第9章 键盘与显示接口

1、单片机原理(yunl)及应用第9章键盘(jinpn)与显示接口本章学习要求：1.掌握键盘工作原理、电路连接及编程；2.掌握数码管显示原理、电路连接及编程。共二十五页9.1 键盘(jinpn)接口9.1.1 键盘结构与工作(gngzu)原理键盘中每个按键都是一个常开开关按下键S3，P1.7口为低电平放开键S3，P1.7口为高电平共二十五页9.1 键盘(jinpn)接口由于机械触点的弹性作用(zuyng)，在闭合和断开按键的瞬间，触点会产生机械抖动，表现为P1.7口出现一系列的脉冲信号。如右图所示。抖动时间的长短，由按键的机械特性决定，一般在5ms10ms间。按键抖动的危害按键抖动的消除 硬件消除

2、； 如： R-S双稳态触发器电路 RC阻容滤波电路 软件消除，实际应用多。在CPU检测到有按键按下时，执行一个10ms的延时程序后，再次判断该键电平是否保持闭合状态电平，如保持闭合状态电平则确认为真正有键按下，从而消除抖动的影响。当CPU检测到按键释放后，也要给一个10ms的延时，待后沿抖动消失后才去执行该键的处理程序。共二十五页9.1 键盘(jinpn)接口9.1.2 独立式键盘(jinpn)接口设计独立式按键是指各按键相互独立，每个按键各接一个输入口。通过检测输入口上的电平状态判断哪个键被按下。接上拉电阻的目的是为了保证在按键断开时，各个输入口有确定的高电平。每个按键需要占用一个输入口，不

3、适合用于需要很多按键的场合。共二十五页9.1 键盘(jinpn)接口9.1.3 矩阵式键盘(jinpn)接口设计矩阵式键盘结构矩阵式键盘由行线和列线构成列线通过上拉电阻接到+5V列线接到输入口上行线接到输出口上按键位于行、列的交叉点上适用于需要按键较多的场合矩阵式键盘工作原理无按键按下时,列线输入高电平;有按键按下时,列线输入电平由与此列线相连的行线电平决定.如果行线输出低电平,则列线电平为低如果行线输出高电平,则列线电平为高为了确认按键位置，必须将行、列线配合使用。共二十五页按键的识别方法（键扫描(somio)）首先行线全输出0，判断是否有键按下。如果列线为全1，无按键按下如果列线非全1，有

4、按键按下然后，让行线P10输出0，其它三条行线输出1，读列线状态。如果列线为全1，第一行无按键按下，继续扫描。如果列线非全1，可以判断按键(n jin)在第一行，再根据为0的列线序号，可以确定按键具体的列号，停止扫描。如果第一行无按键按下，让行线P11口输出0，其它三条行线输出1，读列线状态，判断按键是否在第二行。如果第二行仍无按键按下，让行线P12口输出0，其他三条行线输出1，读列线状态，判断按键是否在第三行。如果第三行仍无按键按下，让行线P13口输出0，其它三条行线输出1，读列线状态，判断按键是否在第四行。9.1 键盘接口共二十五页9.1 键盘(jinpn)接口编程举例(j l)键值=行首

5、键值+列号共二十五页9.1 键盘(jinpn)接口uchar key_sm( void )uchar key,temp,smm; key = 0 xff; /键码 KP: P1 = 0 xF0;temp=P1 | 0 x0F; if(temp=0 xff) goto KP; /无键按下，继续查询(chxn) delay10ms( ); /延时10ms，消除抖动P1 = 0 xF0;temp=P1 | 0 x0F; if(temp=0 xff) goto KP;/无键按下，继续查询 smm=0 xfe; /扫描码 for(i=0;i4;i+) P1=smm; temp=P1 | 0 x0f; i

6、f( temp=0 xef ) key=i*4;break; else if( temp = 0 xdf ) key=i*4+1;break; else if( temp = 0 xbf ) key=i*4+2;break; else if( temp = 0 x7f ) key=i*4+3;break; smm = (smm 1)+1; if( key = 0 xff) goto KP; smmi*4行0FE0行1FD4行2FB8行3F7C键值=行首键值+列号共二十五页9.1 键盘(jinpn)接口P1 = 0 xF0; KP3: temp=P1 | 0 x0F; /查询键是否释放 if(t

7、emp!=0 xff) goto KP3; /未释放，继续查询 delay10ms( ); /延时10ms，消除抖动(dudng)temp=P1 | 0 x0F; /再次查询键是否释放 if(temp!=0 xff) goto KP3; /未释放，继续查询 return key; 执行完以上函数后，返回键值。共二十五页9.2 LED数码管显示(xinsh)接口由LED构成(guchng)的3种显示部件指示灯数码管点阵屏LED: Light Emiting Diode电路符号:共二十五页9.1.1 数码管结构及显示(xinsh)原理数码管由8个发光二极管（以下(yxi)简称段）构成，通过不同的组

8、合可用来显示数字0 9、部分字符、符号“”及小数点“”。数码管的外形结构如图所示。数码管又分为共阴极和共阳极两种结构。9.2 LED数码管显示接口共二十五页COM P1.01.7 MCS-51a f b g e c d dpabh将公共阴极(ynj)接地,在ag各段的阳极上加不同的电压，就会使各段的发光情况不同，形成不同的发光字符。D7D6D5D4D3D2D1D0dpgfedcba段选码的位定义(dngy)R段码表:段选码的值与显示字符的对应关系.“8”:共阴极段选码的值为7FH; 共阳极段选码的值为80H.9.2 LED数码管显示接口共二十五页共阴极(ynj)和共阳极的段选码互为反码 。显示

9、字符共阴极段选码共阳极段选码显示字符共阴极段选码共阳极段选码03FHC0HC39HC6H106HF9HD5EHA1H25BHA4HE79H86H34FHB0HF71H8EH466H99HP73H8CH56DH92HU3EHC1H67DH82HT31HCEH707HF8HY6EH91H87FH80HL38HC7H96FH90H8FFH00HA77H88H“灭”00FFHB7CH83H9.2 LED数码管显示(xinsh)接口共二十五页9.1.2 数码管的静态(jngti)显示方式将公共阴极接地或公共阳极接电源， 段码接一8位并行输出口。需要占用(zhn yn)大量的输出端口。 a b hCOM

10、a b hCOM a b hCOMa f b g e c d h 9.2 LED数码管显示接口共二十五页 在实际应用中，静态显示通常利用单片机的串口工作方式0，利用串并转换电路实现。如图9-7所示，利用4个74LS164的输出端口分别驱动4个LED数码管，74LS164的数据输出端口D0-D7分别与数码管的ah相连，只要在该位的段选线上保持段选码电平，该位就能保持相应的显示字符。由于每一位由一个8位输出口控制段选码，所以在同一时刻各位可以显示不同(b tn)的字符。 9.2 LED数码管显示(xinsh)接口共二十五页例9-1 串行接口控制的静态LED显示。89C51单片机串口工作在移位寄存器

11、方式（方式0），扩展74LS164来驱动LED静态显示。工作在移位寄存器方式时，串行口的TXD端输出移位同步时钟，RXD端输出串行数据，即段选码数据。 0-9999的四位数显示程序(chngx)如下： 9.2 LED数码管显示(xinsh)接口共二十五页9.2 LED数码管显示(xinsh)接口共二十五页9.1.3 数码管的动态显示方式(fngsh)将所有(suyu)显示位的段选码接在一起；通过位选线选择某一时刻显示的位，时间单位一般取15ms;采用循环扫描的方法，实现多位显示。9.2 LED数码管显示接口共二十五页位选线的驱动(q dn)位选线为什么需要驱动？位选线如何驱动？ULN20037

12、位达林顿驱动器ULN2003反相输出单路驱动(q dn)能力(吸入电流)达500mA9.2 LED数码管显示接口共二十五页9.2 LED数码管显示(xinsh)接口共二十五页1.查段选码：2. P2输出段选码3. P1输出位选码 注意：位选码的值总是只有(zhyu)1个位为1。9.2 LED数码管显示(xinsh)接口共二十五页4. 扫描(somio)一次方法分析：扫描1次，每位数码管显示(xinsh)一次。以1ms为间隔，顺序将P10到P15输出高电平。在某位输出高电平期间，相应输出该位的段选码。入口条件： 待显示字符存于35H30H单元中9.2 LED数码管显示接口共二十五页void di

13、sp( void) uchar i,zf,wxm; wxm=0 x01; for(i=0;i6;i+) P1=0; /关显示(xinsh) zf=DBYTE0 x30+i; /取待显示字符 P2=tablezf; /去段选码输出 P1=wxm; /输出位选码 wxm = wxm 1; /位选码左移一位 delay1ms( ); #include #include #define uchar unsigned charuchar code table17=0 x3f,0 x06,0 x5b,0 x4f,0 x66,0 x6d,0 x7d,0 x07, 0 x7f,0 x6f; / 0,1,2,3,4,5,6,7 ,8,99.2 LED数码管显示(xinsh)接口共二十五页void main( void) DBYTE0 x30=0; DBYTE0 x31 =1; DBYTE0 x32 =2; DBYTE0 x33=3; DBYTE0 x34 =4; DBYTE0 x35 =5; while(1) disp( ); 9.2 LED数码管显示(xinsh)接口共二十五页内容摘要单片机原理及应用。有按键按下时,列线输入电平由与此列线相连的行线电平决定.。键值=行首键值+列号。uchar key,temp,smm。/键码。/无键按下，继续查询。/未释放，继续查询。/再次