【正文】 動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。共陽極和共陰極的字型碼是不同的，如下表所示。 ? 使用時，共陰極數(shù)碼管公共端接地，共陽極數(shù)碼管公共端接電源。 ? 數(shù)碼管內(nèi)部由七個條形發(fā)光二極管和一個小圓點發(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單了。進(jìn)行軟件系統(tǒng)編程時，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,檢測鍵是否放開 MOV A,P1 。 取行掃描碼 ORL A,R2 。 延時 ,去抖動 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 ～ 1 CJNE A,0F0H,HAVE 。詳見教材，這里不再贅述。 各鍵和對應(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 其方法為：當(dāng)判別到鍵盤上有鍵閉合后，延時一段時間再判別鍵盤的狀態(tài)，若仍有鍵閉合，則認(rèn)為鍵盤上有一個鍵處于穩(wěn)定的閉合狀態(tài)，否則認(rèn)為鍵抖動。 矩陣式鍵盤應(yīng)用實例 【 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 。八個發(fā)光二極管經(jīng) 74LS04接 P2口，主要因單片機(jī)的驅(qū)動能力較差，故用 74LS04來加大驅(qū)動能力。 開關(guān)斷開 ,發(fā)光二極管滅 SJMP NEXT END 獨(dú)立式鍵盤應(yīng)用實例 開關(guān)監(jiān)視控制電路圖 獨(dú)立式鍵盤應(yīng)用實例 【 例 2】 信號燈控制電路如下圖所示，其功能是當(dāng)按下不同的鍵時發(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， +5V，對應(yīng)數(shù)字量為 “ 1”；開關(guān)閉合時， 0V，對應(yīng)數(shù)字量為 “ 0”，這樣就可以用 JB指令對開關(guān)狀態(tài)進(jìn)行檢測。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)計中如果開關(guān)脈沖是作為外部中斷觸發(fā)信號或要對開關(guān)脈沖進(jìn)行計數(shù)時，這種情況是不允許出現(xiàn)的。最常用的 識別方法是鍵盤掃描法，將在 。由圖可知，一個 4 4的行、列結(jié)構(gòu)，可以構(gòu)成一個含有 16個按鍵的鍵盤，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，其特點是每個按鍵單獨(dú)占用一根 I/O口線，每個按鍵工作不會影響其他 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)用實例 ? 矩陣式鍵盤應(yīng)用實例 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，會形成一個二進(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，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，本身并無開發(fā)能力，要借助開發(fā)工具才能實現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計。 ? 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 、 硬件設(shè)計 、 軟件設(shè)計 、 系統(tǒng)調(diào)試 、 產(chǎn)品化 等幾個階段。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)的存儲器。 ? 向操作對象發(fā)出各種 控制信號的輸出通道 。 ? 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，能實現(xiàn)設(shè)定任務(wù)、功能的實際應(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)顯示和動態(tài)顯示的特點。 ? 通過設(shè)計二個實例，了解項目設(shè)計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) 測控 對象 其他計算機(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)計方法 ? 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的技術(shù)要求各不相同，針對具體的任務(wù)，設(shè)計方法和步驟也不完全相同。在系統(tǒng)研制過程中，硬件設(shè)計和軟件設(shè)計不能截然分開。它們不是絕對分開的，有時是交叉進(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，匯編語言的匯編、連接，高級語言的編譯、連接高度集成于一體，能對匯編程序和高級程序進(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)境中對運(yùn)行程序進(jìn)行各種調(diào)試操作，即時發(fā)現(xiàn)問題，即時修改程序，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，組成一個完整的單片機(jī)系統(tǒng)。目前巿面上常見的有 臺灣河洛 生產(chǎn)的 ALLXX系列、 南京西爾特公司的 SP系列、北京潤飛的 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，一個按鍵實際上是一個開關(guān)元件。多用于所需按鍵不多的場合。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)計應(yīng)注意的問題 ? 機(jī)械式按鍵在按下或釋放時，由于機(jī)械彈性作用的影響，通常伴隨有一定時間的觸點機(jī)械抖動，然后其觸點才穩(wěn)定下來。 ? 為了克服按鍵觸點機(jī)械抖動所致的檢測誤判，必須采取去抖動措施，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)去抖動電路 鍵盤的結(jié)構(gòu)與原理 3. 鍵盤設(shè)計應(yīng)注意的問題 ? 軟件上采取的措施 是在檢測到有按鍵按下時，執(zhí)行一個 10ms左右 (具體時間應(yīng)視所使用的按鍵進(jìn)行調(diào)整 )的延時程序，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)，從而消除抖動的影響。 “ 1”， LED亮。 先對 1 JB , L1 。按 1號鍵 LED從左到右依次亮，按 2號鍵從右到左依次亮，按 3號鍵閃爍，按 4號鍵呈流水追逐效果。 P2口輸出控制信號控制發(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)計實現(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)計采用鍵盤掃描法得到鍵碼值的程序。 矩陣式鍵盤應(yīng)用實例 44鍵盤硬件電路圖 矩陣式鍵盤應(yīng)用實例 (3) 判別閉合鍵的鍵號 其方法為：對鍵盤的行線進(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調(diào)用，入口參數(shù)無，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，出口參數(shù)為鍵碼值，存于 A。從這可以看出平時注意查閱資料， 收集實用子程序 ， 掌握子程序的調(diào)用 ，對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