按鍵與顯示電路的設(shè)計與實現(xiàn)

按鍵與顯示電路的設(shè)計與實現(xiàn)第1頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五4.1學(xué)習(xí)目標(biāo)：(1)掌握單片機外圍顯示和按鍵電路的設(shè)計和制作；

(2)掌握按鍵和顯示電路的C51程序的編寫和調(diào)試。第2頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五4.2任務(wù)分析：任務(wù)名稱：在獨立電路板上設(shè)計制作單片機單片機的按鍵和顯示電路，滿足：（1）在萬用板上制作單片機的按鍵和顯示電路，使該電路具有和單片機最小系統(tǒng)的接口，電路的結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉；（2）編寫基本控制程序，下載調(diào)試，使該電路實現(xiàn)基本的按鍵輸入和字符顯示功能。第3頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五任務(wù)背景：按鍵和顯示是各種電子設(shè)備最基本的人機交互界面，良好的按鍵和顯示界面是電子產(chǎn)品美觀易用的基礎(chǔ)。本次工作任務(wù)是為一小型溫度測控系統(tǒng)設(shè)計制作按鍵和顯示電路。4.2任務(wù)分析：第4頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五4.2任務(wù)分析：任務(wù)要求：（1）學(xué)習(xí)單片機按鍵和顯示電路的原理和電路設(shè)計方法，合理選擇按鍵和顯示電路的控制芯片和電路結(jié)構(gòu)；（2）完成全電路理論設(shè)計、繪制電路圖，自制電路板、焊接調(diào)試；（3）撰寫設(shè)計報告、調(diào)試總結(jié)報告及使用說明書。第5頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五4.2任務(wù)分析：工作任務(wù)所需要的設(shè)備、工具和材料：具有232串行口的計算機、雙蹤示波器、5V直流電源、萬用表（模擬或數(shù)字）、電烙鐵、導(dǎo)線，自制電路板的各種工具一套及元器件若干。第6頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五4.3任務(wù)知識點：4.3.1七段LED顯示器4.3.2LED顯示器的顯示方式4.3.3LED顯示器與單片機接口4.3.4LED的驅(qū)動電路4.3.5鍵盤抖動及其消除方法4.3.6獨立式鍵盤4.3.7矩陣式鍵盤第7頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五4.3.1七段LED顯示器：第8頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五4.3.1七段LED顯示器：顯示字符共陰極字型碼共陽極字型碼顯示字符共陰極字型碼共陽極字型碼03FHC0HA77H88H106HF9Hb7CH83H25BHA4HC39HC6H34FHB0Hd5EHA1H466H99HE79H86H56DH92HF71H8EH67DH82HP73H8CH707HF8H—40HBFH87FH80H全滅00HFFH96FH90H第9頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五問題：單片機控制電路中，應(yīng)如何選擇LED顯示器的結(jié)構(gòu)？第10頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五4.3.2LED顯示器的顯示方式：N位LED靜態(tài)顯示原理圖第11頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五4.3.2LED顯示器的顯示方式：N位LED動態(tài)顯示原理圖第12頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五問題：根據(jù)顯示電路的要求，應(yīng)如何選用數(shù)碼管的顯示控制方式？第13頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五4.3.3LED顯示器與單片機接口：軟件譯碼動態(tài)顯示電路第14頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五4.3.3LED顯示器與單片機接口：硬件譯碼驅(qū)動器與單片機及顯示器的接口第15頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五4.3.3LED顯示器與單片機接口：元件名稱功能驅(qū)動能力備注74LS46、47BCD-七段譯碼/輸出驅(qū)動器段驅(qū)動8mA輸出開路74LS48BCD-七段譯碼/輸出驅(qū)動器段驅(qū)動8mA輸出需上拉電阻74LS49BCD-七段譯碼/輸出驅(qū)動器段驅(qū)動8mAOC輸出4511BCD-七段譯碼/輸出驅(qū)動器段驅(qū)動8mACMOS器件，輸出鎖存MC14558BCD-七段譯碼無驅(qū)動能力MC14547BCD-七段譯碼/輸出驅(qū)動器段驅(qū)動8mAMC14513BCD-七段譯碼/輸出驅(qū)動器段驅(qū)動12mA輸出鎖存ICM7212BCD-七段譯碼/輸出驅(qū)動器段驅(qū)動8mA可靜態(tài)驅(qū)動四位共陽極LEDICM72188位動態(tài)BCD-七段譯碼器段驅(qū)動20mA位驅(qū)動170mA可動態(tài)驅(qū)動8位共陽極LED動態(tài)掃描頻率250HZ常用的硬件譯碼集成電路第16頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五問題：LED顯示器與單片機接口，應(yīng)選用哪種譯碼方式？為什么?第17頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五4.3.4LED的驅(qū)動電路：靜態(tài)顯示驅(qū)動電路第18頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五4.3.4LED的驅(qū)動電路：動態(tài)顯示驅(qū)動電路第19頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五問題：在LED顯示電路設(shè)計中，段碼驅(qū)動和位碼驅(qū)動應(yīng)選用何種驅(qū)動方式？有什么差別？工作任務(wù)：如何用74HC373芯片設(shè)計一種廉價的基于總線的LED顯示電路？第20頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五4.3.5鍵盤抖動及其消除方法：

鍵被按下閉合穩(wěn)態(tài)按下抖動釋放抖動

按鍵抖動波形第21頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五4.3.5鍵盤抖動及其消除方法：硬件削抖電路第22頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五4.3.6獨立式鍵盤：第23頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五4.3.6矩陣式鍵盤：矩陣式鍵盤工作原理第24頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五4.3.6矩陣式鍵盤：掃描法第25頁，共28頁，2023年，2月20日，星期五4.3.6矩陣式鍵盤：線反轉(zhuǎn)法第26頁，共28頁