键盘显示接口剖析.pptx

第第7 7章章 键盘、显示接口技术键盘、显示接口技术 7.1键盘及其与计算机接口键盘及其与计算机接口 7.2独立式按键接口设计独立式按键接口设计 7.3矩阵式键盘接口设计矩阵式键盘接口设计 7.4LEDLED显示器及接口设计显示器及接口设计 7.1键盘、显示与计算机接口键盘、显示与计算机接口 键盘输入数据和命令，显示用于计算机的状态、命键盘输入数据和命令，显示用于计算机的状态、命令和计算结果。令和计算结果。一、键盘一、键盘单片机键盘有两种：单片机键盘有两种：一种是全编码键盘，其键码全由硬件提供，但是这一种是全编码键盘，其键码全由硬件提供，但是这种方式硬件结构复杂，成本高；种方式硬件结构复杂，成本高；另一种是非编码键盘，这种键盘多采用矩阵方式，另一种是非编码键盘，这种键盘多采用矩阵方式，利用软件识别键码及完成各种键功能处理。利用软件识别键码及完成各种键功能处理。单片机系统中多采用非编码键盘。单片机系统中多采用非编码键盘。二、显示器二、显示器 1.LED显示器显示器内部由发光二极管组成段显示。内部由发光二极管组成段显示。数码管结构又分为共阳极型和共阴极型。数码管结构又分为共阳极型和共阴极型。2.LCD液晶显示器液晶显示器常用的常用的LCD可分为字符型和点阵型两大类。可分为字符型和点阵型两大类。字符型可用来显示字符和数字，字符型可用来显示字符和数字，点阵型可用来显示汉字及图形。点阵型可用来显示汉字及图形。7.2独立式按键接口设计独立式按键接口设计一、独立式键盘接口电路一、独立式键盘接口电路P1.0P1.1P1.7+5v1.接口与数据接口与数据每个按键单独占有一根每个按键单独占有一根I/O接口引线。接口引线。输入每根输入每根I/O接口引线的信号接口引线的信号对应某个数据。对应某个数据。2.键盘的可靠性键盘的可靠性消除抖动电路消除抖动电路I/O接接口口+5v+5v消除抖动电路消除抖动电路开关开关单单片片机机抖动时间抖动时间10ms开关动作时间开关动作时间100ms“1”“0”10ms二、二、独立式按键接口程序设计独立式按键接口程序设计键盘处理程序任务键盘处理程序任务1 1)键输入键输入 检查键盘是否有键被按下，消除按检查键盘是否有键被按下，消除按键抖动。确定被按键的键号，获取键号。键抖动。确定被按键的键号，获取键号。硬件电路消除抖动或软件消除抖动。硬件电路消除抖动或软件消除抖动。2 2)键译码键译码 键号为键盘位置码，根据键号查表键号为键盘位置码，根据键号查表得出被按键的键值。得出被按键的键值。3 3)键处理键处理 根据键值转移到不同程序段。根据键值转移到不同程序段。若键若键值属于数字、字符键，则调用显示数字值属于数字、字符键，则调用显示数字和字符的子程序。若键值属于功能键，和字符的子程序。若键值属于功能键，则进行多分支转移，执行各个功能程序则进行多分支转移，执行各个功能程序段。段。延时等待延时等待10ms仍有按键信号？仍有按键信号？Y有按键信号？有按键信号？NYN键盘处理键盘处理 按键释放？按键释放？NY7.3矩阵式键盘矩阵式键盘由多条由多条I/O接口引线组成接口引线组成4行行4列矩阵式键盘。列矩阵式键盘。n行扫描法识别闭合键的原理如下：先按照行号，逐行行扫描法识别闭合键的原理如下：先按照行号，逐行接地，即先使第接地，即先使第0行接地，其余行为高电平，然后检测行接地，其余行为高电平，然后检测第第0行是否有键闭合，这是通过检查列线电位来实现的，行是否有键闭合，这是通过检查列线电位来实现的，即在第即在第0行接地时，检查是否有哪条列线为低电平。如行接地时，检查是否有哪条列线为低电平。如有某条列线为低电平，则表示第有某条列线为低电平，则表示第0行和此列线相交的位行和此列线相交的位置上的键被按下；如没有任何一条列线为低电平，则说置上的键被按下；如没有任何一条列线为低电平，则说明第明第0行上没有键按下。此后，再将第行上没有键按下。此后，再将第1行接地，然后检行接地，然后检查列线中是否有变为低电平的线。如此往下逐行扫描，查列线中是否有变为低电平的线。如此往下逐行扫描，直到最后一行。直到最后一行。二、按键处理二、按键处理程序：程序：延时消抖延时消抖键扫描求键号键扫描求键号延时等待延时等待键译码求键值键译码求键值修改显示缓冲区修改显示缓冲区跳转各功能程序跳转各功能程序有按键输入？有按键输入？确有按键？确有按键？按键释放？按键释放？是数字键？是数字键？7.4LED显示器及接口设计显示器及接口设计一、一、LED显示器结构和字段码关系显示器结构和字段码关系 由发光二极管组成，不同的发光段亮，可组成不由发光二极管组成，不同的发光段亮，可组成不同字型，电流太大，耗电量大，电流太小，发光度不同字型，电流太大，耗电量大，电流太小，发光度不够，一般各管电流在够，一般各管电流在10mA较合适。较合适。1.LED显示器结构显示器结构(Light-Emitting Diode)共阳极共阳极共阴极共阴极外形图外形图2.7段段LED字型码（段码）字型码（段码）显示字形habcdefg共阳极段共阳极段选码选码共阴极段共阴极段选码选码0123456789ABCDEF“灭灭”110000001111100110100100101100001 0 0 1 1 0 1 01 0 0 1 0 0 1 01 0 0 0 0 0 1 01 1 1 1 1 0 0 01 0 0 0 0 0 0 01 0 0 1 0 0 0 01 0 0 0 1 0 0 01 0 0 0 0 0 1 11 1 0 0 0 1 1 01 0 1 0 0 0 0 11 0 0 0 0 1 1 01 0 0 0 1 1 1 01 1 1 1 1 1 1 1C0HF9HA4HB0H99H92H82HF8H80H90H88H83HC6HA1H86H8EHFFH3FH06H5BH4FH06H6DH7DH07H7FH6FH77H7CH39H5EH79H71H00H二、二、LED显示器接口显示器接口LED显示器用于显示工业控制显示器用于显示工业控制参数、过程状态。参数、过程状态。1.LED数码管数码管共阴极共阴极LED和共阳极和共阳极LED当当LED字段引线与数据线连接，字段引线与数据线连接，每个显示字形对应一个字形码。每个显示字形对应一个字形码。COMP1.01.7MCS-51afbgecdhabhabhCOMD D7 7 D D6 6 D D5 5 D D4 4 D D3 3 D D2 2 D D1 1 D D0 0h g f e d c b ah g f e d c b a 显示程序任务：显示程序任务：1)设设置置显显示示缓缓冲冲区区，存存放放待显示数据。待显示数据。2)显显示示译译码码：程程序序存存储储器器中中建建立立字字形形码码常常数数表表，查查表表得出对应数据的字形码。得出对应数据的字形码。3)输输出出显显示示：输输出出字字形形码码到显示端口。到显示端口。例：例：MOVDPTR，#WTAB；指向字形码表首地址指向字形码表首地址MOVA，R0；取显示缓冲区中数据取显示缓冲区中数据MOVCA，A+DPTR；查表显示译码查表显示译码MOVP1，A；输出显示输出显示WTAB：DB3FH，06H，5BH；字形码表字形码表COMP1.01.7MCS-51afbgecdhabh2.LED接口电路接口电路显示多位数据的两种电路：显示多位数据的两种电路：1)静态显示静态显示多位多位LED分别用一组分别用一组8位字段口，各位位字段口，各位LED公共端接公共端接地，地，分别输出显示不同字形。分别输出显示不同字形。a b hCOMafbgecdh a b hCOM a b hCOM显示多位数据的两种电路：显示多位数据的两种电路：1)动态显示动态显示COMhCOMD7D1D0D0D1D2hbbhCOMafbgecdhaaba 对应字位线：D0 D1 D2 D3 D4 D5每个每个LED需要一个需要一个8位并行口位并行口多位多位LED共用一个共用一个8位字段位字段口，各位口，各位LED公共端用字位口公共端用字位口控制，扫描输出显示不同字形。控制，扫描输出显示不同字形。显示缓冲区与多位显示缓冲区与多位LED对应对应关系：关系：（3）多位静态显示方式及其接口电路）多位静态显示方式及其接口电路 多位静态显示电路多位静态显示电路（4）多位动态显示方式及其接口电路）多位动态显示方式及其接口电路7.5LCD显示器及接口设计显示器及接口设计一、一、LCD的原理与分类的原理与分类1.LCD的原理的原理LCD是一种被动显示器，本身不发光利用电场效是一种被动显示器，本身不发光利用电场效应应液晶的扭曲向列效应液晶的扭曲向列效应具有功耗低，显示信息大，寿命长和抗干扰能力具有功耗低，显示信息大，寿命长和抗干扰能力强等优点强等优点2.LCD的分类的分类显示类型：笔段型显示类型：笔段型、字符型点、阵图形型、字符型点、阵图形型采光分类：自然采光、背光源采光采光分类：自然采光、背光源采光驱动分类：静态驱动、动态驱动、双频驱动法驱动分类：静态驱动、动态驱动、双频驱动法 二、二、LCD液晶显示的接口技术液晶显示的接口技术