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1、2011年春,第六讲 MCU的键盘与显示接口,一、键盘扫描 二、数码管显示 三、实训,2011年春,人机对话,MCU,输入设备,输出设备,键盘,扫描仪,麦克风,摄像头,数码管,LCD,LED点阵,音箱,2011年春,一、键盘扫描,1、键盘的分类 根据识别方式 编码键盘 非编码键盘。,编码键盘： 键盘上闭合键的识别由专用硬件实现。,非编码键盘：键盘上闭合键的识别由软件实现。,例如：计算机的通用键盘,2011年春,2、按键的特性（四脚按键） （1）外形,实验室常见,2011年春,2、按键的特性（四脚按键） （2）对角连通 PCB安装时要注意,2011年春,2、按键的特性（四脚按键） （3）按下瞬间
2、电气特性 机械抖动,抖动时间长短和开关机械特性有关，一般为1-10ms,为了保证CPU对键的闭合作一次仅一次处理，在软件中必须设置去除抖动。,2011年春,3、键盘扫描程序设计,2011年春,在键盘扫描子程序中完成下述几个功能： （1）判断键盘上有无键按下 （2）去键的机械抖动影响 （3）求按下键的键号 （4）键闭合一次仅进行一次键功能操作,2011年春,（1）main函数,void main ( ) /主函数 while(1) P3=0 xFF; if(P3!=0 xFF) delay(5); P3=0 xFF; if(P3!=0 xFF) scan_key( ); ,2011年春,（2）
3、scan_key函数,void scan_key( ) if(RXD=0) model_one( ); if(TXD=0) while(TXD=0);/等待按键释放 model_two( ); ,2011年春,（3） model_one函数,void model_one( ) uchar i,x,y; /定义变量 x=0 x01; /第一个灯赋初值 y=0 xFE; while(1) /大循环 for(i=0;i7;i+) /循环七次 delay(2000); /延时500毫秒 P1=x; /P1端口第一个灯亮 P2=y; x=_crol_(x,1); /左移一位， 第二个灯亮 y=_crol
4、_(y,1); x=0 x01; y=0 xFE; ,2011年春,讨论：单片机对非编码键盘的控制方式,（1）编程扫描方式： 当单片机空闲时，才调用键盘扫描子程序，响应键盘的输入要求。 （2）定时扫描方式： 每隔一定时间对键盘扫描一次。通常利用单片机内的定时器，产生10MS的定时中断，CPU响应定时器溢出中断请求，对键盘扫描。,缺点：对键盘扫描是随机的。,优点：及时响应键入的命令或数据，便于用户对正在执行的程序进行干预。,缺点：不管键盘上有无键闭合，CPU总是定时的关心键盘状态，由于用户可能对正在运行的系统很少甚至不干预，所以大多数情况下都是空扫描。,2011年春,优点： CPU 效率较高。,
5、一般而论：键盘工作方式的选取应该根据实际应用系统中CPU工作的忙、闲情况而定。其原则是既要保证能及时响应按键操作，又不要过多占用CPU 的工作时间。,（3）中断扫描方式 当键盘上有键闭合时产生中断请求，CPU响应中断，执行中断服务程序，判别键号，并作相应的处理。,2011年春,二、数码管显示,1、LED显示器结构 LED显示器是单片机应用系统中常用的输出器件。它是由若干个发光二极管组成的。 原理：当发光二极管导通时，相应的一个点或一个笔画发亮。控制不同组合的二极管导通，就能显示出各种字符。,2011年春,7段LED结构图,（a）共阴极 （b）共阳极 （c）管脚配置,共阳极LED显示器的发光二极
6、管的阴极为低电平时,二极管被点亮。 共阴极LED显示器的发光二极管的阳极为高电平时,二极管被点亮。,2011年春,a, b, c, d, e, f被点亮,共阴极段选码(高电平点亮）：3FH,Dp g f e d c b a 0 0 1 1 1 1 1 1,共阳极段选码（低点平点亮）: C0H,Dp g f e d c b a 1 1 0 0 0 0 0 0,C语言共阴极的段码表： Unsigned char segments7 =0 x3F,0 x06,0 x5B,0 x4F,0 x66,0 x6D,0 x7D,0 x07,0 x7F,0 x6F,0 x77,0 x7C,0 x39,0 x5E
7、,0 x79,0 x71,0 x00; P2= segments7x或P2= segments7x,2011年春,“米”字段结构及外型图,2011年春,2 LED显示器原理 LED显示器有两种方式： （1）LED静态显示方式 （2）LED动态显示方式,静态显示：显示器显示某一个字符时，相应的 发光二极管恒定的导通或截至。,动态显示：显示器的各位轮流被点亮，对于显示器的每一位来说，每隔一段时间点亮一次。,2011年春,（1）LED静态显示方式,四位静态LED显示器电路,缺点：每一位都需要一个8位输出口控制。当显示器位数比较少时，采用静态显示的方法是合适的。,优点：静态显示时，较小的电流就能得到较高的亮度且字符不闪烁。,2011年春,（2）LED动态显示方式,八位LED动态显示器电路,原理：动态显示利用了LED显示器的余晖和人眼的视觉暂留功能可以达到各位同时显示的效果，但是必须保证扫描的速度足够快，否则字符会闪烁。,显示器的亮度相关的两个因素：1.导通电流；2.点亮时间和间隔时间的比例。,动态显示的位数增多，将会占用大量CPU时间，因此动态显示的实质是以牺牲CPU时间来换取器件的减少。,2011年春,三、实训,1、尝试不同键盘扫描算法； 2、确定不同的延时时间，观察现象。 1、确定显示器类型，共阳或共阴，确定码表。 2、确定延时时间。,
