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1、第三章 人机对话与数据通信,键盘 LCD显示器 触摸屏技术 串行总线数据通信 PTR2000无线数据传输,3.1 键盘,键盘的种类：键盘上闭合键的识别是由专用 硬件实现的，称为编码键盘，靠软件实现的称为非编码键盘。 键盘的接口必须解决下列的一些问题： （1）决定是否有键按下； （2）如有键按下，决定是哪一个键被按下； （3）确定被按键的读数； （4）反弹跳按键抖动的消除。 （5）处理同时按键即同时有一个以上的按键。,3.1.1 非编码键盘,1. 独立连接式非编码键盘,P,接 口,+V,10k*4,2.矩阵式非编码键盘,识别按键的方法,行扫描法 线反转法,线反转法,非编码键盘接口,3.1.2 键
2、盘信号的获取方法有三种： 程序扫描法 中断扫描法 定时中断法 3.1.3 编码键盘 编码键盘的基本任务是识别按键，提供按键读数，一个高质量的编码键盘还应具有反弹跳、处理同时按键等功能. 静态编码器普通编码器如74148 可编程键盘/显示接口 如8279,静态式编码器接口,0,1,2,3,4,5,6,7,10,11,12,13,1,2,3,4,8,9,7,6,74148,EI,A0,A1,A2,A2,A1,A0,a）接口电路,b）真值表,D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7,P0.0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7,ALE,P2.7,RD,INT1
3、,8051,RL7 RL6 RL5 RL4 RL3 RL2 RL1 RL0,CLK,A0,WR,RD,IRQ,74LS373,RESET,SHIFT,CNTL,20F,+5V,2K,SL0 SL1 SL2,8279,74LS138 Y0Y7,VCC,+5V,15 14 13 12 11 10 9 8,7 6 5 4 3 2 1 0,BIC 8708,dp,BIC 8708,+5V,f,g,c,e,d,b,a,B0 B1 B2 B3 A0 A1 A2 A3,CS,WR,3.2 数码显示技术,液晶显示是一种功耗极低的被动式显示器件。其优点为：工作电流比LED小几个数量级，尺寸小，厚度约为LED的1
4、/3等。 LCD的驱动方式:驱动方式由电极引线的选择确定。即LCD选定后，其驱动方式也就随之确定了。 静态驱动 迭加驱动(时分驱动),3.2.1 LCD数码显示,3.2.1、七段LCD显示器,1.静态驱动方式,VA,2.迭加驱动方式: 迭加驱动方式通常采用电压平均法。其占空比有1/2、 1/8、1/12、1/16、1/32、1/64等，偏比有1/2、1/3、1/5、 1/7、1/9等。,某一段的驱动原理 （限制直流分量）,A,3.硬件译码的LCD驱动接口-ICM7211,ICM7211AM与8031单片机的接口,BP ICM7211 D0 D1 D2 D3 DS1 DS2 CS1 CS2,=1
5、,=1,=1,=1,P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P0.0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P2.7 WR,单 片 机,3.2.2、字符式LCD显示器,LCM-512-01A点阵字符式液晶显示模块: 自带驱动IC和液晶显示控制IC。该模块上的控制器是HD44780内部有字符发生器和显示数据存储器，可显示96个ASCII字符和92个特殊字符（加自定义8个）。,二. 模块各管脚的功能为：,Vss： 地线输入端。 VDD： +5V电源输入端。 Vo： 液晶显示面板亮度调节，通过1020K的电阻接到+5V和地之间起调节亮度的作用。图3-13所示为Vo的接法。 RS： 寄存器
6、选择信号输入线。当其为低电平时，选通指令寄存器；为高电平时选通数据寄存器。 R/W： 读/写信号输入线。低电平为写入，高电平为读出。 E： 使能信号输入线。读状态下，高电平有效；写状态下，下降沿有效。 714脚 D0D7： 数据总线。可以选择4位总线或8位总线操作，选择4位总线操作时使用D4D7。,三、HD44780指令集 1.清显示命令: 0 0 0 0 0 0 0 1(执行时间1.64ms) 2.光标返回命令: 0 0 0 0 0 0 1 *(执行时间1.64ms) 3:输入方式: 0 0 0 0 0 1 I/D S(执行时间40s) 设置光标、显示画面移动的方向。I/D=1，AC自动加1
7、， 光标右移一个字符位。S=0无效，S=1有效。 4.显示开关控制: 0 0 0 0 1 D C B 。 其中:D=1时开显示;D=0时关显示 C=1时光标显示;C=0时光标消失 B=1为闪烁启用;B=0时闪烁关闭 5.光标、显示画面移动： 0 0 0 1 S/C R/L * * 其中：S/C=1为显示画面位移；S/C=0为光标位移 R/L=1为右移；R/L=0为左移 6.功能设置: 0 0 1 DL N F * * 。 其中:DL=1表示数据总线有效位长为8位;DL=0表总线为4位. N=1表示字符行为两行;N=0表示字符行为一行. F=1表示字体为510点阵;F=0为57点阵. (高4有效
8、),7.CGRAM地址设置: 0 1 A5 A4 A3 A2 A1 A0 8.DDRAM地址设置: 1 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 9.读BF及AC值: BF AC6 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0 10.写数据 11.读数据,3.2.3 图形式LCD显示器,一、MGLS-19264模块的内部电路结构,二、引出线的功能,1VCC：模块+5V电源输入端。 2GND：地线输入端。 3VO： 显示亮度调节。 4CSA、CSB：芯片选择控制。其值为00时选通HD61202（1），即选择左屏有效；值为01时选通HD61202（2），即选择中屏有效；值为10时选通HD6120
9、2（3），对应的选择右屏有效。 5D/I：数据、指令选择。D/I=1时进行数据操作；D/I=0时写指令或读状态。 6R/W：读写选择信号。R/W=1为读选通；R/W=0为写选通。 7E：读写使能信号。在E的下降沿，数据被写入HD61202；在E高电平期间，数据被读出。 8DB0DB7：数据总线。,三、HD61202显示RAM的地址结构,四.HD61202的指令系统,1.显示开/关指令 DB0=1时显示RAM内容 2.显示起始行设置 3.页设置指令 4.列地址设置指令 5.读状态指令 BUSY=1表忙; ON/OFF=1显示关闭; RESET=1复位状态 . 6.写数据指令 7.读数据指令,R/
10、W D/I B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1/0 0 0 1 1 显示起始行(0-63) 0 0 1 0 1 1 1 页号 0 0 0 1 显示列地址 1 1 BUSY 0 ON/OFF RESET 0 0 0 0 0 1 写数据 1 1 显示数据读,五、直接访问方式接口电路,3.3 触摸屏简介,一、触摸屏的原理 显示屏上绝对坐标的定位，目前分辨率可达40964096 技术性能：1.透明性；2.绝对坐标系统；3.检测与定位 二、触摸屏的分类 红外式 电阻式 电容式 表面声波式,电阻触摸屏,电阻触摸屏的主要部分是一块多层的复合电阻薄膜. 它最
11、大的特点是不怕油污，灰尘，水。电阻触摸屏 共同的缺点是因为复合薄膜的外层采用塑胶材料, 不知道的人太用力或使用锐器触摸可能划伤整个 触摸屏而导致报废。常用在PDA等手持设备或其它.,红外触摸屏以光束阻断技术为基本原理，不需要 在原来的显示器表面覆盖任何材料.其主要优点是价 格低廉、安装方便、可以用在各档次的计算机上。 缺点:发光二极管寿命比较短，影响了整个触摸屏的 寿命;红外线触摸屏由于依靠感应红外线运作，外界 光线变化会影响其准确性,且红外线触摸屏不防水不 防污物，甚至非常细小的外来物体也会导致误差， 影响性能。近来红外触摸技术有较大突破.主要应用 在较大尺寸上.,电容屏在原理上把人体当作一
12、个电容器元件的一个 电极使用，是利用人体的电流感应进行工作的. 电容 式触摸屏是众多触摸屏中最可靠、最精确的一种,但 价钱也是众多触摸屏中最昂贵的一种。缺点是反光严 重,最大缺点是漂移.,表面声波触摸屏是众多触摸屏中较可靠、较精确的一 种且其价格比适中，是现时触摸屏市场很畅销的产品。 它具有低辐射、不耀眼、不怕震、抗干扰强等特点；抗 刮伤性良好，不受温度、湿度等环境因素影响，寿命长 透光率高，能保持清晰透亮的图像质量；没有漂移，只 需安装时一次校正；有第三轴（即压力轴）响应。 灰尘、油污等对其表面影响较大。,三、触摸屏控制器ADS7843： 内置12位模数转换、低导通电阻模拟开关的串行接口芯片
13、,3.4 串行总线数据通讯,3.4.1、RS-232C总线标准及应用,电平转换芯片介绍,(1)驱动器的输出电平 逻辑0：+5V+15V； 逻辑1：-5V -15V (2)接收器的输入检测电平 逻辑0：+3V ； 逻辑1：-3V RS-232C使用的是负逻辑。 MAX232C： 两路电平转换驱动电路，兼容TTL与CMOS,3.4.2、RS-422/485标准总线及其应用,RS-449与RS-232C的主要差别是信号的传输方式不同。RS-449接口是利用信号导线之间的电位差，可在1200m的双绞线上进行数字通信，速率可达90kb/s。由于RS-449系统用平衡信号差电路传输高速信号，所以噪声低，又
14、可以多点或者使用公用线通信。 RS-422是RS-449标准的子集，规定了电气方面的要求。 RS-422A的传输率最大为10Mb/s，在此速率下，电缆允许长度为120m。如果采用较低传输速率，如90kb/s，最大距离可达1200m。 RS-485是RS-422A的变形。RS-422A为全双工，可同时发送和接收；RS-485则为半双工，在某一时刻，一个发送另一个接收。,RS-232C、RS-422A、RS485性能比较,3.4.3、USB通用串行总线及应用“Universal Serial Bus”,USB具有如下一些特点： USB接口统一了各种接口设备的连接头， 即插即用（plug-and-play），并能自动检测与配置系统的资源。 具有“热插拨“（hot attach CS=1,选择频道0，既434.33MHz。 (3) DO：数据输出。 (4) DI：数据输入 。 (5) GND：电源地。 (6) PWR：节能控制。PWR1，正常工作状态；PWR0，待机微功耗状态 。 (7) TXEN：发送接收控制。TXEN1时，模块为发送状态；TXEN0时，模块为接收状态。,PTR2000 接口电路,典型应用,
