(jī)的i/o口口(p1.4-p1.7)(p1.4-p1.7)作為輸出端，而列線所接的作為輸出端，而列線所接的i/o口口(p1.0-(p1.0-p1.3)p1.3)則作為輸入。當(dāng)按鍵沒有按下時(shí)，所有的輸出端都則作為輸入。當(dāng)按鍵沒有按下時(shí)，所有的輸出端都是高電平，代表無鍵按下。行線輸出是低電平時(shí)，一旦是高電平，代表無鍵按下。行線輸出是低電平時(shí)，一旦有鍵按

5、下，則輸入線就會(huì)被拉低，這樣，通過讀輸入線有鍵按下，則輸入線就會(huì)被拉低，這樣，通過讀輸入線的狀態(tài)就可得知是否有鍵按下了。的狀態(tài)就可得知是否有鍵按下了。 上一頁上一頁下一頁下一頁2鍵盤掃描方式鍵盤掃描方式 行掃描法行掃描法 行掃描法又稱為逐行（或列）掃描查詢法，行掃描法又稱為逐行（或列）掃描查詢法，是一種最常用的按鍵識(shí)別方法。是一種最常用的按鍵識(shí)別方法。 (1)(1)判斷鍵盤中有無鍵按下判斷鍵盤中有無鍵按下 將全部行線將全部行線y0-y3y0-y3置低電平，然后檢測(cè)列線的狀態(tài)。只置低電平，然后檢測(cè)列線的狀態(tài)。只要有一列的電平為低，則表示鍵盤中有鍵被按下，而且閉要有一列的電平為低，則表示鍵盤中有鍵

6、被按下，而且閉合的鍵位于低電平線與合的鍵位于低電平線與4 4根行線相交叉的根行線相交叉的4 4個(gè)按鍵之中。若個(gè)按鍵之中。若所有列線均為高電平，則鍵盤中無鍵按下。所有列線均為高電平，則鍵盤中無鍵按下。 (2)(2)判斷閉合鍵所在的位置判斷閉合鍵所在的位置 在判定有鍵按下后逐逐行置低電平，同時(shí)讀入列的狀態(tài)，在判定有鍵按下后逐逐行置低電平，同時(shí)讀入列的狀態(tài)，如果列的狀態(tài)出現(xiàn)非全如果列的狀態(tài)出現(xiàn)非全1狀態(tài)，這時(shí)狀態(tài)，這時(shí)0狀態(tài)的行、列交點(diǎn)的狀態(tài)的行、列交點(diǎn)的鍵就是所按下的鍵。鍵就是所按下的鍵。 鍵掃描子程序框圖如圖鍵掃描子程序框圖如圖35 所示。所示。上一頁上一頁下一頁下一頁返回本節(jié)返回本節(jié)3.2 顯

7、示器接口顯示器接口3.2.1 led顯示器接口顯示器接口3.2.2 lcd顯示器接口顯示器接口上一頁上一頁下一頁下一頁返回本章返回本章3.2.1 led顯示器接口顯示器接口1led顯示器結(jié)構(gòu)與原理顯示器結(jié)構(gòu)與原理 led顯示塊是由發(fā)光二極管顯示字段的顯示器顯示塊是由發(fā)光二極管顯示字段的顯示器件。件。 在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中通常使用的是七段在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中通常使用的是七段led。這種顯示塊有共陰極與共陽極兩種，如圖這種顯示塊有共陰極與共陽極兩種，如圖36所所示。七段顯示塊與單片機(jī)接口非常容易。如表示。七段顯示塊與單片機(jī)接口非常容易。如表31所示。所示。 上一頁上一頁下一頁下一頁2led顯示器與顯示

8、方式顯示器與顯示方式 在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中使用在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中使用led顯示塊構(gòu)成顯示塊構(gòu)成n位位led顯示器。圖顯示器。圖37是是n位顯示器的構(gòu)成原理。位顯示器的構(gòu)成原理。 led顯示器有兩種方式：顯示器有兩種方式：（1）led靜態(tài)顯示方式（如圖靜態(tài)顯示方式（如圖38所示）所示） （2）led動(dòng)態(tài)顯示方式（如圖動(dòng)態(tài)顯示方式（如圖39所示）所示） 上一頁上一頁下一頁下一頁3led顯示器接口實(shí)例顯示器接口實(shí)例 從從led顯示器的原理可知，為了顯示字母與數(shù)顯示器的原理可知，為了顯示字母與數(shù)字，必須最終轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的段選碼。這種轉(zhuǎn)換可字，必須最終轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的段選碼。這種轉(zhuǎn)換可以通過硬件譯碼器或軟件進(jìn)行

9、譯碼。以通過硬件譯碼器或軟件進(jìn)行譯碼。l硬件譯碼器硬件譯碼器led顯示器接口顯示器接口 （如圖（如圖310所示）所示）l軟件譯碼軟件譯碼led顯示器接口顯示器接口 （如（如圖圖311、312所示）所示）上一頁上一頁下一頁下一頁返回本節(jié)返回本節(jié)3.2.2 lcd顯示器接口顯示器接口1lcd的基本結(jié)構(gòu)及工作原理的基本結(jié)構(gòu)及工作原理液晶顯示器基本結(jié)構(gòu)上一頁上一頁下一頁下一頁2lcd的驅(qū)動(dòng)方式的驅(qū)動(dòng)方式 靜態(tài)驅(qū)動(dòng)方式：靜態(tài)驅(qū)動(dòng)回路及波形如圖靜態(tài)驅(qū)動(dòng)方式：靜態(tài)驅(qū)動(dòng)回路及波形如圖313所示，圖中所示，圖中l(wèi)cd表示某個(gè)液晶顯示段。表示某個(gè)液晶顯示段。 時(shí)分割驅(qū)動(dòng)電壓平均化：時(shí)分割驅(qū)動(dòng)電壓平均化：當(dāng)顯示字段

10、增多時(shí)，當(dāng)顯示字段增多時(shí)，為減少引出線和驅(qū)動(dòng)回路數(shù)，需要采用時(shí)分割驅(qū)為減少引出線和驅(qū)動(dòng)回路數(shù)，需要采用時(shí)分割驅(qū)動(dòng)法。時(shí)分割驅(qū)動(dòng)方式通常采用電壓平均化法，動(dòng)法。時(shí)分割驅(qū)動(dòng)方式通常采用電壓平均化法，其占空比有其占空比有1/2，1/8，1/11，1/16，1/32，1/64等，等，偏比有偏比有1/2，1/3，1/4，1/5，1/7，1/9等。等。上一頁上一頁下一頁下一頁3lcd接口實(shí)例接口實(shí)例 硬件接口電路：硬件接口電路：圖圖314為六位液晶靜態(tài)顯示為六位液晶靜態(tài)顯示電路。電路。 典型顯示子程序：典型顯示子程序：設(shè)顯示緩沖區(qū)為設(shè)顯示緩沖區(qū)為8031片內(nèi)片內(nèi)ram的的22h27h六個(gè)單元依次放置六位分

11、離的六個(gè)單元依次放置六位分離的bcd碼。碼。上一頁上一頁下一頁下一頁返回本節(jié)返回本節(jié)3.3 hd7279鍵盤、顯示智能控制芯片鍵盤、顯示智能控制芯片是一片具有串行接口的可同時(shí)驅(qū)動(dòng)8位共陰式數(shù)碼管（或64只獨(dú)立led）的智能顯示驅(qū)動(dòng)芯 片，該芯片同時(shí)還可連接多達(dá)64鍵的鍵盤矩陣，單片即可完成led顯示、鍵盤接口的全部功能。 hd7279鍵盤、顯示智能控制芯片。鍵盤、顯示智能控制芯片。上一頁上一頁下一頁下一頁返回本章返回本章7.4 內(nèi)藏內(nèi)藏hd61202hd61202控制器圖形液晶顯示?？刂破鲌D形液晶顯示模 點(diǎn)陣式液晶顯示器件(lcd) 因?yàn)槠潴w積小、重量輕、顯示信息量大,特別是能夠顯示漢字和圖形

12、曲線的突出優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于各種儀器儀表、電子顯示裝置、計(jì)算機(jī)顯示終端等諸多場(chǎng)合,實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話和各種測(cè)量處理結(jié)果的顯示,特別是在便攜式儀器儀表中具有廣闊的應(yīng)用前景。 內(nèi)藏內(nèi)藏hd61202hd61202控制器圖形液晶顯示?？刂破鲌D形液晶顯示模上一頁上一頁下一頁下一頁返回本章返回本章thank you very much ！本章結(jié)束！本章結(jié)束！返回本章圖圖31 機(jī)械觸點(diǎn)式按鍵機(jī)械觸點(diǎn)式按鍵 p1.0返回返回圖圖32 鍵閉合和斷開時(shí)的電壓抖動(dòng)鍵閉合和斷開時(shí)的電壓抖動(dòng) 返回返回8031int0i/o8031圖 8-1-1 獨(dú)立式按鍵電路（）（）查詢方式i/o中斷方式+5vint1圖圖33 獨(dú)立式按鍵

13、電路獨(dú)立式按鍵電路 返回返回圖圖34 行列式鍵盤原理電路行列式鍵盤原理電路返回返回圖圖35 鍵掃描子程序框圖鍵掃描子程序框圖調(diào) 用 子 程 序 延 時(shí) 6ms調(diào) 用 子 程 序 延 時(shí) 12ms開 始有 鍵 閉 合 否 ？有 鍵 閉 合 否 ？判 斷 閉 合 鍵 鍵 號(hào)棧閉 合 鍵 釋 放 否 ？輸 入 鍵 號(hào)a返 回ynnyny返回返回 （a）共陰極）共陰極 （b）共陽極）共陽極 （c）管腳配置）管腳配置圖圖36 七段七段led顯示塊顯示塊返回返回a b c d e f rdpa b c d e f rdpa b c d e f rdpa b c d e f rdpa b c d e f rdp3.83.83.83.83.8 i/o口位選控制 i/o口段選控制圖圖3 37 n7 n位位ledled顯示器顯示器返回返回 gnd/+5vgnd/+5vgnd/+5vgnd/+5vgnd/+5vi/o（1）i/o（2）i/o（3）i/o（4）圖圖3 38 8 四位靜態(tài)四位靜態(tài)ledled顯示器電路顯示器電路返回返回圖圖39 八位八位led動(dòng)態(tài)顯示器電路動(dòng)態(tài)顯示器電路 i/o（1）ddddddddi/o（2）75643210返回返回圖圖3 310 10 利用硬件譯碼器的七段利用硬件譯碼器的七段ledled接口電路接口電路