第7章LED數(shù)碼顯示器和鍵盤接口電路(2)

1、LEDLED數(shù)碼顯示器和鍵盤接口電路數(shù)碼顯示器和鍵盤接口電路 鍵盤和顯示器是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中常用的鍵盤和顯示器是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中常用的輸入輸出裝置。輸入輸出裝置。LEDLED數(shù)碼顯示器是常用的顯示器數(shù)碼顯示器是常用的顯示器之一，下面介紹用單片機(jī)并行口設(shè)計(jì)之一，下面介紹用單片機(jī)并行口設(shè)計(jì)LEDLED數(shù)碼顯數(shù)碼顯示電路和鍵盤電路的方法。示電路和鍵盤電路的方法。 1. 1. LEDLED顯示器及其原理顯示器及其原理 LEDLED有著顯示亮度高，響應(yīng)速度快的特點(diǎn)，最常用有著顯示亮度高，響應(yīng)速度快的特點(diǎn)，最常用的是七段式的是七段式LEDLED顯示器，又稱數(shù)碼管。七段顯示器，又稱數(shù)碼管。七段LEDLED顯

2、示器顯示器內(nèi)部由七個(gè)條形發(fā)光二極管和一個(gè)小圓點(diǎn)發(fā)光二極管內(nèi)部由七個(gè)條形發(fā)光二極管和一個(gè)小圓點(diǎn)發(fā)光二極管組成，根據(jù)各管的亮暗組合成字符。常見(jiàn)組成，根據(jù)各管的亮暗組合成字符。常見(jiàn)LEDLED的管腳排的管腳排列見(jiàn)圖列見(jiàn)圖(a)(a)。其中其中COMCOM為公共點(diǎn)，根據(jù)內(nèi)部發(fā)光二極管為公共點(diǎn)，根據(jù)內(nèi)部發(fā)光二極管的接線形式，可分成共陰極型圖的接線形式，可分成共陰極型圖 (b)(b)和共陽(yáng)極型圖和共陽(yáng)極型圖(c)(c)。 7.1用并行口設(shè)計(jì)用并行口設(shè)計(jì)LED顯示電路顯示電路abcdefgdp(a)(b)(c)cdedp12345678910a bfgcomcomabcefabcdefgdpcomcomdg

3、 7.1用并行口設(shè)計(jì)用并行口設(shè)計(jì)LED顯示電路顯示電路0 0 1 1 1 1 1 1 3fh x g f e d c b a a ab bc cd de ef fg gdpdpcdedp12345678910a bfgcomcomabcefcomg LED數(shù)碼管的數(shù)碼管的ga七個(gè)發(fā)光二極管因加正電壓而發(fā)亮，因加七個(gè)發(fā)光二極管因加正電壓而發(fā)亮，因加零電壓而不能發(fā)亮，不同亮暗的組合就能形成不同的字形，這種組零電壓而不能發(fā)亮，不同亮暗的組合就能形成不同的字形，這種組合稱之為字形碼合稱之為字形碼(段碼段碼)，如顯示，如顯示”0”,字形碼為字形碼為3fh.d 7.1用并行口設(shè)計(jì)用并行口設(shè)計(jì)LED顯示電路

4、顯示電路a ab bc cd de ef fg gdpdp12345678910a bfgcomcomabcefgx g f e d c b a 0 0 0 0 0 1 1 0 06h 顯示顯示”1”,字形碼為字形碼為06h.d 7.1用并行口設(shè)計(jì)用并行口設(shè)計(jì)LED顯示電路顯示電路顯示顯示”2”,字形碼為字形碼為5bh.dpcoma ab bc cd de ef fg gdpdpcde12345678910comcomabcefgx g f e d c b a 0 1 0 1 1 0 1 1 5bh d 7.1用并行口設(shè)計(jì)用并行口設(shè)計(jì)LED顯示電路顯示電路顯示顯示字符字符段段 符符 號(hào)號(hào)十六進(jìn)

5、制代碼十六進(jìn)制代碼dpgfedcba共陰共陰共陽(yáng)共陽(yáng)0123456789ABCDEFHP0000000000000000010011111011110111111000111011111011111010001010111111111011011011011110001101111111110100001111100111100100011011011111101011113FH06H5BH4FH66H6DH7DH07H7FH6FH77H7CH39H5EH79H71H76HF3HC0F9A4B0999282F880908883C6A1868EFFBF 7.1用并行口設(shè)計(jì)用并行口設(shè)計(jì)LED顯示電

6、路顯示電路2.2.LEDLED數(shù)碼管的接口數(shù)碼管的接口 數(shù)碼管的接口有靜態(tài)接口和動(dòng)態(tài)接口。數(shù)碼管的接口有靜態(tài)接口和動(dòng)態(tài)接口。 靜態(tài)接口為固定顯示方式，無(wú)閃爍，其電路可采用一靜態(tài)接口為固定顯示方式，無(wú)閃爍，其電路可采用一個(gè)并行口接一個(gè)數(shù)碼管，數(shù)碼管的公共端按共陰或共陽(yáng)分個(gè)并行口接一個(gè)數(shù)碼管，數(shù)碼管的公共端按共陰或共陽(yáng)分別接地或別接地或VccVcc。這種接法占用接口多，如果這種接法占用接口多，如果POPO口和口和P2P2口要口要用作數(shù)據(jù)線和地址線，僅用單片機(jī)的并行口就只能接二個(gè)用作數(shù)據(jù)線和地址線，僅用單片機(jī)的并行口就只能接二個(gè)數(shù)碼管。也可以用串行接口的方法接多個(gè)數(shù)碼管，數(shù)碼管。也可以用串行接口的方

7、法接多個(gè)數(shù)碼管， 使之使之靜態(tài)顯示。靜態(tài)顯示。 動(dòng)態(tài)接口采用各數(shù)碼管循環(huán)輪流顯示的方法，當(dāng)循環(huán)動(dòng)態(tài)接口采用各數(shù)碼管循環(huán)輪流顯示的方法，當(dāng)循環(huán)顯示頻率較高時(shí)，利用人眼的暫留特性顯示頻率較高時(shí)，利用人眼的暫留特性 ，看不出閃爍顯，看不出閃爍顯示現(xiàn)象，這種顯示需要一個(gè)接口完成字形碼的輸出示現(xiàn)象，這種顯示需要一個(gè)接口完成字形碼的輸出( (字形字形選擇選擇) )，另一接口完成各數(shù)碼管的輪流點(diǎn)亮，另一接口完成各數(shù)碼管的輪流點(diǎn)亮( (數(shù)位選擇數(shù)位選擇) )。 7.1用并行口設(shè)計(jì)用并行口設(shè)計(jì)LED顯示電路顯示電路 例：如圖是接有五個(gè)共陰極數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)顯示接口電路，用74LS373接成直通的方式作驅(qū)動(dòng)電路，陰極

8、用非門74LS04反相門驅(qū)動(dòng)，字形選擇由P1口提供，位選擇P3口控制。 當(dāng)P3.0P3.4輪流輸出1時(shí)，五個(gè)數(shù)碼管輪流顯示。P1.7接開(kāi)關(guān)，當(dāng)開(kāi)關(guān)打向位置“1”時(shí)， 顯示“12345”字樣，當(dāng)開(kāi)關(guān)打向“2”時(shí)，顯示“HELLO”字樣。 7.1用并行口設(shè)計(jì)用并行口設(shè)計(jì)LED顯示電路顯示電路 7.1用并行口設(shè)計(jì)用并行口設(shè)計(jì)LED顯示電路顯示電路 用匯編語(yǔ)言編程用匯編語(yǔ)言編程 ORG 0000H MOV P3，#0 ；清顯示清顯示TEST: SETB P1.7 JB P1.7，DIR1 ；檢測(cè)開(kāi)關(guān)檢測(cè)開(kāi)關(guān) MOV DPTR，#TAB 1 ; 開(kāi)關(guān)置于開(kāi)關(guān)置于1，12345字形地址字形地址 SJMP

9、DIRDIR1: MOV DPTR，#TAB2 ; 開(kāi)關(guān)置于開(kāi)關(guān)置于2，“HELLO”字形地址字形地址DIR: MOV R0，#0 ；R0存字形表偏移量存字形表偏移量 MOV R1，#01 ；R1置數(shù)碼表位選代碼置數(shù)碼表位選代碼NEXT: MOV A，R0 MOVC A，A+DPTR ; 查字形碼表查字形碼表1 MOV P1，A ；送送P1口輸出口輸出MOV A，R1 MOV P3，A ；輸出位選碼輸出位選碼 7.1用并行口設(shè)計(jì)用并行口設(shè)計(jì)LED顯示電路顯示電路 ACALL DAY ；延時(shí)延時(shí) INC R0 ；指向下一位字形指向下一位字形 RL A ；指向下一位指向下一位 MOV R1，A C

10、JNE R1，#20H，NEXT ;五個(gè)五個(gè) 數(shù)碼管顯示完數(shù)碼管顯示完? SJMP TESTDAY:MOV R6，#20 ; 延時(shí)延時(shí)20ms子程序子程序DL2: MOV R7，#7DHDL1: NOP DJNZ R7，DL1 DJNZ R6，DL2 RETTAB1:db 06H,5BH,4FH,66H,6DH ; “15”的字形碼的字形碼TAB2:db 76H,79H,38H,38H,3FH ; “HELLO”的字形碼的字形碼 END 7.1用并行口設(shè)計(jì)用并行口設(shè)計(jì)LED顯示電路顯示電路 用匯編語(yǔ)言編程用匯編語(yǔ)言編程 ORG 0000H MOV P3，#0 ; 清顯示清顯示 MOV DPTR

11、，#TAB 1 ; 12345段碼首段碼首地址地址DIR: MOV R0，#0 ; R0存段碼表偏移量存段碼表偏移量 MOV R1，#01 ; R1置位選碼置位選碼NEXT: MOV A，R0 MOVC A，A+DPTR ; 查段碼表查段碼表 MOV P1，A ; 送送P1口輸出口輸出 MOV A，R1 MOV P3，A ; 輸出位選碼輸出位選碼 ACALL DAY ; 延時(shí)延時(shí) INC R0 ; 指向下一位段碼指向下一位段碼 RL A ; 指向下一位指向下一位 MOV R1，A CJNE R1，#20H，NEXT ;五個(gè)五個(gè) 數(shù)碼管顯示完數(shù)碼管顯示完? SJMP DIRDAY:MOV R6，

12、#20 ; 延時(shí)延時(shí)20ms子程序子程序DL2: MOV R7，#7DHDL1: NOP DJNZ R7，DL1 DJNZ R6，DL2 RETTAB1:db 06H,5BH,4FH,66H,6DH ; “15”的字形碼的字形碼 END 7.1用并行口設(shè)計(jì)用并行口設(shè)計(jì)LED顯示電路顯示電路鍵盤是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中不可缺少的輸入設(shè)備，鍵盤是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中不可缺少的輸入設(shè)備，當(dāng)按鍵少時(shí)可接成線性鍵盤，當(dāng)按鍵較多時(shí)，這當(dāng)按鍵少時(shí)可接成線性鍵盤，當(dāng)按鍵較多時(shí)，這樣的接法占用口線較多。將按鍵接成矩陣的形式，樣的接法占用口線較多。將按鍵接成矩陣的形式，可以節(jié)省口線，例如兩個(gè)接口可按可以節(jié)省口線，例如兩個(gè)接口可按8

13、 8* *8 8的形式接的形式接6464個(gè)按鍵。每個(gè)按鍵有它的行值和列值，行值和個(gè)按鍵。每個(gè)按鍵有它的行值和列值，行值和列值的組合就是識(shí)別這個(gè)按鍵的編碼。矩陣的行列值的組合就是識(shí)別這個(gè)按鍵的編碼。矩陣的行線和列線分別通過(guò)兩并行接口和線和列線分別通過(guò)兩并行接口和CPUCPU通信。每個(gè)通信。每個(gè)按鍵的狀態(tài)同樣需變成數(shù)字量按鍵的狀態(tài)同樣需變成數(shù)字量“0”“0”和和“1”“1”，開(kāi)，開(kāi)關(guān)的一端通過(guò)電阻接關(guān)的一端通過(guò)電阻接Vcc(Vcc(列列) )、而接地是通過(guò)程、而接地是通過(guò)程序輸出數(shù)字序輸出數(shù)字“0”“0”實(shí)現(xiàn)的。實(shí)現(xiàn)的。 7.用并行口設(shè)計(jì)用并行口設(shè)計(jì)LED鍵盤電路鍵盤電路鍵盤處理程序的任務(wù)是：鍵盤

14、處理程序的任務(wù)是：n確定有無(wú)鍵按下；確定有無(wú)鍵按下；n判哪一個(gè)鍵按下判哪一個(gè)鍵按下; ; n鍵的功能是什么；鍵的功能是什么；n還要消除按鍵在閉合或斷開(kāi)時(shí)的抖動(dòng)。還要消除按鍵在閉合或斷開(kāi)時(shí)的抖動(dòng)。 兩個(gè)并行口中，一個(gè)輸出掃描碼，兩個(gè)并行口中，一個(gè)輸出掃描碼， 使按鍵逐行動(dòng)態(tài)使按鍵逐行動(dòng)態(tài)接地接地( (稱行掃描稱行掃描) )，另一個(gè)并行口輸入按鍵狀態(tài)，另一個(gè)并行口輸入按鍵狀態(tài)( (稱回饋稱回饋信號(hào)，鍵盤的列值信號(hào)，鍵盤的列值) )， 由行掃描值和回饋信號(hào)共同形成由行掃描值和回饋信號(hào)共同形成鍵編碼而識(shí)別按鍵、通過(guò)軟件查表，查出該鍵的功能。鍵編碼而識(shí)別按鍵、通過(guò)軟件查表，查出該鍵的功能。也可由硬件編碼

15、器完成鍵的編碼也可由硬件編碼器完成鍵的編碼 7.用并行口設(shè)計(jì)用并行口設(shè)計(jì)LED鍵盤電路鍵盤電路 下圖中，用下圖中，用8 8XX51XX51的并行口的并行口P1P1接接4 44 4矩陣鍵盤，以矩陣鍵盤，以P1.0P1.0P1.3P1.3作輸出線，以作輸出線，以P1.4P1.4P1.7P1.7作輸入線，鍵盤掃描程序的流程如圖作輸入線，鍵盤掃描程序的流程如圖5.5.1010所示。所示。 7.用并行口設(shè)計(jì)用并行口設(shè)計(jì)LED鍵盤電路鍵盤電路Y返回鍵編碼返回鍵編碼讀讀P1.3P1.4值值置行掃描初值置行掃描初值掃描位從掃描位從P1.0口輸出口輸出P1口的高四位和低四位口的高四位和低四位相或得鍵編碼相或得鍵

16、編碼掃到最后一行掃到最后一行?NN(有鍵）有鍵）N開(kāi)始開(kāi)始P1.0P1.3輸出輸出0延時(shí)去抖動(dòng)延時(shí)去抖動(dòng)P1.4P1.7全為全為1?P1.4P1.7全為全為1?YY(無(wú)鍵按下無(wú)鍵按下)該行有鍵按下該行有鍵按下?形成下一行掃描碼形成下一行掃描碼N 7.用并行口設(shè)計(jì)用并行口設(shè)計(jì)LED鍵盤電路鍵盤電路 ORG 0000H TEST: MOV P1,#0F0H ;P1.0P1.3輸出輸出0, P1.4P1.7輸出輸出1 MOV A,P1 ;讀鍵盤，檢測(cè)有無(wú)鍵按下讀鍵盤，檢測(cè)有無(wú)鍵按下 ANL A,#0F0H ;屏蔽屏蔽P1.0P1.3，檢測(cè)，檢測(cè)P1.4P1.7是否全為是否全為1 CJNE A, #0

17、F0H,HAVE ;P1.4P1.7不全為不全為1有鍵按下有鍵按下 SJMP TEST ;P1.4P1.7全為全為1，無(wú)鍵按下，重檢測(cè)鍵盤，無(wú)鍵按下，重檢測(cè)鍵盤HAVE: MOV A,#0FE ;有鍵按下，逐行掃描鍵盤，置掃描初值有鍵按下，逐行掃描鍵盤，置掃描初值NEXT: MOV B,A ; 掃描碼暫存于掃描碼暫存于B MOV P1,A ;輸出掃描碼輸出掃描碼READ: MOV A,P1 ;讀鍵盤讀鍵盤 ANL A,#0F0H ;屏蔽屏蔽P1.0P1.3，檢測(cè)，檢測(cè)P1.4P1.是否全為是否全為1 CJNE A,0F0H,YES ;P1.4P1.7不全為不全為1該行有鍵按下該行有鍵按下 MO

18、V A,B ;被掃行無(wú)鍵按下，準(zhǔn)備查下一行被掃行無(wú)鍵按下，準(zhǔn)備查下一行 RL A ;置下一行掃描碼置下一行掃描碼 CJNE A,#0EFH,NEXT ;未掃到到最后一行循環(huán)未掃到到最后一行循環(huán)YES: ACALL DELAY ;延時(shí)去抖動(dòng)延時(shí)去抖動(dòng)AREAD: MOV A,P1 ;再讀鍵盤再讀鍵盤 ANL A,#0F0H ; 屏蔽屏蔽P1.0P1.3，保留，保留P1.41.7(列碼列碼) CJNE A,#0F0H,YES1 ;P1.4P1.7不全為不全為1該行依然有鍵按下該行依然有鍵按下 AJMP TEST YES1: MOV R2,A ;暫存列碼暫存列碼 MOV A, B ANL A,#0FH ;取行掃描碼取行掃描碼 ORL A,R2 ;行碼、列碼合并為鍵編碼行碼、列碼合并為鍵編碼 MOV B,A ;鍵編碼存于鍵編碼存于B LJMP SAM ;轉(zhuǎn)鍵分析處理程序轉(zhuǎn)鍵分析處理程序 AJMP TESTSAM:RETDELAY :.RETEND 7.用并行口設(shè)計(jì)用并行口設(shè)計(jì)LED鍵盤電路鍵盤電路 例如圖中的例如圖中的“a”鍵，當(dāng)行掃描值鍵，當(dāng)行掃描值sccode=FEH=11111110B，讀入列值到讀入列值到P1口和口和F0H相相與即保與即保 留高四位讀入值，屏蔽了低四位，再和留高四位讀入值，屏蔽了低四位，再和0Eh相或得