單片機(jī)的鍵盤顯示接口技術(shù)人機(jī)接口一、鍵盤接口二、顯示器接口單片機(jī)電路有時(shí)也需要鍵盤、顯示等外設(shè)一、鍵盤接口按鍵的特點(diǎn)及輸入原理獨(dú)立式按鍵矩陣式按鍵按鍵的特點(diǎn)及輸入原理按鍵的分類:觸點(diǎn)式:機(jī)械無觸點(diǎn)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(shí)現(xiàn):對(duì)于一組鍵或一個(gè)鍵盤,需通過接口電路與單片機(jī)相連.可采取查詢和中斷方式測(cè)試有無按鍵按下,再確定是哪一個(gè)鍵按下,將該鍵號(hào)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(hào)對(duì)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(jī)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(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的人機(jī)通訊。鍵是一種常開型按鈕開關(guān)，平時(shí)(常態(tài))鍵的二個(gè)觸點(diǎn)處于斷開狀態(tài)，按下鍵時(shí)它們才閉合(短路)。鍵盤接口需要解決的問題按鍵識(shí)別：是否有鍵按下，求鍵號(hào)鍵抖動(dòng)及消除：機(jī)械按鍵抖動(dòng)時(shí)間在５ms-10ms之間（計(jì)數(shù)時(shí)，要加去抖動(dòng)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(shí)10ms-20ms后再次判斷鍵盤中每個(gè)按鍵都是—個(gè)常開關(guān)電路，如圖所示。按鍵的確認(rèn)：P1.7=1無按鍵；

P1.7=0有按鍵；去抖動(dòng)的方法①硬件去抖動(dòng)采用RS觸發(fā)器：優(yōu)點(diǎn):速度快,實(shí)時(shí),

缺點(diǎn):增加了硬件成本②軟件去抖動(dòng)采用延時(shí)方法按鍵在閉合和斷開時(shí)，觸點(diǎn)會(huì)存在抖動(dòng)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(shí)別由專用的硬件編碼器實(shí)現(xiàn)，并產(chǎn)生鍵編碼號(hào)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(shí)別的稱為非編碼鍵盤； 在單片機(jī)組成的測(cè)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(dú)立式非編碼鍵盤和行列式非編碼鍵盤。獨(dú)立式按鍵接口電路：優(yōu)點(diǎn):連線簡(jiǎn)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(diǎn):太浪費(fèi)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(chǎng)合。編程；按三個(gè)按鍵中的任一鍵都對(duì)應(yīng)一個(gè)特定功能．矩陣式按鍵鍵號(hào)＝列首號(hào)＋行號(hào)按鍵識(shí)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(shí),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(jì)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(hào)散轉(zhuǎn)指令JMP@A+DPTR鍵按下／釋放判斷MAIN:LCALLKSJZ…按鍵識(shí)別掃描法原理：在某一時(shí)刻只讓一條列線處于低電平，其余列線處于高電平，則當(dāng)這一列有鍵按下時(shí)，該鍵所在的行電平將會(huì)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(dāng)?shù)冢傲刑幱诘碗娖綍r(shí)，逐行查找是否有行線變低，若有，則第０列與該行的交叉點(diǎn)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(hào)＝行首鍵號(hào)（0、4、8、12）＋列號(hào)（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(jìn)入監(jiān)控程序，將反復(fù)不斷地掃描鍵盤，等待輸入命令或數(shù)據(jù)。定時(shí)掃描方式：在初始化程序中對(duì)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器進(jìn)行編程，使之產(chǎn)生10ms的定時(shí)中斷，CPU響應(yīng)定時(shí)中斷，執(zhí)行中斷服務(wù)程序，對(duì)鍵盤掃描一遍，檢查鍵盤的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)鍵盤的定時(shí)掃描。Cont.⑶中斷掃描方式：當(dāng)鍵位上有鍵壓下時(shí)，由硬件電路產(chǎn)生中斷請(qǐng)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(hào)，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(dāng)無鍵按下時(shí)，CPU處理自己的工作，當(dāng)有鍵按下時(shí)，產(chǎn)生中斷請(qǐng)求，CPU轉(zhuǎn)去執(zhí)行鍵盤掃描子程序，并識(shí)別鍵號(hào)．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(dòng)態(tài)顯示方法動(dòng)態(tài)顯示方法的實(shí)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(shí)，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(duì)數(shù)字或字符進(jìn)行編碼。七段數(shù)碼管加上一個(gè)小數(shù)點(diǎn)，共計(jì)8段。因此為L(zhǎng)ED顯示器提供的編碼正好是一個(gè)字節(jié)。用共陰LED顯示器顯示16進(jìn)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(dǎo)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(gè)發(fā)光二極管組成，如圖所示，每個(gè)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(dòng)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(shí)公共陽極接VCC，當(dāng)某陰極端為低電平時(shí)，該段發(fā)光二極管就導(dǎo)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(shí)公共陰極接GND，當(dāng)某陽極端為高電平時(shí)，該段發(fā)光二極管就導(dǎo)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(gè)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(dòng)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(duì)于“a,b,c,d,e,f,g，dp”發(fā)光二極管，共陰極時(shí)其為高電平發(fā)光，而共陽極時(shí)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(gè)LED的８根段選線分別連接一個(gè)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(diǎn)：P.160-161圖9-12、9-13；譯碼驅(qū)動(dòng)9-15原理簡(jiǎn)單，顯示亮度強(qiáng)，無閃爍；占用I/O口資源較多．動(dòng)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(gè)8位I/O口，而每個(gè)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(dòng)態(tài)掃描顯示方式，每個(gè)時(shí)刻只選通其中一個(gè)LED，同時(shí)在段選口送出該位LED的字型碼．動(dòng)態(tài)顯示基本原理擴(kuò)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(shí)時(shí)間．然后選通下一位，直到所有位掃描完．要注意的兩個(gè)問題：１．字型碼通常通過查表指令MOVC來求得２．換位顯示時(shí)通常要加一段程序使所有的LED全滅．時(shí)，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