87748第8章mcs-51單片機(jī)的人機(jī)界面接口技術(shù)(已修改)
2025-10-11 09:27 本頁面
【正文】 第 8章 MCS51單片機(jī)的人機(jī)界面接口技術(shù) 鍵盤及其接口 顯示器接口 打印機(jī)接口 撥碼盤及語音接口 鍵盤及其接口 獨(dú)立式鍵盤接口 行列式鍵盤 返回本章首頁 在設(shè)計(jì)鍵盤接口時(shí) ， 解決以下幾個(gè)問題： 開關(guān)狀態(tài)的可靠輸入 —— 可設(shè)計(jì)硬件去抖動(dòng)電路或設(shè)計(jì)去抖動(dòng)軟件 。 鍵盤狀態(tài)的監(jiān)測(cè)方法 —— 中斷方式還是查詢方式 。 鍵盤編碼方法 。 鍵盤控制程序的編制 。 獨(dú)立式鍵盤接口 1． 獨(dú)立式按鍵結(jié)構(gòu) 獨(dú)立式按鍵是指直接用 I/O口線構(gòu)成的單個(gè)按鍵電路。每根 I/O口線上按鍵的工作狀態(tài)不會(huì)影響其他 I/O口線的工作狀態(tài)。獨(dú)立式按鍵電路如圖81所示。 2．獨(dú)立式按鍵的軟件結(jié)構(gòu) 包括按鍵查詢、鍵功能程序轉(zhuǎn)移。 FP0～ FP7 為功能程序入口地址標(biāo)號(hào)， PROM0～ PROM7分別為每個(gè)按鍵的功能程序。 圖 82為使用擴(kuò)展 I/O的獨(dú)立式按鍵電路，按鍵數(shù)量可多可少。 8031INT0＋５ＶI/O 8031圖 8 11 獨(dú) 立式按鍵電路（ａ） （ｂ）查詢方式I/O中斷方式+5VINT1圖 81 獨(dú)立式按鍵電路 8031P ALEP0WRRD74LS3730AA 1D~ 7D0CSPAPA568255RESETGNDPA 0PA 1PA 2PA3PA 4PA 7WRRD+5V+5V1K10μ F 7123456088圖 82 使用 8255擴(kuò)展 I/O的獨(dú)立式鍵盤 返回本節(jié) 行列式鍵盤 1． 鍵盤工作原理 行列式鍵盤電路原理如圖 83所示 。 按鍵設(shè)置在行列式交點(diǎn)上 ， 行列線分別連接到按鍵開關(guān)的兩端 。 當(dāng)行線通過上拉電阻接 +5伏時(shí) ， 被鉗位在高電平狀態(tài) 。 鍵盤中有無按鍵按下是由列線送入全掃描字 、行線讀入行線狀態(tài)來判斷的 。 鍵盤中哪一個(gè)鍵按下可由列線逐列置低電平后 ， 檢查行輸入狀態(tài)來判斷 。 圖 83 行列式鍵盤原理電路 2． 鍵盤工作方式 （ 如圖 84~87所示 ） 鍵盤的工作方式： 編程掃描方式 、 定時(shí)掃描方式 、 中斷掃描方式三種 。 在鍵盤掃描子程序中完成下述幾個(gè)功能 。 （ 1） 判斷鍵盤上有無鍵按下 （ 2） 去鍵的機(jī)械抖動(dòng)影響 。 （ 3） 求按下鍵的鍵號(hào) 。 （ 4） 鍵閉合一次僅進(jìn)行一次鍵功能操作 。 圖 84 8155擴(kuò)展 I/O口組成的行列式鍵盤 圖85 鍵掃描子程序框圖 調(diào)用子程序延時(shí)6ms調(diào)用子程序延時(shí)12ms開始有鍵閉合否？有鍵閉合否？判斷閉合鍵鍵號(hào) 棧閉合鍵釋放否？輸入鍵號(hào) A返回YNNYNY圖86 定時(shí)掃描方式程序框圖 圖87 中斷方式鍵盤接口 3． 鍵盤掃描方式 掃描法：在判定有鍵按下后逐列 （ 或逐行 ） 置低電平 ， 同時(shí)讀入行 （ 或列 ） 的狀態(tài) ， 如果行（ 或列 ） 的狀態(tài)出現(xiàn)非全 1狀態(tài) ， 這時(shí) 0狀態(tài)的行 、列交點(diǎn)的鍵就是所按下的鍵 。 特點(diǎn)是逐列 （ 或逐行 ） 掃描查詢 。 這時(shí)相應(yīng)行 （ 或列 ） 應(yīng)有上拉電阻接高電平 。 反轉(zhuǎn)法：只要經(jīng)過兩個(gè)步驟就可獲得鍵值 。 反轉(zhuǎn)法原理如圖 88所示 。 （ a） 線反轉(zhuǎn)法第一步 （ b） 線反轉(zhuǎn)法第二步 圖 88 線反轉(zhuǎn)法原理 4． 行列式鍵盤接口 （ 如圖 89所示 ） 通用并行擴(kuò)展 I/O口鍵盤接口 8031串行 I/O口擴(kuò)展的鍵盤接口 圖 89 8031串行 I/O口擴(kuò)展的行列式鍵盤接口 返回本節(jié) 顯示器接口 LED顯示器接口 LCD顯示器接口 典型鍵盤 /顯示器接口實(shí)例 返回本章首頁 LED顯示器接口 1． LED顯示器結(jié)構(gòu)與原理 LED顯示塊是由發(fā)光二極管顯示字段的顯示器件。 在微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中通常使用的是七段 LED。這種顯示塊有共陰極與共陽極兩種，如圖 810所示。七段顯示塊與微機(jī)接口非常容易。如表 81所示。 （ a） 共陰極 （ b） 共陽極 （ c） 管腳配置 圖 810 七段 LED顯示塊 ?表 81 七段 LED的段選碼 2． LED顯示器與顯示方式 在微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中使用 LED顯示塊構(gòu)成 N位LED顯示器 。 圖 811是 N位顯示器的構(gòu)成原理 。 LED顯示器有兩種方式： （ 1） LED靜態(tài)顯示方式（如圖 812所示） （ 2） LED動(dòng)態(tài)顯示方式（如圖 813所示） a b c d e f R dp a b c d e f R dp a b c d e f R dp a b c d e f R dp a b c d e f R dp I/O 口位選控制? I/O 口段選控制圖 811 N位 LED顯示器 GND/+5V GND/+5V GND/+5V GND/+5VGND/+5VI/O （1 ） I/O （2 ） I/O （3 ） I/O （4 ）圖 812 四位靜態(tài) LED顯示器電路 圖 813 八位 LED動(dòng)態(tài)顯示器電路 I/O（1）D D D D D D D DI/O（2）7 56 4 3 2 1 03． LED顯示器接口實(shí)例 從 LED顯示器的原理可知 ， 為了顯示字母與數(shù)字 ， 必須最終轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的段選碼 。 這種轉(zhuǎn)換可以通過硬件譯碼器或軟件進(jìn)行譯碼 。 l 硬件譯碼器 LED顯示器接口 （ 如圖 814所示 ） l 軟件譯碼 LED顯示器接口 （ 如 圖 815 ~816所示 ） 圖 814 利用硬件譯碼器的七段 LED接口電路 圖 815 通過 8155擴(kuò)展 I/O口控制的8位 LED動(dòng)態(tài)顯示接口 圖816 動(dòng)態(tài)顯示子程序流程圖 返回本節(jié)
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