智能仪器技术 课件 9.10 智能仪器人机接口

智能仪器人机接口揭秘智能仪器人机接口都有啥1.键盘的主要任务是（

）判断是否有键按下--识键判断哪个按键按下--译键执行键盘管理程序消除按键抖动ABCD提交多选题1分下面关于软件消除按键抖动的方法，正确的是（）软件延时10ms左右按下和松开按键，都要进行软件延时软件延时浪费CPU资源只在按下按键时进行软件延时消抖就可以ABCD提交多选题1分键盘硬件去抖--RS触发电路RSQn+101010111保持不变00不稳硬件去抖--并联电容当按键未闭合时，电容通过RC回路充电，使得电容充满电荷。当按键闭合后，利用电容两端电压无法突变的特性实现延时去抖，电容通过RC回路放电。非编码式键盘的扫描方式有几种？查询方法定时扫描中断扫描线路反转法ABCD提交多选题1分键盘独立式键盘的接口设计说明下图键盘的工作原理①

判断是否有键按下。将P1口低四位写入“1”，然后在读出低4位电平。P1=0xff;if((P1&0x0f)!=0x0f);③获取键值。怎么获取键值？键盘扫描②

之后做什么？键盘去抖键盘独立式键盘的接口设计说明下图键盘的工作原理获取键值。怎么获取键值？键盘扫描voidkey_scan(void){P1=0xff;

if((P1&0x0f)!=0x0f);{delay10ms();if(s1==0)keyval1=1;if(s2==0)keyval2=1;

}}键盘矩阵式键盘的接口设计说明下图键盘扫描法工作原理①

判断键盘有无键按下，所有行线设为低电平；②

检测列线状态：若列线不全为高电平，表示有键按下；列线均为高电平，无键按下；③

确认有键按下后，判断具体哪个键被按下。如何判断？扫描法键盘矩阵式键盘的接口设计线路反转法观看视频/v/372041/行列键盘矩阵式键盘的接口设计线路反转法观看视频/v/372041/第一步:将列(P3高4位)作为输入(电平为1)，而行(P3低4位)作为输出(电平为0，接地)。P3此时是11110000。第二步:当第一个键盘被按下时，第一列所在的P3^4变成低电平0，P3口的8位二进制发生变化，由原来的11110000变成了11100000。第三步:将列(P3高4位)作为输出(电平为0，接地)，而行(P3低4位)作为输)(电平为1）通过读取被按下的键盘所在的行和列判断哪个键盘被按下假如第一个按键被按下。键盘矩阵式键盘的接口设计线路反转法观看视频/v/372041/通过读取被按下的键盘所在的行和列判断哪个键盘被按下假如第一个按键被按下。第四步:当第一个键盘被按下时，第一行所在的P3^0变成低电平0，P3口的8位二进制发生变化，由原来的00001111变成了00001110。第五步:将两者加起来:11100000+00001110=11101110，即0xe0+0x0e=0xee，这个结果是每一个按键的十六进制行列编号，不是人为规定的。其他15个按键的十六进制结果也可以通过以上方法得到。A处按键按下后，其键值为0xee，请依次写出BCD三处的键值为[填空1]

[填空2]

[填空3]

作答BCD填空题3分共阳极LED显示器，显示“4”的段码信息为（）0x660x990x6f0x90ABCD提交单选题1分下图的LED数码管连接为[填空1]显示。作答填空题1分显示之七段LED数码管如何实现显示“2”、“7”显示之七段LED数码管1.这是LED的哪种显示方式？2.它如何实现显示“1”、“2”、...”8”显示之点阵式LED银行公交车户外广告牌哪里有这种显示。显示之点阵式LED嵌入式单片机

点阵式LED制作音频

显示显示之点阵式LEDLED点阵显示屏原理1个发光二极管构成一个“点”，64个发光二极管构成“8×8点阵”，若每个发光二极管由一根数据线控制较浪费。8×8点阵实物图4×4矩阵键盘回忆学习按键时，IO口资源不够将键盘替换成发

光二极管4×4点阵行列交叉处

row1=0，column1=1，

发光二极管亮01显示之点阵式LEDLED点阵显示屏原理8×8点阵实物图注：不同型号点阵内部结构可能不同；同一型号点阵在印制板上放置方向不同，控制方法也不同。10

row=1，column=0，

发光二极管亮显示之点阵式LEDLED点阵电路（1）列扫描信号依次为“0”,按列号相应送出行信号(字型码)。（2）延时一段时间后,送出第2列对应的字型码。（3）依次选中点阵显示器的所有列，从而显示出完整字符。点阵式LED显示器常采用动态扫描方式显示。右图所示为按列扫描的点阵式LED显示器驱动接口电路。显示之点阵式LEDLED点阵电路点阵式LED显示器常采用动态扫描方式显示。右图所示为按列扫描的点阵式LED显示器驱动接口电路。显示之点阵式LEDLED点阵电路显示之点阵式LEDLED点阵电路显示之点阵式LED通过P0口来控制列信号，进行“位选”控制；---扫描信号利用DPa~DPh来控制行信号，进行“段选”控制，并且DPa~DPh还是通过“74HC595（串转并）芯片”来实现功能。----字符信息#include<reg52.h>//头文件#

include<intrins.h>typedefunsignedintu16;typedefunsignedcharu8;sbit

SCK=P3^6;

//移位寄存器时钟输入sbitRCK=P3^5;

//存储寄存器时钟输入sbit

SER=P3^4;

//串行数据输入u8duanxuan[]={0x00,0x00,0x3e,0x41,0x41,0x41,0x3e,0x00};//段选数组定义u8weixuan[]={0x7f,0xbf,0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd,0xfe};//位选数组定义void

delay(u16

i)

//延时函数{

while(i--);}void

xuanze(u8

date)

//定义选择函数{

u8a;

SCK=0;

RCK=0;

for(a=0;a<8;a++)

//for循环8次，进行移位

{

SER=date>>7;

//将date数值右移7位，将得到数赋SER

date<<=1;

//将date数字左移1位，此时改变date数值

SCK=1;

//上升沿触发，移位寄存器时钟输入

_nop_();

//延时两个机械周期，在此为2us_nop_();SCK=0;}RCK=1;//上升沿触发，移位寄存器时钟输入_nop_();_nop_();RCK=0;}void

main()

//主函数{u8j;while(1){

for(j=0;j<8;j++)

//for循环8次，进行动态扫描{

P0=weixuan[j];

//进行位选，选择需要点亮的列xuanze(duanxuan[j]);

//进行段选选，选择需要具体点亮LED点delay(120);

//延时

xuanze(0x00);

//消隐}}}LCD当前市场上液晶显示器种类繁多，按排列形状可分为字段型、点阵字符型和点阵图形型。

字符型

点阵字符型

点阵图形型LCDLCD显示器中最主要的物质就是液晶，它是一种规则性排列的有机化合物，是一种介于固体和液体之间的物质，其本身不发光，只是调节光的亮度。

智能仪器中常用的LCD显示器都是利用液晶的扭曲-向列效应原理制成的单色液晶显示器。

LCDLCD1602液晶显示屏字符型液晶显示器用于数字、字母、符号并可显示少量自定义符号。这类液晶显示器通常有16根接口线。LCDLCD1602液晶模块的读写操作、屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。(说明：1为高电平、0为低电平)LCD分析思路：①

确定位置②

确定显示内容确定位置

bit7

bit6bit5bit4bit3bit2bit1bit010000010若确定显示位置为第1行第3个字符，则：1602第二行第一个字符的地址是（）0x400x840xc00x80ABCD提交单选题1分LCD分析思路：①

确定位置②

确定显示内容确定显示内容利用RS判断是位置还是内容：RS=0--命令/指令RS=1--数据LCDLCD1602在第一行第三个空格显示字符“A”①LCD1602初始化Lcd1602_Init()②

确定显示位置->写命令->Lcd1602_Write_Cmd(0X82)(RS=0)③

确定显示内容->写数据->Lcd1602_Write_Data(0X41)(RS=1)LCDLCD1602在第一行第三个空格显示字符“A”①LCD1602初始化LCD1602_Init()LCDLCD1602在第一行第三个空格显示字符“A”②

确定显示位置->写命令->Lcd1602_Write_Cmd(0X82)③

确定显示内容->写数据->Lcd1602_Write_Data(0X41)LCDLCD1602在第一行第三个空格显示字符“A”②

确定显示位置->写命令->Lcd1602_Write_Cmd(0X82)③

确定显示内容->写数据->Lcd1602_Write_Data(0X41)LCDLCD1602在第一行第三个空格显示字符“A”②

确定显示位置->写命令->Lcd1602_Write_Cmd(0X82)③

确定显示内容->写数据->Lcd1602_Write_Data(0X41)LCDSTM32mini板液晶显示TFTLCD：薄膜晶体管液晶显示器。可显示16位色的真彩图片，2.8寸的分辨率为320*240。LCDSTM32mini板液晶显示自学内容：观看正点原子STM32视频资料，完成对TFTLCD部分的学习。显示之OLED柔性显示屏OLED，又称有机发光二极管，是由美籍华裔教授邓青云（ChingW.Tang）于1979年在实验室中发现。显示之OLED柔性显示屏显示之OLED柔性显示屏显示之OLED柔性显示屏自学内容自行观看正点原子资料视频讲解“第36讲OLED显示实验_batch”显示之OLED柔性显示屏显示之OLED柔性显示屏触摸屏是一种新型可编程控制终端，是新一代高科技人机界面产品，适用于现场控制，可靠性高，编程简单，使用维护方便。在工艺参数较多又需要人机交互时使用触摸屏，可使整个生产的自动化控制的功能得到大大的加强。触摸屏触摸屏触摸屏即根据显示屏表面接触(如用手指、笔或其它物),靠电脑来识别其位置的装置。触摸屏由检测部件和控制部件组成。检测部件用于检测用户触摸位置，并转换为触摸信号；控制部件用于接收触摸信号，并转换成触摸坐标送给CPU，同时接收CPU发来的命令并加以执行。触摸屏触摸屏分类——按材料划分

电阻式触摸屏

电容式触摸屏：投射式电容屏、表面式电容屏红外线式触摸屏表面声波触摸屏光学式触摸屏四线电阻五线电阻六线电阻八线电阻触摸屏触摸屏电阻式触摸屏电阻式触摸屏是一种传感器，基本上是薄膜加上玻璃的结构，薄膜和玻璃相邻的一面上均涂有ITO（纳米铟锡金属氧化物）涂层，ITO具有很好的导电性和透明性。采用电压均匀降差来判定，因此分辨率比较高，在设计应用画面时也无需考虑到按键要放在特别的位置。触摸屏电阻式触摸屏当触摸操作时，薄膜下层的ITO会接触到玻璃上层的ITO，经由感应器传出相应的电信号，经过转换电路送到处理器，通过运算转化为屏幕上的X、Y值，而完成点选的动作，并呈现在屏幕上。触摸屏电阻式触摸屏①

ITO陶瓷层分为了上下两层，中间用隔离支点分开，这两层是X层和Y层。②

X层上X-到X+和Y-到Y+的电阻是均匀分布的，又可以看成下面的等效图：触摸屏电阻式触摸屏计算触摸点：1、计算Y坐标：在Y+电极施加驱动电压V，Y-接地，芯片通过X+测量接触点的电压。由于ITO层均匀导电，触点电压与V电压之比等于触点Y坐标与屏高度之比。触摸屏电阻式触摸屏计算触摸点：2、计算X坐标：在X+电极施加驱动电压V，X-电极接地，Y+做为引出端测量得到接触点的电压，由于ITO层均匀导电，触点电压与Vdrive电压之比等于触点X坐标与屏宽度之比。测得的电压通常由ADC转化为数字信号，再进行简单处理就可以做为坐标判断触点的实际位置。触摸屏电阻式触摸屏电阻式触摸屏驱动芯片电阻式触摸屏驱动时序电阻式触摸屏驱动命令电阻式触摸屏校正触摸屏电阻式触摸屏的驱动触摸屏控制器XPT2046触摸控制器必须能够支持两个功能：1）触摸控制器能够对连接的电极施加电压2）触摸控制器能够测量电极上的电压（ADC）2、XPT2046特性：工作电压范围为2.2V～5.25V支持1.5V～5.25V的数字I/O口内建2.5V参考电压源电源电压测量（0V~6）内建结温测量功能触摸压力测量采用SPI3线控制通信接口具有自动power-down功能广泛应用在采用电池供电的小型手持设备上，比如PDA、手机等。触摸屏电阻式触摸屏的驱动触摸屏控制器XPT2046触摸屏电阻式触摸屏的驱动触摸屏控制器XPT2046触摸屏电阻式触摸屏的驱动触摸屏控制器XPT2046触摸屏电阻式触摸屏的驱动触摸屏控制器XPT2046A2—A1—A0模式001电位器模式011电位器模式010光敏电阻模式101热敏电阻模式110外部信号检测模式触摸屏电阻式触摸屏的驱动触摸屏控制器XPT204616时钟周期转换触摸屏电阻式触摸屏的驱动触摸屏控制器XPT2046电阻式触摸屏驱动时序电阻式触摸屏驱动命令电阻式触摸屏校正推荐B站：电阻式触摸屏使用教程下列不属于电阻式触摸屏优点的是（）可以在较低或较高温度的环境下使用。可以用任何物体来触摸，可以手写识别支持多点触控价格低廉ABCD提交单选题1分触摸屏电阻式触摸屏的驱动优点：1.屏幕不受灰尘、水汽和油污的影响，可以在较低或较高温度的环境下使用。2.电阻式触控屏使用的是压力感应，可以用任何物体来触摸，即便是带着手套也可以操作，并可以用来进行手写识别。3.电阻式触控屏由于成熟的技术和较低的门槛，成本较为廉价。缺点：1.屏幕结构太多太复杂，导致不利于做出轻薄化的机身。2.透光性太差，不支持多点触控触摸屏电容式触摸屏目前大部分的智能手机、平板电脑的触摸屏都是啥材质？电容屏触控顺滑、多点触摸、敏感度更高、定位更准确、响应速度更快、显示更清晰……等等优点。触摸屏表面电容式触摸屏利用人体的电流感应进行工作的。手指从接触点吸走一个很小的电流。这个电流分从触摸屏的四角上的电极中流出，并且流经这四个电极的电流与手指到四角的距离成正比，控制器通过对这四个电流比例的精确计算，得出触摸点的位置。触摸屏投射式电容式触摸屏静电电容在多个电极间同时变化触摸屏电容式触摸屏电容式触摸屏的构造主要是在玻璃屏幕上镀一层透明的薄膜导体层，再在导体层外加上一块保护玻璃，电容式触摸屏在触摸屏四边均镀上狭长的电极，在导体层内形成一个低电压交流电场．在触摸屏幕时，由于人体是导体，手指与内部导体层间会形成一个特殊电容（耦合电容），四边电极发出的电流会流向触点，而电流强弱与手指到电极的距离成正比，位于触摸屏后的控制器便会计算电流的比例及强弱，准确算出触摸点的位置．由以上信息可知（）电容式触摸屏的两极板分别是导体层和手指当用手触摸屏幕时，手指与屏的接触面积越大，电容越大当用手触摸屏幕时，手指与屏的接触面积越大，电容越小如果用带了手套的手触摸屏幕，照样能引起触摸屏动作ABCD提交多选题1分触摸屏CY8CTMA340是一个带有感应技术的电容触摸屏控制器，能支持4个手指同时在触摸屏上，读出它们的位置和手势信息。通过其触摸检测装置和位置分辨率算法来处理这组数字信息，这样来决定每个手指在触摸屏上的位置。手指的位置和移动可以被进一步处理并且可以被识别为单击、双击、平移和缩放这样一个手势，然后把信息提供给主机。CY8CTMA340——电容触摸屏控制器。触摸屏CY8CTMA340——电容触摸屏控制器。

单芯片、多点触控的电容触摸屏控制器；

可追踪2或4个手指的位置(X，Y和级)；

多达256传感节点；

屏幕尺寸大到4．5时；

无噪声分辨率一般为0．1mm；

8通道传输意味着更快的扫描触摸屏；

核心精度可达0．7mm；

低功耗；

支持双电源供电；

支持许多IT0制造商，LCD的供应商；

支持SPI或I2C通信。触摸屏CY8CTMA340工作原理

CY8CTMA340有8个通道，每个通道有4组感应引脚，每个感应引脚都可以被设置为接受感应或者发送感应。接收方从放置在接收和发送之间的电容上收集电荷，收集后的电荷被放在了一个内部集成的电容上，这个就被叫做模拟整合。触摸屏CY8CTMA340工作原理被集成电容收集的电荷然后就被模数转换器采样，采样的结果被收集为数字整合，数字整合的结束就代表完成了一个转换。转换结束后，CPU就利用CY8CTMA340内部提供的片上算法来处理这些数字信息。触摸屏CY8CTMA340通信协议CY8CTMA340触摸屏控制器最关键的就是其通信协议的说明，通信模式控制着CY8CTMA340的启动并且把信息提供给主控制器。它有三种通信模式：运行模式、系统信息模式、测试模式。在相同的通信模式下CY8CTMA340既可以支持I2C，也可以支持串行外设接口(SPI)。所有的模式都共享着主机模式(HST_MODE)，主机模式就是主机用来控制CY8CTMA340改变换通信模式，可以使其处于低电状态，控制其向深度睡眠模式转变，控制这个芯片的复位。触摸屏CY8CTMA340通信协议CY8CTMA340的一个应用，图示为其硬件电路连接示意图。图中所用的电容触摸屏控制器是48引脚的芯片，其支持的电容触摸屏的尺寸最大为4．5时，其芯片的ID为0591H，其左边为电容触摸屏，右边与MCU相连，通过对MCU进行I2C总线编程，通过通信协议从而控制触摸屏控制器然后再作用于触摸屏，使其有手指触摸时可以检测并作出相应的应答。触摸屏红外式触摸屏红外触摸屏是利用X、Y方向上密布的红外线矩阵来检测并定位用户的触摸。红外触摸屏在显示器的前面安装一个电路板外框,电路板在屏幕四边排布红外发射管和红外接收管，一一对应形成横竖交叉的红外线矩阵。用户在触摸屏幕时，手指就会挡住经过该位置的横竖两条红外线，