第07章 顯示器與鍵盤接口技術(shù)

第七章顯示器與鍵盤接口技術(shù)

鍵盤與顯示系統(tǒng)

非編碼鍵盤接口

LED數(shù)碼管顯示接口

7.1LED數(shù)碼管顯示接口顯示器和鍵盤是兩種重要外設(shè)鍵盤用于輸入數(shù)據(jù)和命令顯示器用于顯示控制過程和運(yùn)算結(jié)果一、LED數(shù)碼管顯示原理

◆LED數(shù)碼管是單片機(jī)系統(tǒng)常用的顯示器件。它由若干發(fā)光二極管組成

◆控制不同組合的發(fā)光二極管導(dǎo)通，就能顯示出不同的數(shù)字◆LED數(shù)碼管分為共陰極和共陽(yáng)極兩種7.1LED數(shù)碼管顯示接口7.1LED數(shù)碼管顯示接口1.共陰極LED數(shù)碼管

spgfedcba顯示2：01011011=5BH

spgfedcba顯示b：01111100=7CH7.1LED數(shù)碼管顯示接口共陰極數(shù)碼管段碼表7.1LED數(shù)碼管顯示接口2.共陽(yáng)極LED數(shù)碼管

spgfedcba顯示2：10100100=A4H

spgfedcba顯示b：10000011=83H7.1LED數(shù)碼管顯示接口共陽(yáng)極數(shù)碼管段碼表二、數(shù)碼管的顯示方式

7.1LED數(shù)碼管顯示接口顯示方式靜態(tài)顯示

動(dòng)態(tài)顯示

◆靜態(tài)顯示是指LED數(shù)碼管顯示某一字符時(shí)，相應(yīng)的發(fā)光二極管恒定導(dǎo)通或恒定截止。7.1LED數(shù)碼管顯示接口1.靜態(tài)顯示方式7.1LED數(shù)碼管顯示接口圖示為51單片機(jī)控制2位LED數(shù)碼管靜態(tài)顯示接口電路，圖中數(shù)碼管為共陽(yáng)極7.1LED數(shù)碼管顯示接口◆完成0~99循環(huán)計(jì)數(shù)靜態(tài)顯示功能的程序流程圖。LED2顯示十位計(jì)數(shù)值LED1顯示個(gè)位計(jì)數(shù)值

7.1LED數(shù)碼管顯示接口源程序

CNT_HEQU61H ;計(jì)數(shù)待顯示十位數(shù)據(jù)

CNT_LEQU60H ;計(jì)數(shù)待顯示個(gè)位數(shù)據(jù)

ORG0000H LJMPMAIN ORG 0066HMAIN: MOVSP,#70H MOVCNT_H,#00H ;61H、60H單元清0 MOVCNT_L,#00H LCALLDISPLAY ;調(diào)用顯示子程序7.1LED數(shù)碼管顯示接口LOOP:LCALLDELAY1S INC CNT_L MOV A, CNT_L XRL A, #10 JNZ DSP MOV CNT_L,#00H INC CNT_H MOV A, CNT_H XRL A, #10 JNZ DSP MOV CNT_H,#00HDSP: LCALLDISPLAY ;調(diào)用顯示子程序

LJMP LOOP7.1LED數(shù)碼管顯示接口DISPLAY:MOVDPTR,#TABLE;顯示子程序

MOV A,CNT_H MOVC A,@A+DPTR MOV P3,A MOV DPTR,#TABLE MOV A,CNT_L MOVC A,@A+DPTR MOV P1,A RETTABLE:DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H DB92H,82H,0F8H,80H,90H7.1LED數(shù)碼管顯示接口；************************************DELAY1S:MOV R3,#04H ;延時(shí)1秒子程序LOOP3:MOV R2,#0FAHLOOP2:MOV R1,#0F9H NOPLOOP1:NOP NOP DJNZ R1,LOOP1 DJNZ R2,LOOP2 DJNZ R3,LOOP3 RET END利用人眼的視覺暫留效應(yīng)，就可以給人同時(shí)顯示的感覺7.1LED數(shù)碼管顯示接口2.動(dòng)態(tài)顯示方式動(dòng)態(tài)顯示是一位一位地輪流循環(huán)點(diǎn)亮各位數(shù)碼管，每位點(diǎn)亮的時(shí)間為1～5ms7.1LED數(shù)碼管顯示接口圖示為51單片機(jī)控制的4位LED數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示接口電路為方便與數(shù)碼管的顯示接口，在片內(nèi)RAM的30H開始設(shè)置顯示緩沖區(qū)，如圖所示7.1LED數(shù)碼管顯示接口什么叫顯示緩沖區(qū)？DPLAY:MOV R0,#30H ;R0指針指向顯示緩沖區(qū)首址

MOV DPTR,#SEGTAB MOV R2,#01H ;置位選碼初值

MOV A,R2DISP: MOV P1,A ;輸出位選碼

MOV A,@R0 ;取出要顯示的數(shù)，準(zhǔn)備查段選碼

MOVCA,@A+DPTR;查字型碼

MOV P3,A ;段選碼送P3口

ACALLDELAY1MS ;延時(shí)1ms。延時(shí)子程序DELAY1MS略

INC R0 ;修改顯示緩沖區(qū)單元地址

MOV A,R2 JB ACC.3,GORET;4位顯示完否？

RLA ;未顯示完，位選碼左移1位

MOV R2,A AJMPDISPGORET:RETSEGTAB:DBC0H,F9H,A4H,B0H,99H,92H,82H,F8H,80H,90HDB

88H,83H,C6H,A1H,86H,8EH4位LED數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示子程序如果要在4位數(shù)碼管上動(dòng)態(tài)顯示××.×，顯示緩沖區(qū)中應(yīng)放什么內(nèi)容？程序如何修改？共陽(yáng)極數(shù)碼管L的段碼是多少？共陽(yáng)極數(shù)碼管y的段碼是多少？如果要在4位數(shù)碼管上動(dòng)態(tài)顯示PLAY，顯示緩沖區(qū)中應(yīng)放什么內(nèi)容？程序如何修改？

spgfedcba顯示L：11000111=C7H

spgfedcba顯示y：10010001=91H討論題共陰極數(shù)碼管與共陽(yáng)極數(shù)碼管有什么不同？動(dòng)態(tài)掃描顯示是基于什么機(jī)理？靜態(tài)顯示與動(dòng)態(tài)顯示各有什么特點(diǎn)？消除按鍵抖動(dòng)有哪些方法？獨(dú)立式鍵盤和行列式鍵盤各有什么特點(diǎn)？行列式鍵盤是如何識(shí)別按鍵的？下次課前預(yù)習(xí)7.2和7.3，并思考下列問題7.2非編碼鍵盤接口鍵盤編碼鍵盤通過編碼電路識(shí)別鍵碼，硬件較復(fù)雜非編碼鍵盤通過軟件識(shí)別鍵碼，硬件簡(jiǎn)單7.2非編碼鍵盤接口◆鍵盤是若干按鍵的集合，是單片機(jī)常用輸入設(shè)備，操作人員可以通過鍵盤輸入數(shù)據(jù)或命令◆單片機(jī)的鍵盤通常使用機(jī)械觸點(diǎn)式按鍵開關(guān)◆按鍵觸點(diǎn)在閉合或斷開時(shí)會(huì)產(chǎn)生抖動(dòng)現(xiàn)象7.2非編碼鍵盤接口◆觸點(diǎn)的去抖動(dòng)方法●軟件去抖動(dòng)：軟件延時(shí)10ms●硬件去抖動(dòng)：R-S觸發(fā)器一、獨(dú)立式按鍵接口

常用于按鍵數(shù)量較少的場(chǎng)合7.2非編碼鍵盤接口

ORG0100HKEYSCAN: MOVP1,#0FFH MOVA,P1 LCALLDEL10MS MOVB,P1 CJNEA,B,GORET JNBACC.0,KEY0 JNBACC.1,KEY1 JNBACC.2,KEY2 JNBACC.3,KEY3 JNBACC.4,KEY4 JNBACC.5,KEY5 JNBACC.6,KEY6 JNBACC.7,KEY7GORET：RET獨(dú)立式鍵盤接口按鍵查詢子程序這條指令做什么用？KEY0: LCALL FUNC0 RET KEY1: LCALL FUNC1 RET KEY2: LCALL FUNC2 RET KEY3: LCALL FUNC3 RET KEY4: LCALL FUNC4 RET KEY5: LCALL FUNC5 RET KEY6: LCALL FUNC6 RET KEY7: LCALL FUNC7 RET 獨(dú)立式鍵盤接口按鍵查詢子程序（續(xù)）二、行列式非編碼鍵盤接口

按鍵設(shè)置在行線和列線的交叉處7.2非編碼鍵盤接口7.2非編碼鍵盤接口判別是否有鍵按下

識(shí)別按鍵位置（逐行掃描）

鍵值的計(jì)算按鍵識(shí)別步驟

7.2非編碼鍵盤接口1.判別是否有鍵按下──全掃描各行線同時(shí)送低電平同時(shí)讀各列線的值全為1,則無(wú)鍵按下不全為1,則有鍵按下7.2非編碼鍵盤接口2.識(shí)別按鍵位置──逐行掃描依次使每條行線為低電平，分別讀取列線值全為1,則按鍵不在這一行不全為1,按鍵就在這一行7.2非編碼鍵盤接口3.鍵值的計(jì)算鍵值=(行號(hào)×列數(shù))+列號(hào)

=行首鍵值+列號(hào)行首鍵值：每行第0列的鍵值列號(hào)：指列的序號(hào)例如Y0列的列號(hào)為0例如Y1列的列號(hào)為1例如5號(hào)鍵的列號(hào)是15號(hào)鍵的行首鍵值是4鍵值=行首鍵值+列號(hào)=5鍵盤掃描子程序流程圖KEYSCAN:ACALLKSCAN ;全掃描，查看有沒有鍵按下

JZ GORET ;A=0說明沒有鍵按下，返回

LCALLDEL10MS;有鍵按下，延時(shí)10ms去抖動(dòng)

ACALLKSCAN ;全掃描，再查有沒有鍵按下

JZ GORET ;A=0說明沒有鍵按下，返回

ACALLKEYSUM ;有鍵按下，逐行掃描確定鍵值

RL A RL A ;鍵值×4 MOVDPTR,#FTAB JMP@A+DPTR ;散轉(zhuǎn)，執(zhí)行所按鍵相應(yīng)功能子程序GORET:RET

4×4行列式鍵盤掃描子程序FTAB: LCALL FUNC0 ;調(diào)用0號(hào)鍵功能子程序

RET ;返回主程序

LCALL FUNC1 ;調(diào)用1號(hào)鍵功能子程序

RET ;返回主程序

. . . LCALL FUNC15;調(diào)用15鍵功能子程序

RET ;返回主程序

LCALL ERRSUB;鍵值為16，異常處理

RET;KSCAN為判斷有無(wú)鍵按下子程序，A≠0表示有鍵按下KSCAN：MOV P1,#0F0H;行線同時(shí)低電平，列線準(zhǔn)備讀

MOV A,P1 ;讀取列線數(shù)據(jù)，全為1無(wú)鍵按下

CPL A ;A取反

ANL A,#0F0H;屏蔽行線，A全為0無(wú)鍵按下

RET ;返回，A≠0表示有鍵按下4×4矩陣式鍵盤掃描子程序（續(xù)）識(shí)別按鍵位置──逐行掃描依次使每條行線為低電平，分別讀取列線值全為1,則按鍵不在這一行不全為1,按鍵就在這一行KEYSUM:MOV R6,#00H;R6存放行首鍵值，0行首鍵值=0 MOV R7,#0FEH;第0行的行掃描字LOOP: MOV P1,R7 ;逐行輸出行掃描字

MOV A,P1 ;讀列線數(shù)據(jù)

SWAPA ;A的高低半字節(jié)交換

JB ACC.0,L1 ;第0列無(wú)鍵按下，轉(zhuǎn)查第1列

MOV A,#0 ;第0列有鍵按下，列號(hào)0送A SJMPKSOLVE ;轉(zhuǎn)求鍵值

L1: JB ACC.1,L2 ;第1列無(wú)鍵按下，轉(zhuǎn)查第2列

MOV A,#1 ;第1列有鍵按下，列號(hào)1送A

SJMPKSOLVE ;轉(zhuǎn)求鍵值

L2: JB ACC.2,L3 ;第2列無(wú)鍵按下，轉(zhuǎn)查第3列

MOV A,#2 ;第2列有鍵按下，列號(hào)2送A

SJMPKSOLVE ;轉(zhuǎn)求鍵值

L3: JB ACC.3,NEXT;第3列無(wú)鍵按下，本行掃描結(jié)束

MOV A,#3 ;第3列有鍵按下，列號(hào)3送A

SJMPKSOLVE ;轉(zhuǎn)求鍵值求鍵值子程序（鍵值在A中返回）NEXT: MOV A,R7 ;取出行掃描字

JNB ACC.3,ERR ;已掃描完仍未查到被按鍵，異常處理

RL A ;未掃描完，則R7循環(huán)左移一位

MOV R7,A ;得到下一行的行掃描字

ADD R6,#4 ;得到下一行的行首鍵值

SJMP LOOP ;轉(zhuǎn)LOOP，掃描下一行ERR: MOV A,#16 ;鍵值賦16，表示出錯(cuò)! RETKSOLVE:ADD A,R6 ;計(jì)算鍵值，鍵值=行首鍵值+列號(hào)

PUSHACC ;鍵值進(jìn)棧暫存WAIT: ACALLKSCAN ;查按鍵釋放否？防止重復(fù)執(zhí)行鍵功能

JNZ WAIT ;沒有釋放，等待

POP ACC ;鍵值出棧

RET ;返回到ACALLKEYSUM的下一句求鍵值子程序（續(xù)）7.3鍵盤與顯示系統(tǒng)◆在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，為節(jié)省I/O口線，可將數(shù)碼管顯示器和鍵盤結(jié)合起來，構(gòu)成實(shí)用的鍵盤與顯示系統(tǒng)。7.3鍵盤與顯示系統(tǒng)7.3鍵盤與顯示系統(tǒng)◆圖中4×4行列式鍵盤剛才介紹過，鍵盤掃描程序與前面的KEYSCAN子程序相同

◆圖中的4位LED動(dòng)態(tài)掃描顯示電路上節(jié)課已介紹過，4位數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示子程序如下：

DPLAY:MOV R0,#30H ;R0指向顯示緩沖區(qū)首址

MOV DPTR,#SEGTAB MOV R2,#01H ;置位選碼初值

MOV A,R2DISP: MOV P1,A ;輸出位選碼

MOV A,@R0 ;取出要顯示的數(shù)，準(zhǔn)備查段選碼

MOVCA,@A+DPTR;查字形碼

MOV P3,A ;字形碼送P3口

ACALLDELAY1MS ;延時(shí)1ms。延時(shí)子程序DELAY1MS略

INC R0 ;修改顯示緩沖區(qū)單元地址

MOV A,R2 JB ACC.3,GORET;4位顯示完否？

RLA ;未顯示完，位選碼左移1位

MOV R2,A AJMPDISPGORET:RETSEGTAB:DBC0H,F9H,A4H,B0H,99H,92H,82H,F8H,80H,90HDB

88H,83H,C6H,A1H,86H,8EH4位LED數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示子程序鍵盤與顯示系統(tǒng)程序流程圖

鍵盤與顯示系統(tǒng)主程序

ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0100HMAIN: . ;初始化部分（略）

. .KEYSCAN:LCALL KSCAN;全掃描，檢查是否有鍵按下

JZ KS1 ;A=0表示沒有鍵按下，轉(zhuǎn)KS1 AJMP KS2KS1: LCALL DPLAY ;調(diào)用動(dòng)態(tài)顯示子程序，顯示一遍

AJMP KEYSCANKS2: MOV R3,#L ;利用動(dòng)態(tài)掃描防抖動(dòng)延時(shí)約10msDELY: LCALL DPLAY ;調(diào)用動(dòng)態(tài)顯示子程序，顯示一遍

DJNZ R3,DELY;延時(shí)大約10ms時(shí)間到

LCALL KSCAN ;全掃描，再查是否有鍵按下

JZ KS1 ;A=0表示沒有鍵按下，轉(zhuǎn)KS1 LCALL KEYSUM;有鍵按下，逐行掃描確定鍵值KSCAN：MOV P1,#0F0H;準(zhǔn)備讀

MOV A,P1 CPL A ANL A,#0F0H RET ;A=0則無(wú)鍵按下KEYSUM為求鍵值子程序，鍵值在A中返回

MOV R2,ARL A ADD A,R2 ;鍵值×3 RL A ;鍵值×6 MOV DPTR,#FTAB JMP @A+DPTR ;散轉(zhuǎn)，執(zhí)行所按鍵相應(yīng)功能子程序FTAB: LCALL FUNC0 ;調(diào)用0號(hào)鍵功能子程序

LJMP KS1 ;程序進(jìn)入循環(huán)

LCALL FUNC1 ;調(diào)用1鍵