




版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡(jiǎn)介
1、第6章 顯示與鍵盤接口技術(shù),本章要點(diǎn):,LED數(shù)碼管及編碼方式 靜態(tài)顯示方式及其典型應(yīng)用電路 動(dòng)態(tài)顯示方式及其典型應(yīng)用電路 鍵盤去抖動(dòng)和連接、控制方式 矩陣式鍵盤及其接口電路 鍵盤、顯示接口電路應(yīng)用舉例,6-1 顯示接口,為了便于人機(jī)交互,通常需要用一種顯示器作為單片機(jī)的輸出設(shè)備,用來顯示單片機(jī)系統(tǒng)的鍵輸入設(shè)定值、中間信息以及系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)果等。 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中,常用的顯示器主要有LED(發(fā)光二極管顯示器)和LCD(液晶顯示器)。這兩種顯示器具有耗電小、配置靈活、線路簡(jiǎn)單、安裝方便、耐振動(dòng)、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。,一、LED數(shù)碼管,LED數(shù)碼管分類:,按其內(nèi)部結(jié)構(gòu)可分為共陰極型和共陽極型。,按顯示顏色也
2、有多種形式,主要有紅色和綠色。,正向壓降一般為1.52V,額定電流為10mA,最大電流為40mA。,按亮度強(qiáng)弱可分為超亮、高亮和普亮。,二、LED數(shù)碼管編碼方式,表5-1 共陰和共陽LED數(shù)碼管幾種八段編碼表,【例】已知要顯示的數(shù)為98,試將其轉(zhuǎn)換為2位共陽字段碼(順序)。 (1)將98除以10,商(9)就是十位數(shù),余數(shù)(8)就是個(gè)位數(shù)。 (2)查表51可得,9的顯示字段碼為0 x90,而8的的顯示字段碼為0 x80。, 從顯示數(shù)中分離出顯示的每一位數(shù)字 方法是將顯示數(shù)除以十進(jìn)制的權(quán),顯示數(shù)轉(zhuǎn)換為顯示字段碼的步驟:, 將分離出的數(shù)字轉(zhuǎn)換為顯示字段碼 方法是采用數(shù)組查表,三、靜態(tài)顯示方式及其典型
3、應(yīng)用電路, 動(dòng)態(tài)顯示方式,在某一瞬時(shí)顯示一位,依次循環(huán)掃描,輪流顯示,由于人的視覺滯留效應(yīng),人們看到的是多位同時(shí)穩(wěn)定顯示。 特點(diǎn):占用I/O口線少,電路較簡(jiǎn)單,編程較復(fù)雜,CPU要定時(shí)掃描刷新顯示。一般適用于顯示位數(shù)較多的場(chǎng)合。,LED數(shù)碼管顯示分類:靜態(tài)顯示方式和動(dòng)態(tài)顯示方式。, 靜態(tài)顯示方式,每一位字段碼分別從I/O口(或輸出鎖存器)輸出,保持不變直至顯示數(shù)據(jù)更新。 特點(diǎn):編程較簡(jiǎn)單,但占用I/O口線多,一般適用于顯示位數(shù)較少的場(chǎng)合。,1、并行擴(kuò)展靜態(tài)顯示電路,注意:74LS377為帶輸出允許控制的8位鎖存器,OE端為低電平,且CLK端上升沿時(shí),D端數(shù)據(jù)被鎖存,從相應(yīng)的Q端輸出。,2、BC
4、D碼輸出靜態(tài)顯示電路,注意:CD4511是一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)共陰極 LED 顯示器的BCD碼-鎖存/ 7段譯碼/驅(qū)動(dòng)器,其輸入為數(shù)字的8421 BCD,輸出為相應(yīng)數(shù)字的顯示字段碼,LE為鎖存控制端,低電平有效。,動(dòng)態(tài)顯示電路 連結(jié)形式: 顯示各位的所有 相同字段線連在一起, 共8段,由一個(gè)8位 I/O口控制。 每一位的公共端 (共陽或共陰COM) 由另一個(gè)I/O口控制。,四、動(dòng)態(tài)顯示方式,多位LED數(shù)碼管有字段碼輸入端a、b、c、d、e、f、g、dp和位碼輸入端com1、com2,只有在相應(yīng)位位碼輸入有效的前提下,相應(yīng)位的字符才可被點(diǎn)亮。 由于在動(dòng)態(tài)顯示方式下,每位顯示時(shí)間比較短,為了達(dá)到足夠的亮度
5、,需要較大的瞬時(shí)電流,所以必須加接驅(qū)動(dòng)電路,如74067407ULN2003A等或用分立元件三極管作為驅(qū)動(dòng)器。動(dòng)態(tài)顯示時(shí),一般在每位上持續(xù)點(diǎn)亮12ms,每隔20ms左右重復(fù)點(diǎn)亮一遍,重復(fù)掃描時(shí)間不能超過40ms,這樣就可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定顯示多位字符。,LED動(dòng)態(tài)顯示實(shí)例,本例是應(yīng)用AT89C51單片機(jī)實(shí)現(xiàn)秒表功能。設(shè)計(jì)要求:采用4位共陽極LED設(shè)計(jì)4位數(shù)的LED動(dòng)態(tài)顯示電路,其功能為0.1秒計(jì)時(shí),從0開始,加到999.9秒時(shí),自動(dòng)歸0,周而復(fù)始循環(huán)計(jì)時(shí),具有自動(dòng)滅零功能。 (一)、參考電路 單片機(jī)采用AT89C51,系統(tǒng)時(shí)鐘fosc=12MHz,LED顯示器為4位共陽極數(shù)碼管,P0口為字段碼輸出,P2
6、口為位碼輸出,低電平有效,其具體參考電路如下圖所示。,(三)、繪制電路原理圖并仿真,1、用Keil編譯器編譯連接產(chǎn)生調(diào)試文件(.hex文件) 2、打開Proteus Professional軟件。 3、從Proteus元件庫中選取元器件。 AT89C51(單片機(jī)) 、 CAP(電容) 、 CRYSTAL(晶振)、CAP-ELEC(電解電容)、RES(電阻)、 RESPACK-8 (排阻)、7406 、7SEG-MPX4-CA (4位共陽極數(shù)碼管) 。 4、放置元器件、電源和地并連線。 5、設(shè)置元器件屬性。按電路所需設(shè)置元器件的屬性值。 6、加載目標(biāo)代碼文件。注意將Clock Frequency
7、欄中的頻率設(shè)為12MHz。 7、單擊仿真啟動(dòng)按鈕,全速運(yùn)行程序。 8、觀察并記錄4位數(shù)碼管的計(jì)時(shí)現(xiàn)象,注意觀察是否能實(shí)現(xiàn)所要求的功能。,【分析與練習(xí)】,若將電路中的共陽極數(shù)碼管改成共陰極數(shù)碼管,電路和程序應(yīng)如何修改以實(shí)現(xiàn)相同功能?,6-2 鍵盤接口,鍵盤在單片機(jī)系統(tǒng)中是一個(gè)很重要的部件,它主要用于輸入數(shù)據(jù)、查詢和控制系統(tǒng)的工作狀態(tài),是人工干預(yù)計(jì)算機(jī)的主要手段。 微機(jī)中所用的鍵盤可分為編碼鍵盤和非編碼鍵盤兩種。編碼鍵盤采用硬件電路來實(shí)現(xiàn)鍵盤編碼,每按一個(gè)鍵,鍵盤能自動(dòng)產(chǎn)生按鍵代碼,鍵數(shù)較多,而且還具有多鍵處理和硬件去抖動(dòng)功能。非編碼鍵盤僅提供按鍵開關(guān)工作狀態(tài),其他工作由軟件完成,這種鍵盤鍵數(shù)較少
8、,硬件簡(jiǎn)單,一般在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中廣泛使用 。,1、按鍵開關(guān)去抖動(dòng)問題,鍵盤的抖動(dòng)時(shí)間一般為510ms,抖動(dòng)現(xiàn)象會(huì)引起CPU對(duì)一次鍵操作進(jìn)行多次處理,從而可能產(chǎn)生錯(cuò)誤。,一、鍵盤接口概述, 硬件去抖動(dòng),消除抖動(dòng)不良后果的方法:,其中RC濾波電路去抖動(dòng)電路簡(jiǎn)單實(shí)用,效果較好。, 軟件去抖動(dòng) 檢測(cè)到按鍵按下后,執(zhí)行延時(shí)10ms子程序后再確認(rèn)該鍵是否確實(shí)按下,消除抖動(dòng)影響。,2、按鍵連接方式, 獨(dú)立式按鍵 獨(dú)立式按鍵是每個(gè)按鍵占用一根I/O端線。 特點(diǎn): 各按鍵相互獨(dú)立,電路配置靈活; 按鍵數(shù)量較多時(shí),I/O端線耗費(fèi)較多,電路結(jié)構(gòu)繁雜; 軟件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 適用于按鍵數(shù)量較少的場(chǎng)合。 矩陣式鍵盤 I/O
9、端線分為行線和列線,按鍵跨接在行線和列線上,按鍵按下時(shí),行線與列線發(fā)生短路。 特點(diǎn): 占用I/O端線較少; 軟件結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。 適用于按鍵較多的場(chǎng)合。,3、鍵盤掃描控制方式 程序控制掃描方式 利用CPU在完成其他工作的空余,由主程序調(diào)用鍵盤掃描子程序來實(shí)現(xiàn)按鍵輸入。 特點(diǎn):對(duì)CPU工作影響小,但應(yīng)考慮鍵掃描間隔周期不能太長(zhǎng),否則會(huì)影響對(duì)鍵輸入響應(yīng)的及時(shí)性。 定時(shí)控制掃描方式 利用定時(shí)/計(jì)數(shù)器每隔一段時(shí)間產(chǎn)生定時(shí)中斷,CPU響應(yīng)中斷后調(diào)用鍵盤掃描子程序來實(shí)現(xiàn)按鍵輸入。 特點(diǎn):與程序控制掃描方式的區(qū)別是,在掃描間隔時(shí)間內(nèi),前者用CPU工作程序填充,后者用定時(shí)/計(jì)數(shù)器定時(shí)控制。注意定時(shí)時(shí)間不能太長(zhǎng),否
10、則會(huì)影響對(duì)鍵輸入響應(yīng)的及時(shí)性。 中斷控制方式 中斷控制方式是利用外部中斷源,響應(yīng)鍵輸入信號(hào)。 特點(diǎn):克服了前兩種控制方式可能產(chǎn)生的空掃描和不能及時(shí)響應(yīng)鍵輸入的缺點(diǎn),既能及時(shí)處理鍵輸入,又能提高CPU運(yùn)行效率,但要占用一個(gè)寶貴的中斷資源。,二、獨(dú)立式按鍵及其接口電路,單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中,若使用按鍵較多時(shí),通常采用矩陣式(也稱行列式)鍵盤。矩陣式鍵盤由行線和列線組成,按鍵位于行、列線的交叉點(diǎn)上,其結(jié)構(gòu)如下圖所示。由圖可知,一個(gè)44的行、列結(jié)構(gòu)可以構(gòu)成一個(gè)含有16個(gè)按鍵的鍵盤,顯然,在按鍵數(shù)量較多時(shí),矩陣式鍵盤較之獨(dú)立式按鍵鍵盤要節(jié)省很多I/O口線。,三、矩陣式鍵盤及其接口電路,1、矩陣式鍵盤及其接口
11、電路,注意:按鍵編號(hào)=行編號(hào)4+列編號(hào),矩陣式鍵盤掃描程序一般應(yīng)包括以下內(nèi)容: (1) 判別有無鍵按下。 (2) 鍵盤掃描取得閉合鍵的鍵值。 (3) 用計(jì)算法或查表法得到閉合鍵的鍵號(hào)。 (4) 判斷閉合鍵是否釋放,如沒釋放則繼續(xù)等待。 (5) 將閉合鍵鍵號(hào)保存,同時(shí)轉(zhuǎn)去執(zhí)行該閉合鍵的功能。,2、編制鍵盤掃描程序,鍵盤、顯示接口電路實(shí)例,本例是應(yīng)用AT89C51單片機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)44矩陣式鍵盤與單片機(jī)的接口電路,并編寫相應(yīng)的應(yīng)用程序,以實(shí)現(xiàn)按鍵的識(shí)別。設(shè)計(jì)要求:該鍵盤共有16個(gè)按鍵,編號(hào)從116,剛開始時(shí)LED上顯示P-,然后每按一個(gè)按鍵,該鍵的鍵號(hào)在LED數(shù)碼管上顯示出來。 (一)、參考電路 單片
12、機(jī)采用AT89C51,P1口作為矩陣式鍵盤的接口,其中P1.0P1.3為行線,P1.4P1.7為列線; P0口和P2口分別作為數(shù)碼管的段碼接口和位碼接口,系統(tǒng)時(shí)鐘fosc=12MHz,其具體參考電路如下圖所示。,(三)、繪制電路原理圖并仿真,1、用Keil編譯器編譯連接產(chǎn)生調(diào)試文件(.hex文件) 2、打開Proteus Professional軟件。 3、從Proteus元件庫中選取元器件。 AT89C51(單片機(jī)) , CAP(電容) , CRYSTAL(晶振), RES(電阻), 7406, CAP-ELEC(電解電容), RESPACK-8 (排阻), 7SEG-MPX4-CA (共陽極數(shù)碼管) ,BUTTON(按鍵)。 4、放置元器件、電源和地并連線。 5、設(shè)置元器件屬性。按電路所需設(shè)置元器件的屬性值。 6、加載目標(biāo)代碼文件。注意將Clock Frequency欄中的頻率設(shè)為 12MHz。 7、單擊仿真啟動(dòng)按鈕,全速運(yùn)行程序。 8、觀察并
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 應(yīng)急管理信息化工程師崗位面試問題及答案
- 2025屆廣東省惠州市實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二下化學(xué)期末教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)模擬試題含解析
- 廣東省深圳實(shí)驗(yàn)學(xué)校高中部2025屆高二化學(xué)第二學(xué)期期末聯(lián)考試題含解析
- 忻州一中2025屆高一化學(xué)第二學(xué)期期末檢測(cè)模擬試題含解析
- 2025屆重慶市普通高中化學(xué)高一下期末教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)模擬試題含解析
- 2025屆安徽省安慶市達(dá)標(biāo)名校高一化學(xué)第二學(xué)期期末聯(lián)考試題含解析
- 廣西蒙山縣一中2025屆高一下化學(xué)期末達(dá)標(biāo)檢測(cè)試題含解析
- 冶金設(shè)備安全管理辦法
- 供電企業(yè)信條管理辦法
- 桃江人才引進(jìn)管理辦法
- 全國中醫(yī)藥職業(yè)教育技能大賽針灸推拿技能大賽方案
- 2024至2030年中國漢白玉石雕數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)研究報(bào)告
- 三年級(jí)下冊(cè)混合計(jì)算題100道及答案
- DB12T 998-2020 殯葬服務(wù)機(jī)構(gòu)消毒衛(wèi)生規(guī)范
- 廣東省廣州市五校2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期期末聯(lián)考化學(xué)試卷
- 2024年天津高考數(shù)學(xué)真題試題(原卷版+含解析)
- 《大數(shù)據(jù)分析技術(shù)》課程標(biāo)準(zhǔn)
- 最簡(jiǎn)單封陽臺(tái)安全免責(zé)協(xié)議書
- 2024年危險(xiǎn)化學(xué)品經(jīng)營單位安全管理人員考試練習(xí)題(附答案)
- (正式版)JBT 3300-2024 平衡重式叉車 整機(jī)試驗(yàn)方法
- 《無人機(jī)航跡規(guī)劃》課程標(biāo)準(zhǔn)(高職)
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論