《单片机原理及接口技术案例教程 教学课件 ppt 作者 李法春 第10章》由会员分享，可在线阅读，更多相关《单片机原理及接口技术案例教程 教学课件 ppt 作者 李法春 第10章（76页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第10章 显示器及键盘接口,10.1 显示器及其接口 10.2 键盘及其接口 10.3 8279接口芯片 10.4 显示器和键盘接口实例 10.5 空调预置温度显示案例,学习目标,1.掌握常用的显示器及其接口的原理和设计方法。 2.掌握键盘接口的工作原理和设计方法。 3.理解8279接口芯片的工作原理及其应用，了解利用该芯片进行设计。,显示器及键盘接口结构，设计方法，与单片机的连接方式，综合应用。,重点难点,段显示（7段、米字型等）和点阵显示（58、88点阵等）。,10.1 显示器及其接口,发光二极管LED(Light Emitting Diode)显示器 液晶LCD(Liquid Cryst
2、al Display)显示器 CRT显示器 ,10.1.1 LED显示器接口,1LED显示器结构 LED显示器内部由多个发光二极管组成。,2显示字形与字段码关系,a,LED数码管显示字形与字段码关系,数码管与P1口接口连接电路,MOV P1, #3FH(共阴极）,MOV P1, #0C0H（共阳极）,dp,g,f,e,d,c,b,a,3LED数码显示方式及电路,特点：每个数码管必须接一个8位锁存器用来锁存待显示的字形码。送入一次字形码显示字形一直保持，直到送入新字形码为止。 优点：占用CPU时间少，显示便于监测和控制。 缺点：硬件电路比较复杂，成本较高。静态显示接口电路有许多种，,（1）静态显
3、示方式：,并行口静态显示电路,字段码,0,0,位选线,ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0100H MAIN：MOV R0，#00H；0送R0 MOV DPTR，#4000H；第1位数码管的选通地址送DPTR LP1： MOV R6，DPH；保存当前位数码管地址的高8位 MOV R5，DPL；保存当前位数码管地址的低8位 MOV DPTR，#TAB；字段码表首地址送DPTR MOV A，R0 ；取出当前要显示的字形 MOVC A，A+DPTR；查表取出该字形所对应的字段码 MOV DPH，R6；恢复当前位数码管地址的高8位 MOV DPL，R5 ；恢复当前位数码管地址的低8位 M
4、OVX DPTR，A；段码送当前位数码管显示 INC R0；指向下一个要显示的字形 INC DPH；指向下一位数码管地址 CJNE R0，#06,LP1 ；如6位显示未完，循环 TAB： DB 0C0H，0F9H，0A4H，0B0H，99H，92H END,例10-3 实现从左至右显示05共6个数字，这些数字直接由R0传送给A，图中数码管为共阳的。,轮流向各位数码管送出字形码和相应的位选，利用发光管的余辉和人眼视觉暂留作用，使人的感觉好像各位数码管同时都在显示。,（2）动态显示,特点：将所有数码管的段选线并联在一起，通过控制位选信号来控制数码管的点亮。数码管采用动态扫描显示。 动态显示的亮度比
5、静态显示要差一些，所以在选择限流电阻时应略小于静态显示电路中的限流电阻。,6位LED动态显示电路,R*8 220,例10-2 利用图10-4电路实现从DS1DS6分别显示05共6个数字,单片机P0口送出的欲显示数字的字形码作为数码管的段选，P1.0P1.5作为数码管的位选。设每个数码管显示时长为5ms，图中数码管为共阴极。,R*8 220,ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0100H MAIN：MOV R0，#00H ；置显示初值 MOV R2，#20H ；置位选初值 MOV R1，#06H ；显示位数送R1 MOV DPTR，#TAB ；送表格首地址至DPTR CLR C LO
6、OP：MOV A，R0 ；取欲显示的数字 MOVC A，A+DPTR ；查表得字形码 MOV P0，A ；字形码送P0口 MOV A，R2 ；取位选 MOV P1，A ；位选送P1口,RRC A ；修正位选 MOV R2，A ；位选保存于R2 LCALL DELAY；调用延时子程序，延时5ms INC R0 ；显示数字加1 DJNZ R1，LOOP；如6位显示未完，循环 SJMP MAIN DELAY： ；延时子程序，延时5ms RET TAB：DB 0C0H，0F9H，0A4H，0B0H，99H，92H END,10.1.2 LCD显示器接口原理,LCD（Liquid Crystal Dis
7、play）是液晶显示器的缩写，液晶显示器是一种被动式的显示器，即液晶本身并不发光，而是利用液晶经过处理后能改变光线通过方向的特性，而达到白底黑字或黑底白字显示的目的。 笔段式液晶显示模块 点阵字符型液晶显示模块 点阵图形液晶显示模块,LCD的数字和字符显示与LED一样分为七个（a、b、c、d、f、g）段，另外还有一个公共极（COM）。 控制液晶显示器进行显示的是方波信号，在公共极上加固定的正方波信号，给各段加的也是方波信号，但极性可能不同。如果段方波与公共极方波同相时，方波信号抵消为0，该段不显示；如果两者方波反相时，方波信号叠加为2倍值，则该段显示。,LCD段码与显示数字关系,10.2 键盘
8、及其接口,键盘是由若干按键组成的开关矩阵，它是微型计算机最常用的输入设备，用户可以通过键盘向计算机输入指令、地址和数据。一般单片机系统中采用非编码键盘，非编码键盘是由软件来识别键盘上的闭合键，它具有结构简单，使用灵活等特点，因此被广泛应用于单片机系统。,10.2.1 按键开关的抖动问题,组成键盘的按键有触点式和非触点式两种，单片机中应用的一般是由机械触点构成的。由于按键是机械触点，当机械触点断开、闭合时，会有抖动。,抖动对于人来说是感觉不到的，但对单片机来说，这已是一段“漫长”的时间了。,消除抖动的方法,为了使CPU能正确地读出P1.0口的状态，对每一次按键只作一次响应，就必须考虑如何去除抖动
9、。 常用的有两种：硬件方法和软件方法。单片机设计中常用软件法。 软件去除抖动就是在单片机获得P1.0口为低的信息后，不是立即认定S已被按下，而是延时10毫秒或更长一段时间后再次检测P1.0口，如果仍为低，说明S的确按下了，这实际上是避开了按键按下时的抖动时间。而在检测到按键释放后（P1.0为高），再延时510个毫秒，消除后沿的抖动，然后再对键值处理。,10.2.2键盘与单片机的连接,1独立式按键接口技术及编程 （1）通过I/O口连接：将每个按键的一端接到单片机的I/O口，另一端接地。,四个按键分别接到P3.0 、P3.1、P3.2和P3.3，采用不断查询的方法，即检测是否有键闭合，如有键闭合，
10、则去除键抖动，判断键号并转入相应的键处理。假设两个键定义如下： P3.0：开始执行某种操作。 P3.1：停止执行。,按键示例,；键识别程序 KEY：CLR F0 ；清F0，表示无键按下。 ORL P3，#03H ；将P3口的接有键的两位置1 MOV A，P3 ；读取P3的值 ORL A，#0FCH ；将其余6位置1 CPL A ；取反 JZ K_RET1 ；如果为0则一定无键按下 ACALL DELAY ；否则延时去抖动 ORL P3，#03H ；再识别一次 MOV A，P3 ORL A，#0FCH CPL A JZ K_RET1,MOV B，A ；确实有键按下，将键值存入B中 SETB F0
11、 ；设置有键按下的标志，置F0为1 K_RET：ORL P3，#03H；此处循环等待键的释放 MOV A，P3 ORL A，#0FCH CPL A JZ K_RET1；读取的数据取反后为0说明键释放了，返回 AJMP K_RET ；否则等待键释放 K_RET1：RET ；键识别中延时程序，延时10ms，机器周期为2us DELAY：MOV R7，#50 D1：MOV R6，#100 DJNZ R6，$ DJNZ R7，D1 RET,键盘处理程序,StartEnd EQU 01H KEYPROC：MOV A，B ；从B寄存器中获取键值 JB ACC.0，KeyStart ；分析键的代码，某位被按
12、下，则该位为1 JB ACC.1，KeyOver AJMP KEY_RET KeyStart： SETB StartEnd；第一个键按下后的处理 AJMP KEY_RET KeyOver：CLR StartEnd ；第二个键按下后的处理 AJMP KEY_RET,（2）采用中断方式：,各个按键都接到一个与非门上，当有任何一个按键按下时，都会使与门输出为低电平，从而引起单片机的中断。,好处是不用在主程序中不断地循环查询，如果有键按下，单片机再去做相应的处理。,2矩阵式键盘接口技术及编程,在矩阵式键盘中，每条水平线和垂直线在交叉处不直接连通，而是通过一个按键加以连接。列线通过电阻接正电源，并将行线
13、所接的单片机的I/O口作为输出端，而列线所接的I/O口则作为输入。这样，当按键没有按下时，所有的输入端都是高电平，代表无键按下。一旦有键按下，则输入线就会被拉低，这样，通过读入输入线的状态就可判断是否有键按下了。,（1）矩阵式键盘的结构与工作原理：,（2）矩阵式键盘的按键识别方法 行扫描法”,行扫描法又称为逐行扫描查询法。,行扫描法识别按键的方法就象在二维平面上找确定的点，要在二维平面上找到确定的点，可以先确定这点的横坐标，然后确定它的纵坐标。键值=行号列数+列号。,3示例,8051单片机的P1口用作键盘I/O口，键盘的列线接到P1口的低4位，键盘的行线接到P1口的高4位。列线P1.0P1.3
14、分别接有4个上拉电阻到正电源+5V，并把列线P1.0P1.3设置为输入线，行线P1.4P1.7设置为输出线。4根行线和4根列线形成16个相交点。,键扫描步骤,（1）检测当前是否有键被按下：检测的方法是P1.4P1.7输出全“0”，读取P1.0P1.3的状态，若P1.0P1.3为全“1”，则无键闭合，否则有键闭合。 （2）去除键抖动：当检测到有键按下后，延时一段时间再做下一步的检测判断。 （3）若有键被按下，应识别出是哪一个键闭合：方法是对键盘的行线进行扫描。P1.4P1.7按下述4种组合依次输出： P1.7 1 1 1 0 P1.6 1 1 0 1 P1.5 1 0 1 1 P1.4 0 1
15、1 1,在每组行输出时读取P1.0P1.3，若全为“1”，则表示为这一行没有键闭合，否则有键闭合。由此得到闭合键的行值和列值，然后可采用计算法或查表法得到键值。,键盘扫描程序流程图,键盘扫描程序,SCAN： MOV P1，#0FH；行线送“0” MOV A，P1 ；读取列线值 ANL A，#0FH CJNE A，#0FH，NEXT1；若列线均为“1”则无键按下 SJMP NEXT3 NEXT1：ACALL D20MS ；有键按下，去除抖动 MOV A，#0EFH ；扫描键盘 NEXT2：MOV R1，A ；键盘行扫描码暂存至R1 MOV P1，A ；送扫描码至P1口行线 MOV A，P1 ；读
16、取列线值 ANL A，#0FH CJNE A，#0FH，KCODE；若有键按下则键处理 MOV A，R1 ；否则取出行扫描码 SETB C RLC A；换扫描下一行的扫描码 JC NEXT2 ；继续扫描,NEXT3： MOV R0，#00H ；无键按下，建立无效标志 RET KCODE：MOV B，#00H；列扫描 NEXT4： RRC A ；计算列值 INC B JC NEXT4 MOV A，R1 ；取行扫描码 SWAP A ；将行扫描码交换至低四位 NEXT5： RRC A ；计算行值 INC B INC B INC B INC B JC NEXT5 ；键值保存在B中 NEXT6：MOV A
