按键与显示电路的设计与实现(全面)

1、学习情境学习情境4 4 按键与显示电路的设计与实现按键与显示电路的设计与实现4.1 4.1 学习目标：学习目标：(1)掌握单片机外围显示和按键电路的设掌握单片机外围显示和按键电路的设计和制作；计和制作；(2)掌握按键和显示电路的掌握按键和显示电路的C51程序的编写程序的编写和调试。和调试。4.2 4.2 任务分析：任务分析：任务名称任务名称：在独立电路板上设计制作单片机单片机在独立电路板上设计制作单片机单片机的按键和显示电路，满足：的按键和显示电路，满足：（1）在万用板上制作单片机的按键和显在万用板上制作单片机的按键和显示电路，使该电路具有和单片机最小系示电路，使该电路具有和单片机最小系统的接

2、口，电路的结构简单，成本低廉；统的接口，电路的结构简单，成本低廉；（2）编写基本控制程序，下载调试，使编写基本控制程序，下载调试，使该电路实现基本的按键输入和字符显示该电路实现基本的按键输入和字符显示功能。功能。任务背景任务背景：按键和显示是各种电子设备最基本的人按键和显示是各种电子设备最基本的人机交互界面，良好的按键和显示界面是电机交互界面，良好的按键和显示界面是电子产品美观易用的基础。本次工作任务是子产品美观易用的基础。本次工作任务是为一小型温度测控系统设计制作按键和显为一小型温度测控系统设计制作按键和显示电路。示电路。4.2 4.2 任务分析：任务分析：4.2 4.2 任务分析：任务分析

3、：任务要求：任务要求：（1）学习单片机按键和显示电路的原理和电路设计方法，合理选择按键和显示电路的控制芯片和电路结构；（2）完成全电路理论设计、绘制电路图，自制电路板、焊接调试；（3）撰写设计报告、调试总结报告及使用说明书。4.2 4.2 任务分析：任务分析：工作任务所需要的设备、工具和材料工作任务所需要的设备、工具和材料：具有232串行口的计算机、双踪示波器、5V直流电源、万用表（模拟或数字）、电烙铁、导线，自制电路板的各种工具一套及元器件若干。4.3 4.3 任务知识点：任务知识点：4.3.1 七段七段LED显示器显示器4.3.2 LED显示器的显示方式显示器的显示方式4.3.3 LED显

4、示器与单片机接口显示器与单片机接口4.3.4 LED的驱动电路的驱动电路4.3.5 键盘抖动及其消除方法键盘抖动及其消除方法4.3.6 独立式键盘独立式键盘4.3.7 矩阵式键盘矩阵式键盘4.3.14.3.1七段七段LED显示器显示器：4.3.14.3.1七段七段LED显示器显示器：显示字符显示字符 共阴极字型码共阴极字型码 共阳极字型码共阳极字型码 显示字符显示字符 共阴极字型码共阴极字型码 共阳极字型码共阳极字型码0 03FH3FHC0HC0HA A77H77H88H88H1 106H06HF9HF9Hb b7CH7CH83H83H2 25BH5BHA4HA4HC C39H39HC6HC6

5、H3 34FH4FHB0HB0Hd d5EH5EHA1HA1H4 466H66H99H99HE E79H79H86H86H5 56DH6DH92H92HF F71H71H8EH8EH6 67DH7DH82H82HP P73H73H8CH8CH7 707H07HF8HF8H40H40HBFHBFH8 87FH7FH80H80H全灭全灭00H00HFFHFFH9 96FH6FH90H90H问题问题：单片机控制电路中，应如何选择单片机控制电路中，应如何选择LED显示器的结构？显示器的结构？4.3.2 4.3.2 LED显示器的显示方式显示器的显示方式：N位LED静态显示原理图4.3.2 4.3.2

6、LED显示器的显示方式显示器的显示方式：N位LED动态显示原理图问题：问题：根据显示电路的要求，应如何选用数根据显示电路的要求，应如何选用数码管的显示控制方式？码管的显示控制方式？4.3.3 4.3.3 LED显示器与单片机接口显示器与单片机接口：软件译码动态显示电路软件译码动态显示电路4.3.3 4.3.3 LED显示器与单片机接口显示器与单片机接口：硬件译码驱动器与单片机及显示器的接口硬件译码驱动器与单片机及显示器的接口4.3.3 4.3.3 LED显示器与单片机接口显示器与单片机接口：元件名称元件名称功能功能驱动能力驱动能力备注备注74LS4674LS46、47BCD-BCD-七段译码七

7、段译码/输出驱动器输出驱动器段驱动段驱动8mA输出开路输出开路74LS4874LS48BCD-BCD-七段译码七段译码/输出驱动器输出驱动器段驱动段驱动8mA输出需上拉电阻输出需上拉电阻74LS4974LS49BCD-BCD-七段译码七段译码/输出驱动器输出驱动器段驱动段驱动8mAOCOC输出输出45114511BCD-BCD-七段译码七段译码/输出驱动器输出驱动器段驱动段驱动8mACMOSCMOS器件，输出锁存器件，输出锁存MC14558MC14558BCD-BCD-七段译码七段译码无驱动能力无驱动能力MC14547MC14547BCD-BCD-七段译码七段译码/输出驱动器输出驱动器段驱动段

8、驱动8mAMC14513MC14513BCD-BCD-七段译码七段译码/输出驱动器输出驱动器段驱动段驱动12mA输出锁存输出锁存ICM7212ICM7212BCD-BCD-七段译码七段译码/输出驱动器输出驱动器段驱动段驱动8mA可静态驱动四位共阳极可静态驱动四位共阳极LEDICM7218ICM72188 8位动态位动态BCD-七段译码器七段译码器段驱动段驱动20mA位驱动位驱动170mA可动态驱动可动态驱动8位共阳极位共阳极LED动态扫描频率动态扫描频率250HZ常用的硬件译码集成电路常用的硬件译码集成电路问题：问题：LED显示器与单片机接口，应选用哪显示器与单片机接口，应选用哪种译码方式？为

9、什么种译码方式？为什么?4.3.4 4.3.4 LED的驱动电路的驱动电路：静态显示驱动电路静态显示驱动电路4.3.4 4.3.4 LED的驱动电路的驱动电路：动态动态显示驱动电路显示驱动电路问题问题：在在LED显示电路设计中，段码驱动和位显示电路设计中，段码驱动和位码驱动应选用何种驱动方式？有什么差别码驱动应选用何种驱动方式？有什么差别？工作任务工作任务：如何用如何用74HC373芯片设计一种廉价的基于芯片设计一种廉价的基于总线的总线的LED显示电路？显示电路？4.3.54.3.5键盘抖动及其消除方法键盘抖动及其消除方法： 键 被 按 下 闭合稳态 按下抖动 释放抖动 按键抖动波形按键抖动波形4.3.54.3.5键盘抖动及其消除方法键盘抖动及其消除方法： 硬件削抖电路硬件削抖电路4.3.64.3.6独立式键盘：独立式键盘：4.3.64.3.6矩阵式键盘：矩阵式键盘： 矩阵式键盘工作原理矩阵式键盘工作原理4.3.64.3.6矩阵式键盘：矩阵式键