【正文】 動(dòng)電路具有輸出鎖存功能，單片機(jī)將所要顯示的數(shù)據(jù)送出去后，數(shù)碼管始終顯示該數(shù)據(jù) (不變 )， CPU不再控制 LED。共陽(yáng)極和共陰極的字型碼是不同的，如下表所示。 ? 使用時(shí)，共陰極數(shù)碼管公共端接地，共陽(yáng)極數(shù)碼管公共端接電源。 ? 數(shù)碼管內(nèi)部由七個(gè)條形發(fā)光二極管和一個(gè)小圓點(diǎn)發(fā)光二極管組成，根據(jù)各管的亮暗組合成字符。但有了上述子程序后，只要學(xué)會(huì)調(diào)用，你甚至不需要知道鍵盤掃描程序是如何編寫的， COPY即可，編程也就變得十分簡(jiǎn)單了。進(jìn)行軟件系統(tǒng)編程時(shí)，一般作為 子程序 調(diào)用或 中斷服務(wù)程序 使用。 判斷 ,鍵松開則返回 ,否則繼續(xù)等待 POP A 。 ～ 0,檢測(cè)鍵是否放開 MOV A,P1 。 取行掃描碼 ORL A,R2 。 延時(shí) ,去抖動(dòng) ARED: MOV A,P1 。 ～ 1,該行有鍵按下 MOV A,B 。 掃描碼暫存于 B MOV P1,A 。 屏蔽 ～ ,檢測(cè) ～ 1 CJNE A,0F0H,HAVE 。詳見教材，這里不再贅述。 各鍵和對(duì)應(yīng)的鍵碼值 ? 4 4鍵盤參考程序如下。將高四位和低四位合并后的值為 “ 11011110”；也就是該鍵的鍵碼值。 (2) 去除鍵的機(jī)械抖動(dòng) 其方法為：當(dāng)判別到鍵盤上有鍵閉合后，延時(shí)一段時(shí)間再判別鍵盤的狀態(tài)，若仍有鍵閉合，則認(rèn)為鍵盤上有一個(gè)鍵處于穩(wěn)定的閉合狀態(tài)，否則認(rèn)為鍵抖動(dòng)。 矩陣式鍵盤應(yīng)用實(shí)例 【 例 3】 4 4鍵盤硬件電路如下圖所示。顯然通過改變常數(shù)表可任意設(shè)定發(fā)光規(guī)律，讀者可以試一下。 左移 TAB1: DB 80H,0C0H,0E0H,0F0H,0F8H,0FCH,0FEH,0FFH,0AH 。 左移常數(shù)表首地址送 DPTR ACALL DISP SJMP START ********* 右移 ******************************** A1: MOV DPTR, TAB1 。 如 ,就跳至 A0 JNB , A1 。八個(gè)發(fā)光二極管經(jīng) 74LS04接 P2口，主要因單片機(jī)的驅(qū)動(dòng)能力較差，故用 74LS04來(lái)加大驅(qū)動(dòng)能力。 開關(guān)斷開 ,發(fā)光二極管滅 SJMP NEXT END 獨(dú)立式鍵盤應(yīng)用實(shí)例 開關(guān)監(jiān)視控制電路圖 獨(dú)立式鍵盤應(yīng)用實(shí)例 【 例 2】 信號(hào)燈控制電路如下圖所示，其功能是當(dāng)按下不同的鍵時(shí)發(fā)光二極管有不同的亮滅規(guī)律。 使發(fā)光二極管滅 NEXT: SETB 。開關(guān)接 ，當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)， +5V，對(duì)應(yīng)數(shù)字量為 “ 1”；開關(guān)閉合時(shí)， 0V，對(duì)應(yīng)數(shù)字量為 “ 0”，這樣就可以用 JB指令對(duì)開關(guān)狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)。鍵盤輸出經(jīng)雙穩(wěn)態(tài)電路之后變?yōu)橐?guī)范的矩形方波。系統(tǒng)設(shè)計(jì)中如果開關(guān)脈沖是作為外部中斷觸發(fā)信號(hào)或要對(duì)開關(guān)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)時(shí)，這種情況是不允許出現(xiàn)的。最常用的 識(shí)別方法是鍵盤掃描法，將在 。由圖可知，一個(gè) 4 4的行、列結(jié)構(gòu)，可以構(gòu)成一個(gè)含有 16個(gè)按鍵的鍵盤，節(jié)省了很多 I/O口。如 ,就跳到 A4 JNB , A5 。如 ,就跳到 A0 JNB , A1 。 鍵盤的結(jié)構(gòu)與原理 1. 獨(dú)立式按鍵 結(jié)構(gòu)如下圖所示，其特點(diǎn)是每個(gè)按鍵單獨(dú)占用一根 I/O口線，每個(gè)按鍵工作不會(huì)影響其他 I/O口線的狀態(tài)。 鍵盤接口 ? 鍵盤的結(jié)構(gòu)與原理 ? 獨(dú)立式鍵盤應(yīng)用實(shí)例 ? 矩陣式鍵盤應(yīng)用實(shí)例 鍵盤的結(jié)構(gòu)與原理 ? 鍵盤是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中人機(jī)交流不可缺少的輸入設(shè)備。 PC 編 程 器 芯 片 座 編程器與計(jì)算機(jī)的連接 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)工具 2. 編程器 ? 編程器的種類也很多，不同檔次的編程器價(jià)格相差很大，從 150元到 7000多元不等；檔次的差別在于燒寫可編程芯片的類型的多少。 用 戶 系 統(tǒng) 仿 真 頭 PC 仿真器 單片機(jī)的在線仿真 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)工具 2. 編程器 ? 當(dāng)我們編寫好的程序在集成開發(fā)環(huán)境編譯通過后，會(huì)形成一個(gè)二進(jìn)制文件 (文件名與源程序文件名相同，后綴名為“ .BIN”)或十六進(jìn)制文件 (后綴名為 “ .HEX”)，即形成所謂的目標(biāo)程序。 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)工具 (2) 仿真機(jī)的使用 ? 使用時(shí)，在線仿真機(jī)通過 RS232插件與電腦的 COM1或 COM2端口相連。 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)工具 (2) 仿真機(jī)的使用 ? 為了實(shí)現(xiàn)目標(biāo)系統(tǒng)的一次性完全開發(fā)，必須用到仿真機(jī) (也稱在線仿真機(jī) )。 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)工具 1. 仿真機(jī)及其使用 (1) 開發(fā)環(huán)境 ? 單片機(jī)程序的編寫、編譯、調(diào)試等都是在一定的集成開發(fā)環(huán)境下進(jìn)行的。 ? 單片機(jī)只是一塊芯片而已，本身并無(wú)開發(fā)能力，要借助開發(fā)工具才能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 ? 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的研制過程包括 確定任務(wù) 、 總體設(shè)計(jì) 、 硬件設(shè)計(jì) 、 軟件設(shè)計(jì) 、 系統(tǒng)調(diào)試 、 產(chǎn)品化 等幾個(gè)階段。硬件和軟件必須緊密結(jié)合，協(xié)調(diào)一致才能正常工作。如彩電遙控系統(tǒng)中存放系統(tǒng)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器。 ? 向操作對(duì)象發(fā)出各種 控制信號(hào)的輸出通道 。 ? 人機(jī)交流設(shè)備 。 第 10章 應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)及接口技術(shù) ? 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)概述 ? 鍵盤接口 ? 顯示器接口 ? 數(shù) /模轉(zhuǎn)換接口 ? 模 /數(shù)轉(zhuǎn)換接口 ? 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)例 ? 本章小結(jié) ? 習(xí)題 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)概述 ? 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) ? 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法 ? 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)工具 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) ? 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng) 是為完成某項(xiàng)任務(wù)而研制開發(fā)的用戶系統(tǒng)，是以單片機(jī)為核心，配以外圍電路和軟件，能實(shí)現(xiàn)設(shè)定任務(wù)、功能的實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)。 ? 掌握 A/D轉(zhuǎn)換常用芯片特性及應(yīng)用。 ? 掌握獨(dú)立式鍵盤和矩陣式鍵盤的原理與應(yīng)用。 ? 掌握 LED顯示器的原理與靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示的特點(diǎn)。 ? 通過設(shè)計(jì)二個(gè)實(shí)例，了解項(xiàng)目設(shè)計(jì)中的一些方法和技巧。 ? 根據(jù)不同的用途和要求，單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的系統(tǒng)配置及軟件也就有所不同，但它們的開發(fā)過程和方法大致相同。輸入設(shè)備有鍵盤和按鍵，輸出設(shè)備有數(shù)碼管、液晶顯示模塊和指示燈等。如空調(diào)啟動(dòng)壓縮機(jī)的開關(guān)電路，控制彩電的頻道切換、顏色、音量等的接口電路。 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 測(cè)控 對(duì)象 其他計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或智能設(shè)備 單片機(jī) M CU E E P ROM 人機(jī)通道 RA M 輸出通道 輸入通道 通信接口 輸入 / 輸出設(shè)備 傳感器等 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 單片機(jī)典型應(yīng)用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法 ? 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的技術(shù)要求各不相同，針對(duì)具體的任務(wù)，設(shè)計(jì)方法和步驟也不完全相同。在系統(tǒng)研制過程中，硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)不能截然分開。它們不是絕對(duì)分開的，有時(shí)是交叉進(jìn)行的。開發(fā)工具主要包括 電腦 、 編程器 (又稱寫入器 )、 仿真機(jī) 。 ? 集成開發(fā)環(huán)境仿真軟件 (ICE)將文件的編輯，匯編語(yǔ)言的匯編、連接，高級(jí)語(yǔ)言的編譯、連接高度集成于一體，能對(duì)匯編程序和高級(jí)程序進(jìn)行仿真調(diào)試。 在線仿真機(jī) 的主要作用是能完全 “ 逼真 ”地扮演用戶單片機(jī)的角色，且能在集成開發(fā)環(huán)境中對(duì)運(yùn)行程序進(jìn)行各種調(diào)試操作，即時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，即時(shí)修改程序，從而提高工作效率，縮短開發(fā)周期。在斷電情況下，撥下用戶系統(tǒng)的單片機(jī)和 EPROM，代之以 仿真頭 ，如下圖所示。這個(gè)目標(biāo)程序必須利用編程器才能將目標(biāo)文件燒寫到單片機(jī)的程序存儲(chǔ)器中，從而讓單片機(jī)系統(tǒng)的硬件和軟件真正結(jié)合起來(lái)，組成一個(gè)完整的單片機(jī)系統(tǒng)。目前巿面上常見的有 臺(tái)灣河洛 生產(chǎn)的 ALLXX系列、 南京西爾特公司的 SP系列、北京潤(rùn)飛的 RF系列， 廣州升洪的 TOP系列等。 ? 鍵盤由一組規(guī)則排列的按鍵組成，一個(gè)按鍵實(shí)際上是一個(gè)開關(guān)元件。多用于所需按鍵不多的場(chǎng)合。如 ,就跳到 A1 JNB , A2 。如 ,就跳到 A5 JNB , A6 。 ? 控制方式 ：先判斷是否有鍵按下。 鍵盤的結(jié)構(gòu)與原理 3. 鍵盤設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題 ? 機(jī)械式按鍵在按下或釋放時(shí)，由于機(jī)械彈性作用的影響，通常伴隨有一定時(shí)間的觸點(diǎn)機(jī)械抖動(dòng)，然后其觸點(diǎn)才穩(wěn)定下來(lái)。 ? 為了克服按鍵觸點(diǎn)機(jī)械抖動(dòng)所致的檢測(cè)誤判，必須采取去抖動(dòng)措施，可從硬件、軟件兩方面予以考慮。 1 2 3 UA 4 5 6 UB S GND + 5 V Q a b 1k ?1k ?雙穩(wěn)態(tài)去抖動(dòng)電路 鍵盤的結(jié)構(gòu)與原理 3. 鍵盤設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題 ? 軟件上采取的措施 是在檢測(cè)到有按鍵按下時(shí)，執(zhí)行一個(gè) 10ms左右 (具體時(shí)間應(yīng)視所使用的按鍵進(jìn)行調(diào)整 )的延時(shí)程序，再確認(rèn)該鍵電平是否仍保持閉合狀態(tài)電平，若仍保持閉合狀態(tài)電平，則確認(rèn)該鍵處于閉合狀態(tài)；同理，在檢測(cè)到該鍵釋放后，也應(yīng)采用相同的步驟進(jìn)行確認(rèn)，從而消除抖動(dòng)的影響。 “ 1”， LED亮。 先對(duì) 1 JB , L1 。按 1號(hào)鍵 LED從左到右依次亮，按 2號(hào)鍵從右到左依次亮，按 3號(hào)鍵閃爍，按 4號(hào)鍵呈流水追逐效果。 P2口輸出控制信號(hào)控制發(fā)光規(guī)律。 如 ,就跳至 A1 JNB , A2 。 右移常數(shù)表首地址送 DPTR ACALL DISP SJMP START ********* 閃爍 ******************************** A2: MOV DPTR, TAB2 。 右移 TAB2: DB 0FFH,00H,0FFH,00H,0FFH,00H,0FFH,00H,0AH 。調(diào)用子程序，可使程序設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)模塊化，但必須明確子程序的功能、入口和出口參數(shù)。設(shè)計(jì)采用鍵盤掃描法得到鍵碼值的程序。 矩陣式鍵盤應(yīng)用實(shí)例 44鍵盤硬件電路圖 矩陣式鍵盤應(yīng)用實(shí)例 (3) 判別閉合鍵的鍵號(hào) 其方法為：對(duì)鍵盤的行線進(jìn)行掃描， ～ 輸出 11 110 1011和 0111，相應(yīng)地讀 P1口，若高 4位～ “ 1”，則說明該行上沒有鍵閉合；否則，這一行上有鍵閉合，而且就是行線為 0，列線為 0的交叉鍵。依此類推可得各鍵的健碼值。該程序可作為子程序來(lái)調(diào)用，入口參數(shù)無(wú)，出口參數(shù)為鍵碼值，存于 A。 4 4鍵盤參考程序 KEY: MOV P1,0F0H 。 ～ 1,有鍵按下 SJMP KEY 。 輸出掃描碼 READ: MOV A,P1 。 被掃描行無(wú)鍵按下 ,準(zhǔn)備查下一行 RL A 。 再讀鍵盤 ANL A,0F0H 。 行碼、列碼合并為鍵碼 PUSH A 。 讀 P1 CPL A 。 彈出鍵碼 RET 。該子程序入口參數(shù)為無(wú)，出口參數(shù)為鍵碼值，存于 A。從這可以看出平時(shí)注意查閱資料， 收集實(shí)用子程序 ， 掌握子程序的調(diào)用 ，對(duì)提高編程效率是多么重要。常見數(shù)碼管有 10根管腳。每段發(fā)光二極管需 5～ 10mA的驅(qū)動(dòng)電流才能正常發(fā)光，一般需加限流電阻控制電流的大小。 ? 可采用 硬件譯碼輸出字型碼 控制顯示內(nèi)容，如采用 74LS