【文章內容簡介】 通常使用的是7段LED。這種顯示塊有共陰極和共陽極兩種，如下圖38所示。共陰極LED顯示塊的發(fā)光二極管陰極共地。如圖38(a)所示，當某個發(fā)光二極管的陽極為高電平時，發(fā)光二極管點亮；共陽極LED顯示塊的發(fā)光二極管陽極并接（在系統(tǒng)中，接驅動電源）。如圖38（b）所示。當某個發(fā)光二極管的陰極為低電平時，發(fā)光二極管點亮。圖38 LED數(shù)碼管通常的7段LED顯示塊中有8個發(fā)光二極管，故也稱做8段顯示器，其中7個發(fā)光二極管構成7筆字形“8”；一個發(fā)光二極管構成小數(shù)點的“.”。7段發(fā)光二極管，再加上一個小數(shù)點位，共計8段，因此提供LED顯示器的字形數(shù)據(jù)正好一個字節(jié)。其對應關系如下表31所示：表31 LED管腳對應關系D7D6D5D4D3D2D1D0DpgfedcbaLED顯示塊與單片機接口非常容易，只要將一個8位的并行輸出口與顯示塊的發(fā)光二極管引腳相連即可。8位并行輸出口輸出不同的字節(jié)數(shù)據(jù)或字符，如表32所示。通常將控制發(fā)光二極管的8位字節(jié)數(shù)據(jù)稱為段選碼或稱字形代碼，公共極稱為位選線。共陰極與共陽極的段選碼互為補數(shù)。表32 7段LED段選碼顯示字符共陰極段選碼共陽極段選碼顯示字符共陰極段選碼共陽極段選碼03FHC0HC39HC6H106HF9Hd5EHA1H25BHA4HE79H86H34FHB0HF71H8EH466H99HP73H8CH56DH92HU3EHC1H67DH82Hy6EH91H707HF8H8.FFH00H87FH80H“滅”00HFFH96FH90H┋┋┋A77H88Hb7CH83H⑵ LED顯示器與顯示方始在單片機應用系統(tǒng)中，經(jīng)常要使用LED顯示塊構成N位LED顯示器。N位LED顯示器有N根位選線和8*N根段選線。根據(jù)顯示方式不同，位選線與段選線的連接方法不同。段選線控制要顯示什么樣的字符，而位選線則控制要在哪一位上顯示這個字符。LED顯示器有靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示兩種方式。① LED靜態(tài)顯示方式。所謂靜態(tài)顯示就是當顯示器顯示某一字符時，相應段的發(fā)光二極管恒定的導通或截止，并且顯示器的各位可以同時顯示。靜態(tài)顯示時，較小的驅動電流就能較高的顯示亮度。N位靜態(tài)顯示器要求有N*8根I/O口線，占用I/O口線資源較多。故在位數(shù)較多時往往不采用靜態(tài)顯示，而是采用動態(tài)顯示方式。②LED動態(tài)顯示方式。所謂動態(tài)顯示就是一位一位地輪流點亮顯示器的各個位（掃描），對于顯示器的每一位而言，每隔一段時間點亮一次。顯示器的亮度既于與導通電流有關，也與點亮時間和間隔時間的比例有關。利用單片機的一個口通過移位寄存器數(shù)碼管，由于水平有限，所以在本設計中數(shù)碼管只顯示發(fā)射電路中所按下的鍵盤代碼，不能顯示小汽車的行駛里程和行駛速度。 鍵盤接口電路的設計在單片機應用系統(tǒng)中，為了控制其運行狀態(tài)，需要向系統(tǒng)輸入一些命令或數(shù)據(jù)，因此應用系統(tǒng)中應設有鍵盤，這些鍵包括數(shù)字鍵、功能鍵和組合控制鍵等。這些按鍵或鍵盤都是以開關狀態(tài)來設置控制功能或輸入數(shù)據(jù)的。但是這些開關決不僅僅是簡單的電平輸入。本電路設計是采用遙控控制的，所以自然需要鍵盤。當所設置的功能鍵或數(shù)字鍵按下時，單片機應用系統(tǒng)應完成該按鍵所設置的功能，因此鍵盤信息輸入是與軟件結構密切相關的。對于某些簡單的應用系統(tǒng)，如對于智能儀器來說，鍵輸入程序是整個應用程序的核心部分。在MCS51系列單片機的指令系統(tǒng)中設有散轉指令JMP @A+DPTR,可以看成是專門配合鍵盤信息輸入而設置的指令，或是鍵盤信息輸入的軟件接口。鍵掃描查鍵號JMP@A+DPTR有無鍵按下00按鍵應用程序01按鍵應用程序NN按鍵應用程序.. ..圖39 MCS51單片機應用系統(tǒng)鍵輸入軟件框圖如圖39是MCS51單片機應用系統(tǒng)的鍵輸入軟件框圖。對于任何一個單片機應用系統(tǒng)，鍵盤總要有其相應的接口電路與CPU相連接，通過軟件了解鍵盤輸入信息。而CPU可以采用中斷方式或查詢方式來了解有無鍵輸入，并檢查是哪一個鍵按下，將鍵號送入累加器ACC，然后通過散轉指令轉去執(zhí)行相應的程序，以完成該鍵應完成的功 能，最后又返回到原始狀態(tài)。CPU對鍵盤操作的響應要滿足時時性，即及時發(fā)現(xiàn)鍵盤操作，及時做出響應，因此鍵輸入接口軟件應可靠而快速地實現(xiàn)鍵信息輸入與鍵功能任務，為此應用系統(tǒng)應解決下列問題。⑴ 鍵開關狀態(tài)的可靠輸入鍵盤的操作，無論是按鍵或鍵盤都是利用機械觸點的合、斷作用。一個電壓信號通過機械觸點的合、斷開過程。由于機械觸點的彈性作用，在閉合及斷開瞬間均有抖動過程，會出現(xiàn)一系列負脈沖。抖動時間的長短，與開關的機械特性有關，一般為5～10ms。按鍵的穩(wěn)定閉合期，由操作人員的按鍵動作所決定，一般為十分之幾秒到幾秒的時間。為了保證CPU對鍵的一次閉合，僅做一次鍵輸入處理，必須去除抖動影響。通常去除抖動影響的措施有硬、軟件兩種，對于系統(tǒng)軟件量不大的場合，采用軟件去除抖動既節(jié)省硬件開銷，又很實用且有效。采用軟件去除抖動影響的辦法是：檢測到有鍵按下時，執(zhí)行一個10ms的延時程序后，再確認該鍵電平是否仍保持閉合狀態(tài)電平，如保持閉合狀態(tài)電平確認確實有鍵按下，從而消除了抖動的影響。⑵ 按鍵監(jiān)測與編制鍵盤程序對于單片機應用系統(tǒng)，鍵盤掃描只是CPU工作的一部分，鍵盤處理只是在有鍵按下時才有意義，對是否有鍵按下的信息檢測方式有中斷與查詢兩種方式。不同的應用場合，所采用的鍵盤檢測手段不同。在編制鍵盤控制程序時應考慮如下問題：① 監(jiān)測有無按鍵按下；② 有鍵按下后，在無硬件去抖電路時，應用軟件延時方法去除抖動影響；③ 有可靠的邏輯處理方法，比如是采用雙鍵瑣定方式還是N鍵輪回方式，如采用N鍵瑣定，即只處理一個鍵，其間按下又松開的鍵不昌盛影響；不管一次按鍵持續(xù)時間有多長，僅執(zhí)行一次按鍵功能程序等；④ 給出確定的鍵號以滿足散轉指令要求。 按鍵結構有獨立式按鍵結構和矩陣式按鍵結構。獨立式按鍵是指直接用I/O口線構成的單個按鍵電路，每個獨立式按鍵單獨占用一根I/O口線，每根I/O口線的按鍵工作不會影響其他I/O口線的工作狀態(tài)，它適用于按鍵比較少的電路中。矩陣式鍵盤適用于按鍵比較多的場合，它由行線和列線組成，按鍵位于行、列的交叉點上，行線和列線分別連接在按鍵開關的兩端。 穩(wěn)壓、報警、復位電路如圖310所示：圖310穩(wěn)壓、報警、復位電路由于8051單片機正常的工作電壓為+5V，為了保證電壓為+5V，需要加+5V穩(wěn)壓電路，如圖3—8所示，輸入略大于5V的電壓經(jīng)過7805穩(wěn)壓后輸出電壓為+5V，可以保證單片機的正常工作。二極管D10起到電壓指示的作用。電容C2在此起濾波的作用。 電容C電阻R1按鍵SPW構成復位電路，由于單片機的RESET為高電平時復位，在通電瞬間電流經(jīng)電容C電阻R12給電容充電，直到飽和，在充電開始的很短時間里RESET為高電平，因此該電路有開機復位的功能。正常工作時按SPW鍵，起到復位作用。 電阻R1三極管8550、蜂鳴器U2構成報警電路，8550為PNP型三極管，低電平時導通，電流流過蜂鳴器，蜂鳴器發(fā)出報警信號。第4章 單片機軟件的設計與分析 時鐘程序設計程序簡介： 程序初始化，設置時，分，秒，的存儲單元，打開定時器中斷。接著鍵盤掃描，然后判斷是否有鍵按下，沒有就有鍵按下就返回繼續(xù)掃描鍵盤。有鍵按下，則更改相應的存儲單元值，并進行顯示，然后返回鍵盤掃描，從而達到校時的目的。設置50ms定時器中斷，R7初值為20，每中斷一次R7中的值減一，R7中的值為0時，1秒時間到，存儲單元中的值加1，同時顯示，依次循環(huán)。主程序流程圖如圖41所示： 鍵盤掃描是否有鍵按下開機初始化更改存儲單元的值 顯示 中斷入口 關中斷一秒到否更改存儲單 元的值 顯示 退出中段斷 NO YES YES NO 圖41 主程序流程圖37時鐘程序：ORG 0000H AJMP START ORG 000BH AJMP T0START: MOV R7,20 MOV R6,06H MOV R5,03H MOV SCON,00H MOV TMOD,01H MOV TH0,3CH MOV TL0,0BH SETB TR0 SETB EA SETB ET0 MOV 40H,00H MOV 41H,00H MOV 42H,00H MOV 43H,00H MOV 44H,00H MOV 45H,00H MOV DPTR,TAB MOV R0,45H MOV R1,40HSS: MOV A,@R0 MOVC A,@A+DPTR MOV SBUF,A JNB TI,$ CLR TI DEC R0 DJNZ R6,SS MOV R1,40H MOV R6,06H MOV R0,45H LCALL DELAYJIAOSHI:JNB ,XZ1 JNB ,XZ2 JNB ,XZ3 AJMP JIAOSHIXZ1: INC @R1 CJNE @R1,0AH,SS MOV @R1,00H INC R1 INC @R1 CJNE @R1,06H,SS MOV @R1,00H INC R1 INC @R1 CJNE @R1,0AH,SS MOV @R1,00H INC R1 INC @R1 CJNE @R1,06H,SS MOV @R1,00H INC R1 INC @R1 CJNE @R1,0AH,SS MOV @R1,00H INC R1 INC @R1 CJNE @R1,06H,SS MOV @R1,00H AJMP SSXZ2: MOV R1,42H INC @R1 CJNE @R1,0AH,SS MOV @R1,00H INC R1 INC @R1 CJNE @R1,06H,SS MOV @R1,00H INC R1 INC @R1 CJNE @R1,0AH,SS MOV @R1,00H INC R1 INC @R1 CJNE @R1,06H,SS MOV @R1,00H AJMP SSXZ3: MOV R1,44H INC @R1 CJNE @R1,0AH,SS MOV @R1,00H INC R1 INC @R1 CJNE @R1,06H,SS MOV @R1,00H AJMP SST0: MOV TH0,3CH MOV TL0,0BH DJNZ R7,TUI MOV R7,20 MOV R6,06 MOV R1,40HXZ: INC @R1 CJNE @R1,0AH,SS1 MOV @R1,00H INC R1 INC @R1 CJNE @R1,06H,SS1 MOV @R1,00H INC R1 INC @R1