ATS單片機(jī)與數(shù)碼管鍵盤接口

1、主要內(nèi)容： 1. 數(shù)碼管顯示原理及接口設(shè)計(jì) 2. 鍵盤接口原理與設(shè)計(jì) 重點(diǎn)理解：1. 數(shù)碼管接口設(shè)計(jì)3. 鍵盤接口設(shè)計(jì)第7章 AT89S51單片機(jī)與輸入/輸出外設(shè)的接口大多數(shù)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，都要配置輸入和輸出外設(shè)。常用的輸入外設(shè)鍵盤BCD碼撥盤等輸出外設(shè)LED數(shù)碼管LCD顯示器打印機(jī)等7.1 LED數(shù)碼管的顯示原理7.1 LED數(shù)碼管的顯示原理有共陽(yáng)極和共陰極兩種結(jié)構(gòu)一、 LED數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)圖7-1 8段LED數(shù)碼管結(jié)構(gòu)及外形由7段或8段發(fā)光二極管組成，在平面上排成8字型。為使數(shù)碼管顯示不同的符號(hào)或數(shù)字，需把某些段點(diǎn)亮，這就需要為L(zhǎng)ED數(shù)碼管提供段碼（字型碼）。一、 LED數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)（續(xù)）各

2、段與字節(jié)中各位對(duì)應(yīng)關(guān)系如表7-1所示：LED數(shù)碼管共計(jì)8段。正好是一個(gè)字節(jié)。習(xí)慣上是以“a”段對(duì)應(yīng)段碼字節(jié)的最低位。一、 LED數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)（續(xù)）按照上述對(duì)應(yīng)關(guān)系，顯示各種字符的8段LED數(shù)碼管的段碼如表7-2所示。二、 LED數(shù)碼管的工作原理（以4位LED數(shù)碼管為例介紹）圖7-2 4位LED數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)原理圖 位選線：4條，控制該顯示位的LED數(shù)碼管的亮或暗。 段碼線：8 4條，控制顯示字型。二、 LED數(shù)碼管的工作原理（續(xù)）有靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示兩種顯示方式1LED靜態(tài)顯示方式圖7-3 4位LED靜態(tài)顯示電路4位LED數(shù)碼管，同時(shí)處于顯示狀態(tài)。二、 LED數(shù)碼管的工作原理（續(xù)）2LED動(dòng)態(tài)顯

3、示方式圖7-4 4位LED動(dòng)態(tài)顯示電路在任何時(shí)刻只有一個(gè)LED數(shù)碼管處于顯示狀態(tài)優(yōu)點(diǎn)：硬件電路簡(jiǎn)單，顯示器越多，優(yōu)勢(shì)越明顯。缺點(diǎn)：顯示亮度不如靜態(tài)顯示的亮度高。若“掃描”速率較低， 會(huì)出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象。1. I/O口驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示（獨(dú)立方式）三、 LED數(shù)碼管接口設(shè)計(jì)實(shí)例（1）硬件電路連接如圖MAIN: MOV 60H,#1 MOV 61H,#2 MOV 62H,#3 MOV 63H,#4ORG0000HAJMP MAINORG 0100H;顯示緩沖區(qū)初始化1. I/O口驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示（獨(dú)立方式）（續(xù)）4位共陰極數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示1234 ACALL DELAYCJNE R0,#64H,DIS

4、1RET;顯示子程序START: ACALL DIS AJMP START ;顯示主程序DIS: MOVR0,#60H MOVR3,#0FEHMOVA,R3MOVP2,ADIS1:MOVA,R3RL AMOVR3,AMOVDPTR,#TABMOVA,R0MOVC A,A+DPTRMOVP0,AINC R0（2）程序清單：TAB: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH DB 7DH,07H,7FH,6FH ;09的段碼表 ;延時(shí)子程序DELAY: MOV 6AH,#20HDELAY1: MOV 6BH,#20H DJNZ 6BH,$ DJNZ 6AH,DELAY1 RET END

5、1. I/O口驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示（續(xù)）2. 總線驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示（總線方式）（1）硬件電路連接如圖位碼地址：9000H9FFFH段碼地址：8000H8FFFH2. 總線驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示（總線方式）MAIN: MOV 70H,#2 MOV 71H,#0 MOV 72H,#1 MOV 73H,#4ORG0000HAJMP MAINORG 0100H;顯示緩沖區(qū)初始化上述電路中4位共陰極數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示 2014ACALL DELAYCJNE R0,#74H,DIS1RET;顯示子程序START: ACALL DIS AJMP START ;顯示主程序DIS: MOVR0,#70H MOV79H,

6、#0FEHMOVA,79HMOVDPTR,#9FFFHMOVX DPTR,ADIS1:MOVA,79HRL AMOV79H,AMOVDPTR,#TABMOVA,R0MOVC A,A+DPTRMOVDPTR,#8FFFHMOVX DPTR,AINC R0（2）程序清單：2. 總線驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示（續(xù)）;延時(shí)子程序DELAY: MOV 7AH,#20HDELAY1: MOV 7BH,#20HDELAY2: DJNZ 7BH,DELAY2 DJNZ 7AH,DELAY1 RET END2. 總線驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示（續(xù)）TAB: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH DB 7DH,0

7、7H,7FH,6FH ; 09的段碼表 7.2 鍵盤接口原理一、鍵盤輸入應(yīng)解決的問(wèn)題1鍵判斷：3鍵處理：2鍵識(shí)別：4消除按鍵的抖動(dòng)：判別是否有鍵按下？根據(jù)鍵值，找到相應(yīng)鍵值的處理程序入口圖7-6 鍵盤開關(guān)及其行線波形為確保對(duì)一次按鍵動(dòng)作只確認(rèn)一次有效，必須消除 抖動(dòng)期t1和t3的影響。若有，識(shí)別哪一個(gè)鍵，求出相應(yīng)的鍵值。二、鍵盤的工作原理1非編碼鍵盤鍵盤可分為兩類：非編碼鍵盤和編碼鍵盤常見(jiàn)兩種結(jié)構(gòu)：獨(dú)立式鍵盤和矩陣式鍵盤。圖7-7 獨(dú)立式鍵盤接口電路圖7-8 矩陣式鍵盤接口一鍵一線，各鍵相互獨(dú)立識(shí)別鍵按下編寫程序簡(jiǎn)單適用于按鍵數(shù)目較少場(chǎng)合按鍵位于行、列的交叉點(diǎn)識(shí)別鍵按下編寫程序復(fù)雜適用于按鍵數(shù)

8、目較多場(chǎng)合2. 矩陣式鍵盤行、列線為多鍵共用，須行、列線信號(hào)配合，才能確定閉合鍵位置。矩陣式鍵盤按鍵的識(shí)別方法： 掃描法 線反轉(zhuǎn)法 讓行線編程為輸入線，列線編程為輸出線，并使輸出線輸出為全低電平，則行線中電平由高變低的所在行為按鍵所在行。 再把行線編程為輸出線，列線編程為輸入線，并使輸出線輸出為全低電平，則列線中電平由高變低所在列為按鍵所在列。使所有列為低電平，檢查各行線電平有否變化，有，則有健按下；依次使某列為低電平，其余各列為高電平，再檢查各行線電平的變化，直至檢查到某行線電平變低，則可確定此行此列交叉點(diǎn)處的按鍵被按下。（一）I/O口驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示及矩陣鍵盤三、鍵盤/顯示器接口設(shè)計(jì)實(shí)例（一

9、）I/O口驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示及矩陣鍵盤（續(xù)）;*鍵盤掃描子程序*KEYSCAN:CLR 30HMOV A,#0FHMOV P3,ANOPMOV A,P3CPL AANL A,#0FH JZ KEYS SETB 30HKEYS: RETNY開 始鍵掃描有鍵按下？返回置位按鍵標(biāo)志JUDGE:ANL A,#0FH MOV 63H,A MOV A,61H ANL A,#0F0H ORL A,63H;鍵值存入62H單元 MOV 62H,A NOP （一）I/O口驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示及矩陣鍵盤（續(xù)）;*判斷鍵盤子程序（掃描法）*KEYJUDGE:MOV 60H,#4 MOV 61H,#7FHXHUAN: MOV A

10、,61H MOV P3,A NOP MOV A,P3ANL A,#0FHCJNE A,#0FH,JUDGEMOV A,61HSETB CRRC AMOV 61H,ADJNZ 60H,XHUANRET；逐行掃描；求鍵值（鍵盤掃描碼）為使數(shù)碼管顯示不同的符號(hào)或數(shù)字，需把某些段點(diǎn)亮，這就需要為L(zhǎng)ED數(shù)碼管提供段碼（字型碼）。一、 LED數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)（續(xù)）各段與字節(jié)中各位對(duì)應(yīng)關(guān)系如表7-1所示：LED數(shù)碼管共計(jì)8段。正好是一個(gè)字節(jié)。習(xí)慣上是以“a”段對(duì)應(yīng)段碼字節(jié)的最低位。二、 LED數(shù)碼管的工作原理（續(xù)）有靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示兩種顯示方式1LED靜態(tài)顯示方式圖7-3 4位LED靜態(tài)顯示電路4位LED數(shù)碼

11、管，同時(shí)處于顯示狀態(tài)。TAB: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH DB 7DH,07H,7FH,6FH ;09的段碼表 ;延時(shí)子程序DELAY: MOV 6AH,#20HDELAY1: MOV 6BH,#20H DJNZ 6BH,$ DJNZ 6AH,DELAY1 RET END1. I/O口驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示（續(xù)）2. 總線驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示（總線方式）（1）硬件電路連接如圖位碼地址：9000H9FFFH段碼地址：8000H8FFFH7.2 鍵盤接口原理一、鍵盤輸入應(yīng)解決的問(wèn)題1鍵判斷：3鍵處理：2鍵識(shí)別：4消除按鍵的抖動(dòng)：判別是否有鍵按下？根據(jù)鍵值，找到相應(yīng)鍵值的處理程序入口圖7-6 鍵盤開關(guān)及其行線波形為確保對(duì)一次按鍵動(dòng)作只確認(rèn)一次有