按鍵及顯示電路的設計及實現(xiàn)

1、學習情境學習情境4 4 按鍵與顯示電路的設計與實現(xiàn)按鍵與顯示電路的設計與實現(xiàn)4.1 4.1 學習目標：學習目標：(1)掌握單片機外圍顯示和按鍵電路的設掌握單片機外圍顯示和按鍵電路的設計和制作；計和制作；(2)掌握按鍵和顯示電路的掌握按鍵和顯示電路的C51程序的編寫程序的編寫和調(diào)試。和調(diào)試。4.2 4.2 任務分析：任務分析：任務名稱任務名稱：在獨立電路板上設計制作單片機單片機在獨立電路板上設計制作單片機單片機的按鍵和顯示電路，滿足：的按鍵和顯示電路，滿足：（1）在萬用板上制作單片機的按鍵和顯在萬用板上制作單片機的按鍵和顯示電路，使該電路具有和單片機最小系示電路，使該電路具有和單片機最小系統(tǒng)的接

2、口，電路的結(jié)構簡單，成本低廉；統(tǒng)的接口，電路的結(jié)構簡單，成本低廉；（2）編寫基本控制程序，下載調(diào)試，使編寫基本控制程序，下載調(diào)試，使該電路實現(xiàn)基本的按鍵輸入和字符顯示該電路實現(xiàn)基本的按鍵輸入和字符顯示功能。功能。任務背景任務背景：按鍵和顯示是各種電子設備最基本的人按鍵和顯示是各種電子設備最基本的人機交互界面，良好的按鍵和顯示界面是電機交互界面，良好的按鍵和顯示界面是電子產(chǎn)品美觀易用的基礎。本次工作任務是子產(chǎn)品美觀易用的基礎。本次工作任務是為一小型溫度測控系統(tǒng)設計制作按鍵和顯為一小型溫度測控系統(tǒng)設計制作按鍵和顯示電路。示電路。4.2 4.2 任務分析：任務分析：4.2 4.2 任務分析：任務分析

3、：任務要求：任務要求：（1）學習單片機按鍵和顯示電路的原理和電路設計方法，合理選擇按鍵和顯示電路的控制芯片和電路結(jié)構；（2）完成全電路理論設計、繪制電路圖，自制電路板、焊接調(diào)試；（3）撰寫設計報告、調(diào)試總結(jié)報告及使用說明書。4.2 4.2 任務分析：任務分析：工作任務所需要的設備、工具和材料工作任務所需要的設備、工具和材料：具有232串行口的計算機、雙蹤示波器、5V直流電源、萬用表（模擬或數(shù)字）、電烙鐵、導線，自制電路板的各種工具一套及元器件若干。4.3 4.3 任務知識點：任務知識點：4.3.1 七段七段LED顯示器顯示器4.3.2 LED顯示器的顯示方式顯示器的顯示方式4.3.3 LED顯

4、示器與單片機接口顯示器與單片機接口4.3.4 LED的驅(qū)動電路的驅(qū)動電路4.3.5 鍵盤抖動及其消除方法鍵盤抖動及其消除方法4.3.6 獨立式鍵盤獨立式鍵盤4.3.7 矩陣式鍵盤矩陣式鍵盤4.3.14.3.1七段七段LED顯示器顯示器：4.3.14.3.1七段七段LED顯示器顯示器：顯示字符顯示字符 共陰極字型碼共陰極字型碼 共陽極字型碼共陽極字型碼 顯示字符顯示字符 共陰極字型碼共陰極字型碼 共陽極字型碼共陽極字型碼0 03FH3FHC0HC0HA A77H77H88H88H1 106H06HF9HF9Hb b7CH7CH83H83H2 25BH5BHA4HA4HC C39H39HC6HC6

5、H3 34FH4FHB0HB0Hd d5EH5EHA1HA1H4 466H66H99H99HE E79H79H86H86H5 56DH6DH92H92HF F71H71H8EH8EH6 67DH7DH82H82HP P73H73H8CH8CH7 707H07HF8HF8H40H40HBFHBFH8 87FH7FH80H80H全滅全滅00H00HFFHFFH9 96FH6FH90H90H問題問題：單片機控制電路中，應如何選擇單片機控制電路中，應如何選擇LED顯示器的結(jié)構？顯示器的結(jié)構？4.3.2 4.3.2 LED顯示器的顯示方式顯示器的顯示方式：N位LED靜態(tài)顯示原理圖4.3.2 4.3.2

6、LED顯示器的顯示方式顯示器的顯示方式：N位LED動態(tài)顯示原理圖問題：問題：根據(jù)顯示電路的要求，應如何選用數(shù)根據(jù)顯示電路的要求，應如何選用數(shù)碼管的顯示控制方式？碼管的顯示控制方式？4.3.3 4.3.3 LED顯示器與單片機接口顯示器與單片機接口：軟件譯碼動態(tài)顯示電路軟件譯碼動態(tài)顯示電路4.3.3 4.3.3 LED顯示器與單片機接口顯示器與單片機接口：硬件譯碼驅(qū)動器與單片機及顯示器的接口硬件譯碼驅(qū)動器與單片機及顯示器的接口4.3.3 4.3.3 LED顯示器與單片機接口顯示器與單片機接口：元件名稱元件名稱功能功能驅(qū)動能力驅(qū)動能力備注備注74LS4674LS46、47BCD-BCD-七段譯碼七

7、段譯碼/輸出驅(qū)動器輸出驅(qū)動器段驅(qū)動段驅(qū)動8mA輸出開路輸出開路74LS4874LS48BCD-BCD-七段譯碼七段譯碼/輸出驅(qū)動器輸出驅(qū)動器段驅(qū)動段驅(qū)動8mA輸出需上拉電阻輸出需上拉電阻74LS4974LS49BCD-BCD-七段譯碼七段譯碼/輸出驅(qū)動器輸出驅(qū)動器段驅(qū)動段驅(qū)動8mAOCOC輸出輸出45114511BCD-BCD-七段譯碼七段譯碼/輸出驅(qū)動器輸出驅(qū)動器段驅(qū)動段驅(qū)動8mACMOSCMOS器件，輸出鎖存器件，輸出鎖存MC14558MC14558BCD-BCD-七段譯碼七段譯碼無驅(qū)動能力無驅(qū)動能力MC14547MC14547BCD-BCD-七段譯碼七段譯碼/輸出驅(qū)動器輸出驅(qū)動器段驅(qū)動段

8、驅(qū)動8mAMC14513MC14513BCD-BCD-七段譯碼七段譯碼/輸出驅(qū)動器輸出驅(qū)動器段驅(qū)動段驅(qū)動12mA輸出鎖存輸出鎖存ICM7212ICM7212BCD-BCD-七段譯碼七段譯碼/輸出驅(qū)動器輸出驅(qū)動器段驅(qū)動段驅(qū)動8mA可靜態(tài)驅(qū)動四位共陽極可靜態(tài)驅(qū)動四位共陽極LEDICM7218ICM72188 8位動態(tài)位動態(tài)BCD-七段譯碼器七段譯碼器段驅(qū)動段驅(qū)動20mA位驅(qū)動位驅(qū)動170mA可動態(tài)驅(qū)動可動態(tài)驅(qū)動8位共陽極位共陽極LED動態(tài)掃描頻率動態(tài)掃描頻率250HZ常用的硬件譯碼集成電路常用的硬件譯碼集成電路問題：問題：LED顯示器與單片機接口，應選用哪顯示器與單片機接口，應選用哪種譯碼方式？為

9、什么種譯碼方式？為什么?4.3.4 4.3.4 LED的驅(qū)動電路的驅(qū)動電路：靜態(tài)顯示驅(qū)動電路靜態(tài)顯示驅(qū)動電路4.3.4 4.3.4 LED的驅(qū)動電路的驅(qū)動電路：動態(tài)動態(tài)顯示驅(qū)動電路顯示驅(qū)動電路問題問題：在在LED顯示電路設計中，段碼驅(qū)動和位顯示電路設計中，段碼驅(qū)動和位碼驅(qū)動應選用何種驅(qū)動方式？有什么差別碼驅(qū)動應選用何種驅(qū)動方式？有什么差別？工作任務工作任務：如何用如何用74HC373芯片設計一種廉價的基于芯片設計一種廉價的基于總線的總線的LED顯示電路？顯示電路？4.3.54.3.5鍵盤抖動及其消除方法鍵盤抖動及其消除方法： 鍵 被 按 下 閉合穩(wěn)態(tài) 按下抖動 釋放抖動 按鍵抖動波形按鍵抖動波形4.3.54.3.5鍵盤抖動及其消除方法鍵盤抖動及其消除方法： 硬件削抖電路硬件削抖電路4.3.64.3.6獨立式鍵盤：獨立式鍵盤：4.3.64.3.6矩陣式鍵盤：矩陣式鍵盤： 矩陣式鍵盤工作原理矩陣式鍵盤工作原理4.3.64.3.6矩陣式鍵盤：矩陣式鍵