单片机原理与应用-9单片机的键盘显示接口技术

单片机的键盘显示接口技术人机接口一、键盘接口二、显示器接口单片机电路有时也需要键盘、显示等外设一、键盘接口按键的特点及输入原理独立式按键矩阵式按键按键的特点及输入原理按键的分类:触点式:机械无触点式:电气键输入原理:通过按键的接通与断开.产生两种相反的逻辑状态.低电平”0”与高电平”1”键功能的实现:对于一组键或一个键盘,需通过接口电路与单片机相连.可采取查询和中断方式测试有无按键按下,再确定是哪一个键按下,将该键号送入累加器ACC,然后判定是数字键还是功能键,若是数字键,则将相关键号对应的数字送入相关的缓冲区,若是功能键,则通过跳转指令转入执行该键的功能程序,执行完后再返回主程序.键盘输入应解决的问题键盘是一组按键的集合，它是最常用的单片机输入设备．操作人员可以通过键盘输入数据或命令，实现简单的人机通讯。键是一种常开型按钮开关，平时(常态)键的二个触点处于断开状态，按下键时它们才闭合(短路)。键盘接口需要解决的问题按键识别：是否有键按下，求键号键抖动及消除：机械按键抖动时间在５ms-10ms之间（计数时，要加去抖动电路）消除方法：硬件方案－双稳态去抖电路软件方案－延时10ms-20ms后再次判断键盘中每个按键都是—个常开关电路，如图所示。按键的确认：P1.7=1无按键；

P1.7=0有按键；去抖动的方法①硬件去抖动采用RS触发器：优点:速度快,实时,

缺点:增加了硬件成本②软件去抖动采用延时方法按键在闭合和断开时，触点会存在抖动现象：

键盘的分类键盘分编码键盘和非编码键盘。键盘上闭合键的识别由专用的硬件编码器实现，并产生键编码号或键值的称为编码键盘，如BCD码键盘、ASCII码键盘等；而靠软件来识别的称为非编码键盘； 在单片机组成的测控系统及智能化仪器中，用的最多的是非编码键盘。非编码键盘有分为：独立式非编码键盘和行列式非编码键盘。独立式按键接口电路：优点:连线简单,程序容易,要判断是否有键按下，只要用位处理指令即可.缺点:太浪费资源，随着键数的增多其所占用的I/O口线也增加适用于按键较少、I/O口空闲的场合。编程；按三个按键中的任一键都对应一个特定功能．矩阵式按键键号＝列首号＋行号按键识别应采用扫描法或线路反转法行线:四根,接P1.0---P1.3列线:四根,接P1.4---P1.7

按键较多时,一般采用行列式键盘.工作过程(p.154)工作原理P.154-155

键盘扫描子程序一般包含以下内容：判别有无键按下扫描获取闭和键行、列的值用计算法或查表法得到键值判断闭和键释放否，如没释放则继续等待保存闭和键号散转指令JMP@A+DPTR键按下／释放判断MAIN:LCALLKSJZ…按键识别扫描法原理：在某一时刻只让一条列线处于低电平，其余列线处于高电平，则当这一列有键按下时，该键所在的行电平将会由高电平变为低电平，可判定该列相应的行有键按下。流程：当第０列处于低电平时，逐行查找是否有行线变低，若有，则第０列与该行的交叉点按键按下。若无，则表示第０列无键按下，再让下一列电平处于低电平，依此循环，这种方式称为键盘扫描。键号＝行首键号（0、4、8、12）＋列号（０、１、２、３）键盘扫描程序键盘的扫描方式程控扫描方式：CPU的控制一旦进入监控程序，将反复不断地扫描键盘，等待输入命令或数据。定时扫描方式：在初始化程序中对定时器/计数器进行编程，使之产生10ms的定时中断，CPU响应定时中断，执行中断服务程序，对键盘扫描一遍，检查键盘的状态，实现对键盘的定时扫描。Cont.⑶中断扫描方式：当键位上有键压下时，由硬件电路产生中断请求，CPU响应中断，执行中断服务程序，判断压下的键的键号，根据键的定义(数字键或功能键)作相应的处理。Cont.为提高CPU工作效率，采用中断扫描工作方式．其工作过程如下：当无键按下时，CPU处理自己的工作，当有键按下时，产生中断请求，CPU转去执行键盘扫描子程序，并识别键号．分析说明P.156图9-5和程序中断扫描方式，p.157图9-6,9-7P.158图9-8、9-9、9-10显示器接口技术介绍LED的结构和显示原理静态显示方法动态显示方法动态显示方法的实现LED显示器如何显示指定数字／字符七段LED显示器

使用LED显示器时，要注意区分这两种不同的接法。为了显示数字或字符，必须对数字或字符进行编码。七段数码管加上一个小数点，共计8段。因此为LED显示器提供的编码正好是一个字节。用共阴LED显示器显示16进制数的编码已列在下表。

显示接口工作原理

1．LED显示器的工作原理

发光二极管一般为砷化镓半导体二极管，在发光二极管两端加上正向电压，则发光二极管发光。而数码管LED是由若干发光二极管组合而成的，一般的“8”字型LED由“a，b，c，d，e，f，g，dp”8个发光二极管组成，如图所示，每个发光二极管称为一字段。 七段LED有共阴极和共阳极两种结构形式。 显示电路一般分为静态显示和动态显示两类。

共阳极接法 把发光二极管的阳极连在一起构成公共阳极。使用时公共阳极接VCC，当某阴极端为低电平时，该段发光二极管就导通发光。

共阴极接法 把发光二极管的阴极连在一起构成公共阴极。使用时公共阴极接GND，当某阳极端为高电平时，该段发光二极管就导通发光。 七段LED包含七段发光二极管和小数位发光二极管，共需8位I/O口线控制，其代码为一个字节。七段LED字型码见表所示。共阴数码管码表

0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,

0 1 2 345

0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,

6 7 8 9AB

0x39,0x5e,0x79,0x71,0x00

CDEF 无显示表

七段LED字型码

P.160字位控制、字形控制驱动电路例子编码顺序“dpgfedcba”,码字＝”dpgfedcba”,dp＝”0”表示共阴极连接，dp=“1”表示共阳极连接，对于“a,b,c,d,e,f,g，dp”发光二极管，共阴极时其为高电平发光，而共阳极时则为低电平发光“8“，共阴极码字表示为”01111111”=”7FH”,共阳极表示为”10000000”=”80H”“6”,共阴极码字表示为”01111101”=”7DH”,共阳极表示为”10000010”=”82H”“4”,共阴极码字表示为”01100110”=”66H”,共阳极表示为”10011001”=”99H”静态显示方式连接：所有LED的位选均共同连接到+VCC或GND．每个LED的８根段选线分别连接一个８位并行I/O口，从该I/O口送出相应的字型码显示字型．特点：P.160-161图9-12、9-13；译码驱动9-15原理简单，显示亮度强，无闪烁；占用I/O口资源较多．动态显示方式连接所有的LED的段选线共同连接在一起共用一个8位I/O口，而每个LED位选分别由一根相应的I/O口线控制．因此必须采用动态扫描显示方式，每个时刻只选通其中一个LED，同时在段选口送出该位LED的字型码．动态显示基本原理扩展段选位选电路的接法决定了必须采用逐位扫描显示方式．即从段选口送出某位LED的字型码，然后选通该位LED,并保持一定延时时间．然后选通下一位，直到所有位扫描完．要注意的两个问题：１．字型码通常通过查表指令MOVC来求得２．换位显示时通常要加一段程序使所有的LED全灭．时，分，秒#include<reg52.h>staticunsignedcharcodeseg[8]={ 0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07};staticunsignedcharcodesel[8]={ 0x0fe,0x0fd,0x0fb,0x0f7,0x0ef,0x0df,0x0bf,0x7f};voidmain(v