智能儀器技術(shù) 課件 9.10 智能儀器人機接口

智能儀器人機接口揭秘智能儀器人機接口都有啥1.鍵盤的主要任務(wù)是（

）判斷是否有鍵按下--識鍵判斷哪個按鍵按下--譯鍵執(zhí)行鍵盤管理程序消除按鍵抖動ABCD提交多選題1分下面關(guān)于軟件消除按鍵抖動的方法，正確的是（）軟件延時10ms左右按下和松開按鍵，都要進行軟件延時軟件延時浪費CPU資源只在按下按鍵時進行軟件延時消抖就可以ABCD提交多選題1分鍵盤硬件去抖--RS觸發(fā)電路RSQn+101010111保持不變00不穩(wěn)硬件去抖--并聯(lián)電容當按鍵未閉合時，電容通過RC回路充電，使得電容充滿電荷。當按鍵閉合后，利用電容兩端電壓無法突變的特性實現(xiàn)延時去抖，電容通過RC回路放電。非編碼式鍵盤的掃描方式有幾種？查詢方法定時掃描中斷掃描線路反轉(zhuǎn)法ABCD提交多選題1分鍵盤獨立式鍵盤的接口設(shè)計說明下圖鍵盤的工作原理①

判斷是否有鍵按下。將P1口低四位寫入“1”，然后在讀出低4位電平。P1=0xff;if((P1&0x0f)!=0x0f);③獲取鍵值。怎么獲取鍵值？鍵盤掃描②

之后做什么？鍵盤去抖鍵盤獨立式鍵盤的接口設(shè)計說明下圖鍵盤的工作原理獲取鍵值。怎么獲取鍵值？鍵盤掃描voidkey_scan(void){P1=0xff;

if((P1&0x0f)!=0x0f);{delay10ms();if(s1==0)keyval1=1;if(s2==0)keyval2=1;

}}鍵盤矩陣式鍵盤的接口設(shè)計說明下圖鍵盤掃描法工作原理①

判斷鍵盤有無鍵按下，所有行線設(shè)為低電平；②

檢測列線狀態(tài)：若列線不全為高電平，表示有鍵按下；列線均為高電平，無鍵按下；③

確認有鍵按下后，判斷具體哪個鍵被按下。如何判斷？掃描法鍵盤矩陣式鍵盤的接口設(shè)計線路反轉(zhuǎn)法觀看視頻/v/372041/行列鍵盤矩陣式鍵盤的接口設(shè)計線路反轉(zhuǎn)法觀看視頻/v/372041/第一步:將列(P3高4位)作為輸入(電平為1)，而行(P3低4位)作為輸出(電平為0，接地)。P3此時是11110000。第二步:當?shù)谝粋€鍵盤被按下時，第一列所在的P3^4變成低電平0，P3口的8位二進制發(fā)生變化，由原來的11110000變成了11100000。第三步:將列(P3高4位)作為輸出(電平為0，接地)，而行(P3低4位)作為輸)(電平為1）通過讀取被按下的鍵盤所在的行和列判斷哪個鍵盤被按下假如第一個按鍵被按下。鍵盤矩陣式鍵盤的接口設(shè)計線路反轉(zhuǎn)法觀看視頻/v/372041/通過讀取被按下的鍵盤所在的行和列判斷哪個鍵盤被按下假如第一個按鍵被按下。第四步:當?shù)谝粋€鍵盤被按下時，第一行所在的P3^0變成低電平0，P3口的8位二進制發(fā)生變化，由原來的00001111變成了00001110。第五步:將兩者加起來:11100000+00001110=11101110，即0xe0+0x0e=0xee，這個結(jié)果是每一個按鍵的十六進制行列編號，不是人為規(guī)定的。其他15個按鍵的十六進制結(jié)果也可以通過以上方法得到。A處按鍵按下后，其鍵值為0xee，請依次寫出BCD三處的鍵值為[填空1]

[填空2]

[填空3]

作答B(yǎng)CD填空題3分共陽極LED顯示器，顯示“4”的段碼信息為（）0x660x990x6f0x90ABCD提交單選題1分下圖的LED數(shù)碼管連接為[填空1]顯示。作答填空題1分顯示之七段LED數(shù)碼管如何實現(xiàn)顯示“2”、“7”顯示之七段LED數(shù)碼管1.這是LED的哪種顯示方式？2.它如何實現(xiàn)顯示“1”、“2”、...”8”顯示之點陣式LED銀行公交車戶外廣告牌哪里有這種顯示。顯示之點陣式LED嵌入式單片機

點陣式LED制作音頻

顯示顯示之點陣式LEDLED點陣顯示屏原理1個發(fā)光二極管構(gòu)成一個“點”，64個發(fā)光二極管構(gòu)成“8×8點陣”，若每個發(fā)光二極管由一根數(shù)據(jù)線控制較浪費。8×8點陣實物圖4×4矩陣鍵盤回憶學(xué)習按鍵時，IO口資源不夠?qū)㈡I盤替換成發(fā)

光二極管4×4點陣行列交叉處

row1=0，column1=1，

發(fā)光二極管亮01顯示之點陣式LEDLED點陣顯示屏原理8×8點陣實物圖注：不同型號點陣內(nèi)部結(jié)構(gòu)可能不同；同一型號點陣在印制板上放置方向不同，控制方法也不同。10

row=1，column=0，

發(fā)光二極管亮顯示之點陣式LEDLED點陣電路（1）列掃描信號依次為“0”,按列號相應(yīng)送出行信號(字型碼)。（2）延時一段時間后,送出第2列對應(yīng)的字型碼。（3）依次選中點陣顯示器的所有列，從而顯示出完整字符。點陣式LED顯示器常采用動態(tài)掃描方式顯示。右圖所示為按列掃描的點陣式LED顯示器驅(qū)動接口電路。顯示之點陣式LEDLED點陣電路點陣式LED顯示器常采用動態(tài)掃描方式顯示。右圖所示為按列掃描的點陣式LED顯示器驅(qū)動接口電路。顯示之點陣式LEDLED點陣電路顯示之點陣式LEDLED點陣電路顯示之點陣式LED通過P0口來控制列信號，進行“位選”控制；---掃描信號利用DPa~DPh來控制行信號，進行“段選”控制，并且DPa~DPh還是通過“74HC595（串轉(zhuǎn)并）芯片”來實現(xiàn)功能。----字符信息#include<reg52.h>//頭文件#

include<intrins.h>typedefunsignedintu16;typedefunsignedcharu8;sbit

SCK=P3^6;

//移位寄存器時鐘輸入sbitRCK=P3^5;

//存儲寄存器時鐘輸入sbit

SER=P3^4;

//串行數(shù)據(jù)輸入u8duanxuan[]={0x00,0x00,0x3e,0x41,0x41,0x41,0x3e,0x00};//段選數(shù)組定義u8weixuan[]={0x7f,0xbf,0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd,0xfe};//位選數(shù)組定義void

delay(u16

i)

//延時函數(shù){

while(i--);}void

xuanze(u8

date)

//定義選擇函數(shù){

u8a;

SCK=0;

RCK=0;

for(a=0;a<8;a++)

//for循環(huán)8次，進行移位

{

SER=date>>7;

//將date數(shù)值右移7位，將得到數(shù)賦SER

date<<=1;

//將date數(shù)字左移1位，此時改變date數(shù)值

SCK=1;

//上升沿觸發(fā)，移位寄存器時鐘輸入

_nop_();

//延時兩個機械周期，在此為2us_nop_();SCK=0;}RCK=1;//上升沿觸發(fā)，移位寄存器時鐘輸入_nop_();_nop_();RCK=0;}void

main()

//主函數(shù){u8j;while(1){

for(j=0;j<8;j++)

//for循環(huán)8次，進行動態(tài)掃描{

P0=weixuan[j];

//進行位選，選擇需要點亮的列xuanze(duanxuan[j]);

//進行段選選，選擇需要具體點亮LED點delay(120);

//延時

xuanze(0x00);

//消隱}}}LCD當前市場上液晶顯示器種類繁多，按排列形狀可分為字段型、點陣字符型和點陣圖形型。

字符型

點陣字符型

點陣圖形型LCDLCD顯示器中最主要的物質(zhì)就是液晶，它是一種規(guī)則性排列的有機化合物，是一種介于固體和液體之間的物質(zhì)，其本身不發(fā)光，只是調(diào)節(jié)光的亮度。

智能儀器中常用的LCD顯示器都是利用液晶的扭曲-向列效應(yīng)原理制成的單色液晶顯示器。

LCDLCD1602液晶顯示屏字符型液晶顯示器用于數(shù)字、字母、符號并可顯示少量自定義符號。這類液晶顯示器通常有16根接口線。LCDLCD1602液晶模塊的讀寫操作、屏幕和光標的操作都是通過指令編程來實現(xiàn)的。(說明：1為高電平、0為低電平)LCD分析思路：①

確定位置②

確定顯示內(nèi)容確定位置

bit7

bit6bit5bit4bit3bit2bit1bit010000010若確定顯示位置為第1行第3個字符，則：1602第二行第一個字符的地址是（）0x400x840xc00x80ABCD提交單選題1分LCD分析思路：①

確定位置②

確定顯示內(nèi)容確定顯示內(nèi)容利用RS判斷是位置還是內(nèi)容：RS=0--命令/指令RS=1--數(shù)據(jù)LCDLCD1602在第一行第三個空格顯示字符“A”①LCD1602初始化Lcd1602_Init()②

確定顯示位置->寫命令->Lcd1602_Write_Cmd(0X82)(RS=0)③

確定顯示內(nèi)容->寫數(shù)據(jù)->Lcd1602_Write_Data(0X41)(RS=1)LCDLCD1602在第一行第三個空格顯示字符“A”①LCD1602初始化LCD1602_Init()LCDLCD1602在第一行第三個空格顯示字符“A”②

確定顯示位置->寫命令->Lcd1602_Write_Cmd(0X82)③

確定顯示內(nèi)容->寫數(shù)據(jù)->Lcd1602_Write_Data(0X41)LCDLCD1602在第一行第三個空格顯示字符“A”②

確定顯示位置->寫命令->Lcd1602_Write_Cmd(0X82)③

確定顯示內(nèi)容->寫數(shù)據(jù)->Lcd1602_Write_Data(0X41)LCDLCD1602在第一行第三個空格顯示字符“A”②

確定顯示位置->寫命令->Lcd1602_Write_Cmd(0X82)③

確定顯示內(nèi)容->寫數(shù)據(jù)->Lcd1602_Write_Data(0X41)LCDSTM32mini板液晶顯示TFTLCD：薄膜晶體管液晶顯示器?？娠@示16位色的真彩圖片，2.8寸的分辨率為320*240。LCDSTM32mini板液晶顯示自學(xué)內(nèi)容：觀看正點原子STM32視頻資料，完成對TFTLCD部分的學(xué)習。顯示之OLED柔性顯示屏OLED，又稱有機發(fā)光二極管，是由美籍華裔教授鄧青云（ChingW.Tang）于1979年在實驗室中發(fā)現(xiàn)。顯示之OLED柔性顯示屏顯示之OLED柔性顯示屏顯示之OLED柔性顯示屏自學(xué)內(nèi)容自行觀看正點原子資料視頻講解“第36講OLED顯示實驗_batch”顯示之OLED柔性顯示屏顯示之OLED柔性顯示屏觸摸屏是一種新型可編程控制終端，是新一代高科技人機界面產(chǎn)品，適用于現(xiàn)場控制，可靠性高，編程簡單，使用維護方便。在工藝參數(shù)較多又需要人機交互時使用觸摸屏，可使整個生產(chǎn)的自動化控制的功能得到大大的加強。觸摸屏觸摸屏觸摸屏即根據(jù)顯示屏表面接觸(如用手指、筆或其它物),靠電腦來識別其位置的裝置。觸摸屏由檢測部件和控制部件組成。檢測部件用于檢測用戶觸摸位置，并轉(zhuǎn)換為觸摸信號；控制部件用于接收觸摸信號，并轉(zhuǎn)換成觸摸坐標送給CPU，同時接收CPU發(fā)來的命令并加以執(zhí)行。觸摸屏觸摸屏分類——按材料劃分

電阻式觸摸屏

電容式觸摸屏：投射式電容屏、表面式電容屏紅外線式觸摸屏表面聲波觸摸屏光學(xué)式觸摸屏四線電阻五線電阻六線電阻八線電阻觸摸屏觸摸屏電阻式觸摸屏電阻式觸摸屏是一種傳感器，基本上是薄膜加上玻璃的結(jié)構(gòu)，薄膜和玻璃相鄰的一面上均涂有ITO（納米銦錫金屬氧化物）涂層，ITO具有很好的導(dǎo)電性和透明性。采用電壓均勻降差來判定，因此分辨率比較高，在設(shè)計應(yīng)用畫面時也無需考慮到按鍵要放在特別的位置。觸摸屏電阻式觸摸屏當觸摸操作時，薄膜下層的ITO會接觸到玻璃上層的ITO，經(jīng)由感應(yīng)器傳出相應(yīng)的電信號，經(jīng)過轉(zhuǎn)換電路送到處理器，通過運算轉(zhuǎn)化為屏幕上的X、Y值，而完成點選的動作，并呈現(xiàn)在屏幕上。觸摸屏電阻式觸摸屏①

ITO陶瓷層分為了上下兩層，中間用隔離支點分開，這兩層是X層和Y層。②

X層上X-到X+和Y-到Y(jié)+的電阻是均勻分布的，又可以看成下面的等效圖：觸摸屏電阻式觸摸屏計算觸摸點：1、計算Y坐標：在Y+電極施加驅(qū)動電壓V，Y-接地，芯片通過X+測量接觸點的電壓。由于ITO層均勻?qū)щ姡|點電壓與V電壓之比等于觸點Y坐標與屏高度之比。觸摸屏電阻式觸摸屏計算觸摸點：2、計算X坐標：在X+電極施加驅(qū)動電壓V，X-電極接地，Y+做為引出端測量得到接觸點的電壓，由于ITO層均勻?qū)щ?，觸點電壓與Vdrive電壓之比等于觸點X坐標與屏寬度之比。測得的電壓通常由ADC轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，再進行簡單處理就可以做為坐標判斷觸點的實際位置。觸摸屏電阻式觸摸屏電阻式觸摸屏驅(qū)動芯片電阻式觸摸屏驅(qū)動時序電阻式觸摸屏驅(qū)動命令電阻式觸摸屏校正觸摸屏電阻式觸摸屏的驅(qū)動觸摸屏控制器XPT2046觸摸控制器必須能夠支持兩個功能：1）觸摸控制器能夠?qū)B接的電極施加電壓2）觸摸控制器能夠測量電極上的電壓（ADC）2、XPT2046特性：工作電壓范圍為2.2V～5.25V支持1.5V～5.25V的數(shù)字I/O口內(nèi)建2.5V參考電壓源電源電壓測量（0V~6）內(nèi)建結(jié)溫測量功能觸摸壓力測量采用SPI3線控制通信接口具有自動power-down功能廣泛應(yīng)用在采用電池供電的小型手持設(shè)備上，比如PDA、手機等。觸摸屏電阻式觸摸屏的驅(qū)動觸摸屏控制器XPT2046觸摸屏電阻式觸摸屏的驅(qū)動觸摸屏控制器XPT2046觸摸屏電阻式觸摸屏的驅(qū)動觸摸屏控制器XPT2046觸摸屏電阻式觸摸屏的驅(qū)動觸摸屏控制器XPT2046A2—A1—A0模式001電位器模式011電位器模式010光敏電阻模式101熱敏電阻模式110外部信號檢測模式觸摸屏電阻式觸摸屏的驅(qū)動觸摸屏控制器XPT204616時鐘周期轉(zhuǎn)換觸摸屏電阻式觸摸屏的驅(qū)動觸摸屏控制器XPT2046電阻式觸摸屏驅(qū)動時序電阻式觸摸屏驅(qū)動命令電阻式觸摸屏校正推薦B站：電阻式觸摸屏使用教程下列不屬于電阻式觸摸屏優(yōu)點的是（）可以在較低或較高溫度的環(huán)境下使用。可以用任何物體來觸摸，可以手寫識別支持多點觸控價格低廉ABCD提交單選題1分觸摸屏電阻式觸摸屏的驅(qū)動優(yōu)點：1.屏幕不受灰塵、水汽和油污的影響，可以在較低或較高溫度的環(huán)境下使用。2.電阻式觸控屏使用的是壓力感應(yīng)，可以用任何物體來觸摸，即便是帶著手套也可以操作，并可以用來進行手寫識別。3.電阻式觸控屏由于成熟的技術(shù)和較低的門檻，成本較為廉價。缺點：1.屏幕結(jié)構(gòu)太多太復(fù)雜，導(dǎo)致不利于做出輕薄化的機身。2.透光性太差，不支持多點觸控觸摸屏電容式觸摸屏目前大部分的智能手機、平板電腦的觸摸屏都是啥材質(zhì)？電容屏觸控順滑、多點觸摸、敏感度更高、定位更準確、響應(yīng)速度更快、顯示更清晰……等等優(yōu)點。觸摸屏表面電容式觸摸屏利用人體的電流感應(yīng)進行工作的。手指從接觸點吸走一個很小的電流。這個電流分從觸摸屏的四角上的電極中流出，并且流經(jīng)這四個電極的電流與手指到四角的距離成正比，控制器通過對這四個電流比例的精確計算，得出觸摸點的位置。觸摸屏投射式電容式觸摸屏靜電電容在多個電極間同時變化觸摸屏電容式觸摸屏電容式觸摸屏的構(gòu)造主要是在玻璃屏幕上鍍一層透明的薄膜導(dǎo)體層，再在導(dǎo)體層外加上一塊保護玻璃，電容式觸摸屏在觸摸屏四邊均鍍上狹長的電極，在導(dǎo)體層內(nèi)形成一個低電壓交流電場．在觸摸屏幕時，由于人體是導(dǎo)體，手指與內(nèi)部導(dǎo)體層間會形成一個特殊電容（耦合電容），四邊電極發(fā)出的電流會流向觸點，而電流強弱與手指到電極的距離成正比，位于觸摸屏后的控制器便會計算電流的比例及強弱，準確算出觸摸點的位置．由以上信息可知（）電容式觸摸屏的兩極板分別是導(dǎo)體層和手指當用手觸摸屏幕時，手指與屏的接觸面積越大，電容越大當用手觸摸屏幕時，手指與屏的接觸面積越大，電容越小如果用帶了手套的手觸摸屏幕，照樣能引起觸摸屏動作ABCD提交多選題1分觸摸屏CY8CTMA340是一個帶有感應(yīng)技術(shù)的電容觸摸屏控制器，能支持4個手指同時在觸摸屏上，讀出它們的位置和手勢信息。通過其觸摸檢測裝置和位置分辨率算法來處理這組數(shù)字信息，這樣來決定每個手指在觸摸屏上的位置。手指的位置和移動可以被進一步處理并且可以被識別為單擊、雙擊、平移和縮放這樣一個手勢，然后把信息提供給主機。CY8CTMA340——電容觸摸屏控制器。觸摸屏CY8CTMA340——電容觸摸屏控制器。

單芯片、多點觸控的電容觸摸屏控制器；

可追蹤2或4個手指的位置(X，Y和級)；

多達256傳感節(jié)點；

屏幕尺寸大到4．5時；

無噪聲分辨率一般為0．1mm；

8通道傳輸意味著更快的掃描觸摸屏；

核心精度可達0．7mm；

低功耗；

支持雙電源供電；

支持許多IT0制造商，LCD的供應(yīng)商；

支持SPI或I2C通信。觸摸屏CY8CTMA340工作原理

CY8CTMA340有8個通道，每個通道有4組感應(yīng)引腳，每個感應(yīng)引腳都可以被設(shè)置為接受感應(yīng)或者發(fā)送感應(yīng)。接收方從放置在接收和發(fā)送之間的電容上收集電荷，收集后的電荷被放在了一個內(nèi)部集成的電容上，這個就被叫做模擬整合。觸摸屏CY8CTMA340工作原理被集成電容收集的電荷然后就被模數(shù)轉(zhuǎn)換器采樣，采樣的結(jié)果被收集為數(shù)字整合，數(shù)字整合的結(jié)束就代表完成了一個轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換結(jié)束后，CPU就利用CY8CTMA340內(nèi)部提供的片上算法來處理這些數(shù)字信息。觸摸屏CY8CTMA340通信協(xié)議CY8CTMA340觸摸屏控制器最關(guān)鍵的就是其通信協(xié)議的說明，通信模式控制著CY8CTMA340的啟動并且把信息提供給主控制器。它有三種通信模式：運行模式、系統(tǒng)信息模式、測試模式。在相同的通信模式下CY8CTMA340既可以支持I2C，也可以支持串行外設(shè)接口(SPI)。所有的模式都共享著主機模式(HST_MODE)，主機模式就是主機用來控制CY8CTMA340改變換通信模式，可以使其處于低電狀態(tài)，控制其向深度睡眠模式轉(zhuǎn)變，控制這個芯片的復(fù)位。觸摸屏CY8CTMA340通信協(xié)議CY8CTMA340的一個應(yīng)用，圖示為其硬件電路連接示意圖。圖中所用的電容觸摸屏控制器是48引腳的芯片，其支持的電容觸摸屏的尺寸最大為4．5時，其芯片的ID為0591H，其左邊為電容觸摸屏，右邊與MCU相連，通過對MCU進行I2C總線編程，通過通信協(xié)議從而控制觸摸屏控制器然后再作用于觸摸屏，使其有手指觸摸時可以檢測并作出相應(yīng)的應(yīng)答。觸摸屏紅外式觸摸屏紅外觸摸屏是利用X、Y方向上密布的紅外線矩陣來檢測并定位用戶的觸摸。紅外觸摸屏在顯示器的前面安裝一個電路板外框,電路板在屏幕四邊排布紅外發(fā)射管和紅外接收管，一一對應(yīng)形成橫豎交叉的紅外線矩陣。用戶在觸摸屏幕時，手指就會擋住經(jīng)過該位置的橫豎兩條紅外線，