單片機原理與應(yīng)用-9單片機的鍵盤顯示接口技術(shù)

單片機的鍵盤顯示接口技術(shù)人機接口一、鍵盤接口二、顯示器接口單片機電路有時也需要鍵盤、顯示等外設(shè)一、鍵盤接口按鍵的特點及輸入原理獨立式按鍵矩陣式按鍵按鍵的特點及輸入原理按鍵的分類:觸點式:機械無觸點式:電氣鍵輸入原理:通過按鍵的接通與斷開.產(chǎn)生兩種相反的邏輯狀態(tài).低電平”0”與高電平”1”鍵功能的實現(xiàn):對于一組鍵或一個鍵盤,需通過接口電路與單片機相連.可采取查詢和中斷方式測試有無按鍵按下,再確定是哪一個鍵按下,將該鍵號送入累加器ACC,然后判定是數(shù)字鍵還是功能鍵,若是數(shù)字鍵,則將相關(guān)鍵號對應(yīng)的數(shù)字送入相關(guān)的緩沖區(qū),若是功能鍵,則通過跳轉(zhuǎn)指令轉(zhuǎn)入執(zhí)行該鍵的功能程序,執(zhí)行完后再返回主程序.鍵盤輸入應(yīng)解決的問題鍵盤是一組按鍵的集合，它是最常用的單片機輸入設(shè)備．操作人員可以通過鍵盤輸入數(shù)據(jù)或命令，實現(xiàn)簡單的人機通訊。鍵是一種常開型按鈕開關(guān)，平時(常態(tài))鍵的二個觸點處于斷開狀態(tài)，按下鍵時它們才閉合(短路)。鍵盤接口需要解決的問題按鍵識別：是否有鍵按下，求鍵號鍵抖動及消除：機械按鍵抖動時間在５ms-10ms之間（計數(shù)時，要加去抖動電路）消除方法：硬件方案－雙穩(wěn)態(tài)去抖電路軟件方案－延時10ms-20ms后再次判斷鍵盤中每個按鍵都是—個常開關(guān)電路，如圖所示。按鍵的確認：P1.7=1無按鍵；

P1.7=0有按鍵；去抖動的方法①硬件去抖動采用RS觸發(fā)器：優(yōu)點:速度快,實時,

缺點:增加了硬件成本②軟件去抖動采用延時方法按鍵在閉合和斷開時，觸點會存在抖動現(xiàn)象：

鍵盤的分類鍵盤分編碼鍵盤和非編碼鍵盤。鍵盤上閉合鍵的識別由專用的硬件編碼器實現(xiàn)，并產(chǎn)生鍵編碼號或鍵值的稱為編碼鍵盤，如BCD碼鍵盤、ASCII碼鍵盤等；而靠軟件來識別的稱為非編碼鍵盤； 在單片機組成的測控系統(tǒng)及智能化儀器中，用的最多的是非編碼鍵盤。非編碼鍵盤有分為：獨立式非編碼鍵盤和行列式非編碼鍵盤。獨立式按鍵接口電路：優(yōu)點:連線簡單,程序容易,要判斷是否有鍵按下，只要用位處理指令即可.缺點:太浪費資源，隨著鍵數(shù)的增多其所占用的I/O口線也增加適用于按鍵較少、I/O口空閑的場合。編程；按三個按鍵中的任一鍵都對應(yīng)一個特定功能．矩陣式按鍵鍵號＝列首號＋行號按鍵識別應(yīng)采用掃描法或線路反轉(zhuǎn)法行線:四根,接P1.0---P1.3列線:四根,接P1.4---P1.7

按鍵較多時,一般采用行列式鍵盤.工作過程(p.154)工作原理P.154-155

鍵盤掃描子程序一般包含以下內(nèi)容：判別有無鍵按下掃描獲取閉和鍵行、列的值用計算法或查表法得到鍵值判斷閉和鍵釋放否，如沒釋放則繼續(xù)等待保存閉和鍵號散轉(zhuǎn)指令JMP@A+DPTR鍵按下／釋放判斷MAIN:LCALLKSJZ…按鍵識別掃描法原理：在某一時刻只讓一條列線處于低電平，其余列線處于高電平，則當這一列有鍵按下時，該鍵所在的行電平將會由高電平變?yōu)榈碗娖剑膳卸ㄔ摿邢鄳?yīng)的行有鍵按下。流程：當?shù)冢傲刑幱诘碗娖綍r，逐行查找是否有行線變低，若有，則第０列與該行的交叉點按鍵按下。若無，則表示第０列無鍵按下，再讓下一列電平處于低電平，依此循環(huán)，這種方式稱為鍵盤掃描。鍵號＝行首鍵號（0、4、8、12）＋列號（０、１、２、３）鍵盤掃描程序鍵盤的掃描方式程控掃描方式：CPU的控制一旦進入監(jiān)控程序，將反復不斷地掃描鍵盤，等待輸入命令或數(shù)據(jù)。定時掃描方式：在初始化程序中對定時器/計數(shù)器進行編程，使之產(chǎn)生10ms的定時中斷，CPU響應(yīng)定時中斷，執(zhí)行中斷服務(wù)程序，對鍵盤掃描一遍，檢查鍵盤的狀態(tài)，實現(xiàn)對鍵盤的定時掃描。Cont.⑶中斷掃描方式：當鍵位上有鍵壓下時，由硬件電路產(chǎn)生中斷請求，CPU響應(yīng)中斷，執(zhí)行中斷服務(wù)程序，判斷壓下的鍵的鍵號，根據(jù)鍵的定義(數(shù)字鍵或功能鍵)作相應(yīng)的處理。Cont.為提高CPU工作效率，采用中斷掃描工作方式．其工作過程如下：當無鍵按下時，CPU處理自己的工作，當有鍵按下時，產(chǎn)生中斷請求，CPU轉(zhuǎn)去執(zhí)行鍵盤掃描子程序，并識別鍵號．分析說明P.156圖9-5和程序中斷掃描方式，p.157圖9-6,9-7P.158圖9-8、9-9、9-10顯示器接口技術(shù)介紹LED的結(jié)構(gòu)和顯示原理靜態(tài)顯示方法動態(tài)顯示方法動態(tài)顯示方法的實現(xiàn)LED顯示器如何顯示指定數(shù)字／字符七段LED顯示器

使用LED顯示器時，要注意區(qū)分這兩種不同的接法。為了顯示數(shù)字或字符，必須對數(shù)字或字符進行編碼。七段數(shù)碼管加上一個小數(shù)點，共計8段。因此為LED顯示器提供的編碼正好是一個字節(jié)。用共陰LED顯示器顯示16進制數(shù)的編碼已列在下表。

顯示接口工作原理

1．LED顯示器的工作原理

發(fā)光二極管一般為砷化鎵半導體二極管，在發(fā)光二極管兩端加上正向電壓，則發(fā)光二極管發(fā)光。而數(shù)碼管LED是由若干發(fā)光二極管組合而成的，一般的“8”字型LED由“a，b，c，d，e，f，g，dp”8個發(fā)光二極管組成，如圖所示，每個發(fā)光二極管稱為一字段。 七段LED有共陰極和共陽極兩種結(jié)構(gòu)形式。 顯示電路一般分為靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示兩類。

共陽極接法 把發(fā)光二極管的陽極連在一起構(gòu)成公共陽極。使用時公共陽極接VCC，當某陰極端為低電平時，該段發(fā)光二極管就導通發(fā)光。

共陰極接法 把發(fā)光二極管的陰極連在一起構(gòu)成公共陰極。使用時公共陰極接GND，當某陽極端為高電平時，該段發(fā)光二極管就導通發(fā)光。 七段LED包含七段發(fā)光二極管和小數(shù)位發(fā)光二極管，共需8位I/O口線控制，其代碼為一個字節(jié)。七段LED字型碼見表所示。共陰數(shù)碼管碼表

0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,

0 1 2 345

0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,

6 7 8 9AB

0x39,0x5e,0x79,0x71,0x00

CDEF 無顯示表

七段LED字型碼

P.160字位控制、字形控制驅(qū)動電路例子編碼順序“dpgfedcba”,碼字＝”dpgfedcba”,dp＝”0”表示共陰極連接，dp=“1”表示共陽極連接，對于“a,b,c,d,e,f,g，dp”發(fā)光二極管，共陰極時其為高電平發(fā)光，而共陽極時則為低電平發(fā)光“8“，共陰極碼字表示為”01111111”=”7FH”,共陽極表示為”10000000”=”80H”“6”,共陰極碼字表示為”01111101”=”7DH”,共陽極表示為”10000010”=”82H”“4”,共陰極碼字表示為”01100110”=”66H”,共陽極表示為”10011001”=”99H”靜態(tài)顯示方式連接：所有LED的位選均共同連接到+VCC或GND．每個LED的８根段選線分別連接一個８位并行I/O口，從該I/O口送出相應(yīng)的字型碼顯示字型．特點：P.160-161圖9-12、9-13；譯碼驅(qū)動9-15原理簡單，顯示亮度強，無閃爍；占用I/O口資源較多．動態(tài)顯示方式連接所有的LED的段選線共同連接在一起共用一個8位I/O口，而每個LED位選分別由一根相應(yīng)的I/O口線控制．因此必須采用動態(tài)掃描顯示方式，每個時刻只選通其中一個LED，同時在段選口送出該位LED的字型碼．動態(tài)顯示基本原理擴展段選位選電路的接法決定了必須采用逐位掃描顯示方式．即從段選口送出某位LED的字型碼，然后選通該位LED,并保持一定延時時間．然后選通下一位，直到所有位掃描完．要注意的兩個問題：１．字型碼通常通過查表指令MOVC來求得２．換位顯示時通常要加一段程序使所有的LED全滅．時，分，秒#include<reg52.h>staticunsignedcharcodeseg[8]={ 0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07};staticunsignedcharcodesel[8]={ 0x0fe,0x0fd,0x0fb,0x0f7,0x0ef,0x0df,0x0bf,0x7f};voidmain(v