键盘、显示及其接口技术.pptx

3.1 键盘及其接口键盘及其接口3.1.1 概述概述3.1.2 独立式键盘接口独立式键盘接口3.1.3 行列式键盘行列式键盘上一页上一页下一页下一页返回本章返回本章3.1.1 概述概述 键键盘盘是是由由若若干干按按键键组组成成的的开开关关矩矩阵阵，它它是是微微型型计计算算机机最最常常用用的的输输入入设设备备，用用户户可可以以通通过过键键盘盘向向计计算算机机输输入入指指令令、地地址址和和数数据据。一一般般单单片片机机系系统统中中采采用用非非编编码码键键盘盘，非非编编码码键键盘盘是是由由软软件件来来识识别别键键盘盘上上的的闭闭合合键键，它它具具有有结结构构简简单单，使使用用灵灵活活等等特点，因此被广泛应用于单片机系统。特点，因此被广泛应用于单片机系统。上一页上一页下一页下一页 按键开关的抖动问题按键开关的抖动问题 组成键盘的按键有触点式和非触点式两种，单组成键盘的按键有触点式和非触点式两种，单片机中应用的一般是由机械触点构成的。如片机中应用的一般是由机械触点构成的。如图图3 31 1所示。所示。由于按键是机械触点，当机械触点断开、闭合由于按键是机械触点，当机械触点断开、闭合时，会有抖动，时，会有抖动，P1.0输入端的波形如输入端的波形如图图3 32所示。所示。常用去抖动方法：常用去抖动方法：（1 1）硬件方法）硬件方法 增加去抖动电路。增加去抖动电路。（2 2）软件方法）软件方法 采用软件延时采用软件延时(10ms)躲过抖动躲过抖动上一页上一页下一页下一页返回本节返回本节3.1.2 独立式键盘接口独立式键盘接口 独独立立式式按按键键是是指指直直接接用用I/O口口线线构构成成的的单单个个按按键键电电路路。每每根根I/O口口线线上上按按键键的的工工作作状状态态不不会会影影响响其其他他I/O口口线线的的工工作作状状态态。独独立立式式按按键键电电路路如如图图33所示。所示。上一页上一页下一页下一页返回本节返回本节3.1.3 行列式键盘行列式键盘1键盘工作原理键盘工作原理 在在键键盘盘中中按按键键数数量量较较多多时时，为为了了减减少少I/O口口的的占占用用，通通常常将将按按键键排排列列成成矩矩阵阵形形式式，行行列列式式键键盘盘电电路路原原理理如如图图34所示。所示。列列线线通通过过电电阻阻接接正正电电源源，并并将将行行线线所所接接的的单单片片机机的的I/O口口(P1.4-P1.7)(P1.4-P1.7)作作为为输输出出端端，而而列列线线所所接接的的I/O口口(P1.0-(P1.0-P1.3)P1.3)则则作作为为输输入入。当当按按键键没没有有按按下下时时，所所有有的的输输出出端端都都是是高高电电平平，代代表表无无键键按按下下。行行线线输输出出是是低低电电平平时时，一一旦旦有有键键按按下下，则则输输入入线线就就会会被被拉拉低低，这这样样，通通过过读读输输入入线线的状态就可得知是否有键按下了。的状态就可得知是否有键按下了。上一页上一页下一页下一页2键盘扫描方式键盘扫描方式 行行扫扫描描法法 行行扫扫描描法法又又称称为为逐逐行行（或或列列）扫扫描描查查询询法法，是一种最常用的按键识别方法。是一种最常用的按键识别方法。(1)(1)判断键盘中有无键按下判断键盘中有无键按下 将将全全部部行行线线Y0-Y3Y0-Y3置置低低电电平平，然然后后检检测测列列线线的的状状态态。只只要要有有一一列列的的电电平平为为低低，则则表表示示键键盘盘中中有有键键被被按按下下，而而且且闭闭合合的的键键位位于于低低电电平平线线与与4 4根根行行线线相相交交叉叉的的4 4个个按按键键之之中中。若若所有列线均为高电平，则键盘中无键按下。所有列线均为高电平，则键盘中无键按下。(2)(2)判断闭合键所在的位置判断闭合键所在的位置 在在判判定定有有键键按按下下后后逐逐逐逐行行置置低低电电平平，同同时时读读入入列列的的状状态态，如如果果列列的的状状态态出出现现非非全全1状状态态，这这时时0状状态态的的行行、列列交交点点的的键就是所按下的键。键就是所按下的键。键扫描子程序框图如键扫描子程序框图如图图35 所示。所示。上一页上一页下一页下一页返回本节返回本节3.2 显示器接口显示器接口3.2.1 LED显示器接口显示器接口3.2.2 LCD显示器接口显示器接口上一页上一页下一页下一页返回本章返回本章3.2.1 LED显示器接口显示器接口1LED显示器结构与原理显示器结构与原理 LED显示块是由发光二极管显示字段的显示器显示块是由发光二极管显示字段的显示器件。件。在单片机应用系统中通常使用的是七段在单片机应用系统中通常使用的是七段LED。这种显示块有共阴极与共阳极两种，如这种显示块有共阴极与共阳极两种，如图图36所所示。七段显示块与单片机接口非常容易。如示。七段显示块与单片机接口非常容易。如表表31所示。所示。上一页上一页下一页下一页2LED显示器与显示方式显示器与显示方式 在在单单片片机机应应用用系系统统中中使使用用LED显显示示块块构构成成N位位LED显示器。显示器。图图37是是N位显示器的构成原理。位显示器的构成原理。LED显示器有两种方式：显示器有两种方式：（1）LED静态显示方式（如静态显示方式（如图图38所示）所示）（2）LED动态显示方式（如动态显示方式（如图图39所示）所示）上一页上一页下一页下一页3LED显示器接口实例显示器接口实例 从从LED显显示示器器的的原原理理可可知知，为为了了显显示示字字母母与与数数字字，必必须须最最终终转转换换成成相相应应的的段段选选码码。这这种种转转换换可可以通过硬件译码器或软件进行译码。以通过硬件译码器或软件进行译码。l硬件译码器硬件译码器LED显示器接口显示器接口 （如（如图图310所示）所示）l软件译码软件译码LED显示器接口显示器接口 （如（如图图311、312所示）所示）上一页上一页下一页下一页返回本节返回本节3.2.2 LCD显示器接口显示器接口1LCD的基本结构及工作原理的基本结构及工作原理液晶显示器基本结构上一页上一页下一页下一页2LCD的驱动方式的驱动方式 静静态态驱驱动动方方式式：静静态态驱驱动动回回路路及及波波形形如如图图313所示，图中所示，图中LCD表示某个液晶显示段。表示某个液晶显示段。时时分分割割驱驱动动电电压压平平均均化化：当当显显示示字字段段增增多多时时，为为减减少少引引出出线线和和驱驱动动回回路路数数，需需要要采采用用时时分分割割驱驱动动法法。时时分分割割驱驱动动方方式式通通常常采采用用电电压压平平均均化化法法，其其占占空空比比有有1/2，1/8，1/11，1/16，1/32，1/64等等，偏比有偏比有1/2，1/3，1/4，1/5，1/7，1/9等。等。上一页上一页下一页下一页3LCD接口实例接口实例 硬硬件件接接口口电电路路：图图314为为六六位位液液晶晶静静态态显显示示电路。电路。典典型型显显示示子子程程序序：设设显显示示缓缓冲冲区区为为8031片片内内RAM的的22H27H六六个个单单元元依依次次放放置置六六位位分分离离的的BCD码。码。上一页上一页下一页下一页返回本节返回本节3.3 HD7279键盘、显示智能控制芯片键盘、显示智能控制芯片是一片具有串行接口的可同时驱动8位共阴式数码管（或64只独立LED）的智能显示驱动芯 片，该芯片同时还可连接多达64键的键盘矩阵，单片即可完成LED显示、键盘接口的全部功能。HD7279键盘、显示智能控制芯片。键盘、显示智能控制芯片。上一页上一页下一页下一页返回本章返回本章7.4 内藏内藏HD61202HD61202控制器图形液晶显示模控制器图形液晶显示模 点阵式液晶显示器件(LCD)因为其体积小、重量轻、显示信息量大,特别是能够显示汉字和图形曲线的突出优点,被广泛应用于各种仪器仪表、电子显示装置、计算机显示终端等诸多场合,实现人机对话和各种测量处理结果的显示,特别是在便携式仪器仪表中具有广阔的应用前景。内藏内藏HD61202HD61202控制器图形液晶显示模控制器图形液晶显示模上一页上一页下一页下一页返回本章返回本章THANK YOU VERY MUCH！本章结束！本章结束！返回本章图图31 机械触点式按键机械触点式按键 P1.0返回返回图图32 键闭合和断开时的电压抖动键闭合和断开时的电压抖动 返回返回图图33 独立式按键电路独立式按键电路 返回返回图图34 行列式键盘原理电路行列式键盘原理电路返回返回图图35 键扫描子程序框图键扫描子程序框图返回返回（a）共阴极）共阴极 （b）共阳极）共阳极 （c）管脚配置）管脚配置图图36 七段七段LED显示块显示块返回返回图图3 37 N7 N位位LEDLED显示器显示器返回返回图图3 38 8 四位静态四位静态LEDLED显示器电路显示器电路返回返回图图39 八位八位LED动态显示器电路动态显示器电路 返回返回图图3 310 10 利用硬件译码器的七段利用硬件译码器的七段LEDLED接口电路接口电路 返回返回图图3 311 11 通过通过81558155扩展扩展I/OI/O口控制的口控制的8 8位位LEDLED动态显示接口动态显示接口返回返回图图3 312 12 动态显示子程序流程图动态显示子程序流程图返回返回（a）驱动回路）驱动回路 （b）真值表）真值表 （c）驱动波形）驱动波形图图313 静态驱动回路及波形静态驱动回路及波形返回返回图图314 六位六位LED静态显示电路静态显示电路 返回返回表71 七段LED的段选码 返回返回