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1、第三章 人机交互接口技术,人机交互接口技术 主要内容： 1 键盘接口技术* 2 LED显示接口技术* 3 LCD显示接口技术,3.1 键盘接口技术,3.1.1 键盘设计须解决的几个问题 分：编码键盘和非编码键盘。 在一般的微机控制系统中多采用非编码键盘。 按键的确认：对CPU系统来讲，一个按键对应一位开关量。在应用程序对按键的处理中，多采用按键抬起时生效的处理原则。 重键与连击的处理：可由CPU的应用程序来处理。这是一个实用程序需要仔细处理的内容。,3.1 键盘接口技术,按键防抖动处理： 软件防抖动采用延时的方法处理。 硬件防抖动：可采用成熟的集成电路来去抖动。使用MAX6818芯片，如下图。
2、,3.1 键盘接口技术,3.1.2 少量（直接）功能键的接口技术 在单片机控制系统或智能仪器中使用较少按键，一般采用以下的接口方式： 独立式按键接口 特点：每个按键占一条输入线，各键互不影响。 操作方式：一般采用中断或者查询方式来识别按键。 硬件电路如下图： 掌握程序处理这种按键的流程，包括：按键端口状态输入，按键去抖动，按键识别，按键功能处理等几步。,3.1 键盘接口技术,3.1 键盘接口技术,功能开关接口 在控制系统中，为了可靠起见，常常采用功能开关来设置系统的重要参数或状态。其值在系统上电时一次有效。如下图：,3.1 键盘接口技术,3.1.3 矩阵键盘接口技术 其原理是：由行列线组成系统
3、键盘的操作线，在行列线的交叉点上设置按键。 程控扫描法 程控扫描法是最常用的矩阵键盘接入方法，如下图。其中，8255的PA口处在输入方式下，作为状态输入端口。PC口处在输出方式下，作为扫描端口。 注意： 按键的程控扫描过程； 按键的去抖动，采用延时的办法； 按键的有效状态判断；,3.1 键盘接口技术,3.1 键盘接口技术,中断扫描法 这是微机控制系统中常用的矩阵键盘输入的方法。 这种方式的特点是：按键输入的效率高及时性好、CPU开支少。其原理图如下所示。,3.1 键盘接口技术,串行接口非编码键盘 由单片机的串行接口通过74LS164来控制矩阵键盘的扫描，原理图如下所示。,3.1 键盘接口技术,
4、3.1.4 键盘特殊功能处理 键盘锁定技术 常用设置加锁状态位。如下图。,3.1 键盘接口技术,多功能按键设计 在微机控制系统中，一般通过设置上挡键来区分多功能按键的各项功能。如下图所示。,3.2 LED显示接口,3.2.1 LED数码管的结构及显示原理 LED的结构和显示原理参考教材内容。 注意掌握： 数码管的分类：共阴极、共阳极的工作特点； 数码管的工作电流要求、发光特点； 数码管显示字形与代码的关系，P87表格； 数码管的工作方式：动态显示、静态显示方式；,3.2 LED显示接口,3.2.2 LED动态显示接口技术 这种方式是微机控制系统中最为常用的方式。 并行接口动态显示电路设计 掌握
5、好动态扫描的要求以及CPU在程序处理时扫描的过程，其中重点是： 扫描位数和扫描周期的确定； 每一位数码管显示时间与不显示时间的比例要求； 显示内容的更新；,3.2 LED显示接口,3.2 LED显示接口,串行接口动态显示电路设计 与并行接口动态显示电路的比较。,3.2 LED显示接口,3.2.3 LED静态显示接口电路设计 与动态显示方式的比较：CPU负担轻、显示亮度高。 1 并行接口静态显示电路的原理图如下。,3.2 LED显示接口,2 串行接口静态显示电路的原理图如下,3.2 LED显示接口,3.2.4 硬件译码显示接口电路 使用74LS49将BCD码转换为显示段码驱动LED显示。 1 下图为动态硬件译码显示接口电路原理图。,3.2 LED显示接口,静态硬件译码显示接口电路原理图 使用74LS47将BCD码转换为显示段码驱动LED。,
