键盘显示器接口设计

键盘显示器接口设计一、键盘接口原理1.键盘输入的特点键盘：一组按键开关的集合。行线电压信号通过键盘开关机械触点的断开、闭合，输出波形如图10-6。第2页,共23页，2024年2月25日，星期天2.按键的确认检测列线电平高电平：断开；低电平：闭合，常用软件来消除按键抖动。基本思想：检测到有键按下，键对应的行线为低，软件延时10ms后，行线如仍为低，则确认该行有键按下。3.如何消除按键的抖动

当键松开时，行线变高，软件延时10ms后，行线仍为高，说明按键已松开。采取以上措施，躲开了两个抖动期t1和t3的影响。第3页,共23页，2024年2月25日，星期天键盘接口的分类独立式按键接口和行列式键盘接口。1.独立式键盘接口各键相互独立，每个按键各接一根输入线，通过检测输入线的电平状态可很容易判断那个键被按下。此种接口适于键数较少或操作速度较高的场合。图10-7（a）为中断方式的独立式键盘工作电路图10-7（b）为查询方式的独立式键盘工作电路。第4页,共23页，2024年2月25日，星期天第5页,共23页，2024年2月25日，星期天图10-8为8255A扩展I/O口的独立式按键接口电路。第6页,共23页，2024年2月25日，星期天图10-9用三态缓冲器扩展的I/O口的按键接口电路。第7页,共23页，2024年2月25日，星期天2.行列式(矩阵式)键盘接口用于按键数目较多的场合，由行线和列线组成，按键位于行、列的交叉点上。如图10-10所示。按键数目较多的场合，行列式键盘与独立式键盘相比，要节省很多的I/O口线。第8页,共23页，2024年2月25日，星期天（1）行列式键盘工作原理无键按下，该行线为高电平，当有键按下时，行线电平由列线的电平来决定。由于行、列线为多键共用，各按键彼此将相互发生影响，必须将行、列线信号配合起来并作适当的处理，才能确定闭合键的位置。（2）按键的识别方法a.扫描法图10-10（b）中3号键被按下为例，来说明此键时如何被识别出来的。第9页,共23页，2024年2月25日，星期天识别键盘有无键被按下的方法，分两步进行：第1步：识别键盘有无键按下；第2步：如有键被按下，识别出具体的按键。把所有行线置0，检查各列线电平（全1）是否有变化，如有变化，说明有键按下，如无变化，则无键按下。上述方法称为扫描法，即先把某一行置低电平，其余各行为高电平，检查各列线电平的变化，如果某列线电平为低，可确定此行列交叉点处的按键被按下。b.线反转法

只需两步便能获得此按键所在的行列值，线反转法的原理如图10-11。第10页,共23页，2024年2月25日，星期天第11页,共23页，2024年2月25日，星期天第1步：列线输出为全低电平，则行线中电平由高变低的所在行为按键所在行。第2步：行线输出为全低电平，则列线中电平由高变低所在列为按键所在列。结合上述两步，可确定按键所在行和列。（3）键盘的编码根据实际需要灵活编码。第12页,共23页，2024年2月25日，星期天1LED数码显示器接口原理LED(LightEmittingDiode):发光二极管的缩写。显示器前面冠以“LED”。1.1LED数码显示器的结构常用的LED显示器为8段（或7段，8段比7段多了一个小数点“dp”段）。有共阳极和共阴极两种。如图10-1所示。二、LED数码显示器接口原理第13页,共23页，2024年2月25日，星期天第14页,共23页，2024年2月25日，星期天为使LED显示不同的符号或数字，要为LED提供段码（或称字型码）。提供给LED显示器的段码（字型码）正好是一个字节（8段）。各段与字节中各位对应关系如下：按上述格式，8段LED的段码如表10-1所示。第15页,共23页，2024年2月25日，星期天显示字符共阴极段码共阳极段码显示字符共阴极段码共阳极段码03FHC0Hc39HC6H106HF9Hd5EHA1H25BHA4HE79H86H34FHB0HF71H8EH466H99HP73H8CH56DH92HU3EHC1H67DH82HT31HCEH707HF8Hy6EH91H87FH80HH76H89H96FH90HL38HC7HA77FH88H“灭”00HFFHb7CH83H………表10-1LED段码（8段）第16页,共23页，2024年2月25日，星期天表10-1只列出了部分段码，可根据实际情况选用。另外，段码是相对的，它由各字段在字节中所处的位决定。例如表10-1中8段LED段码是按格式：而形成的，“0”的段码为3FH（共阴）。反之，如将格式改为下列格式：则“0”的段码为7EH（共阴）。字型及段码由设计者自行设定，习惯上还是以“a”段对应段码的最低位。第17页,共23页，2024年2月25日，星期天N个LED显示块有N位位选线和8×N根段码线。1.2LED显示器工作原理图10-2是4位LED显示器的结构原理图。第18页,共23页，2024年2月25日，星期天段码线控制显示的字型，位选线控制该显示位的亮或暗。静态显示和动态显示两种显示方式。1.静态显示方式各位的公共端连接在一起（接地或+5V）。每位的段码线（a～dp）分别与一个8位的锁存器输出相连。显示字符一确定，相应锁存器的段码输出将维持不变，直到送入另一个段码为止。显示的亮度高。

图10-3:4位静态LED显示器电路。该电路各位可独立显示。第19页,共23页，2024年2月25日，星期天2.动态显示方式所有位的段码线相应段并在一起，由一个8位I/O口控制，形成段码线的多路复用，各位的公共端分别由相应的I/O线控制，形成各位的分时选通。第20页,共23页，2024年2月25日，星期天图10-4：4位8段LED动态显示电路。其中段码线占用一个8位I/O口，而位选线占用一个4位I/O口。第21页,共23页，2024年2月25日，星期天图10-5为8位LED动态显示2003.10.10的过程。图（a)是显示过程，某一时刻，只有一位LED被选通显示，其余位则是熄灭的；图（b)是实际显示结果，人眼看到的是8位稳定的

同时显示的字符。第22页,共23页，2024年2月25日，星期天1、10根