【文章內(nèi)容簡介】 3A 12A 11A 10A 9A 8A 7A 6A 5A 4A 3A 2A 1A 0D 7D 6D 5D 4D 3D 2D 1D 0G+5V V CCV SS鎖存器 數(shù)據(jù)總線(DB) 地址總線(AB) 控制總線(CB) 用戶I/O 10 根行線相交叉的 4 個按鍵之中。若所有列線均為高電平，則鍵盤中無鍵按下 。判斷閉合鍵所在的位置 在確認有鍵按下后，即可進入確定具體閉合鍵的過程。其方法是：依次將行線置為低電平，即在置某根行線為低電平時，其它線為高電平。在確定某根行線位置為低電平后，再逐行檢測各列線的電平狀態(tài)。若某列為低，則該列線與置為低電平的行線交叉處的按鍵就是閉合的按鍵。 8031 單片機的 P1 口用作鍵盤 I/O 口，鍵盤的列線接到 P1 口的低 4 位，鍵盤的行線接到 P1 口的高 4 位。列線 分別接有 4 個上拉電阻到正電源 +5V，并把列線 設(shè)置為輸入線，行線 設(shè)置為輸出線。 4 根行 線和 4 根列線形成 16 個相交點。檢測當前是否有鍵被按下。檢測的方法是 輸出全“ 0”，讀取 的狀態(tài)，若 為全“ 1”，則無鍵閉合，否則有鍵閉合。為了去除鍵抖動，當檢測到有鍵按下后，延時一段時間再做下一步的檢測判斷。若有鍵被按下，應識別出是哪一個鍵閉合。方法是對鍵盤的行線進行掃描。 按下述 4 種組合依次輸出 ： 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 在每組行輸出時讀取 ， 若全為“ 1”，則表示為“ 0”這一行沒有鍵閉合，否則有鍵閉合。由此得到閉合鍵的行值和列值，然后可采用計算法或查表法將閉合鍵的行值和列值轉(zhuǎn)換成所定義的鍵值 為了保證鍵每閉合一次 CPU 僅作一次處理，必須去除鍵釋放時的抖動。 否 初始化地址參數(shù) 輸出行掃描信號 行掃描信號移位 讀入列信號 開始 11 圖 1鍵盤掃描程序的流程圖 鍵判斷子程序 和鍵處理子程序見附錄 1 LCD 3． 3．（ 1）液晶顯示模塊 (LCD Module LCM)是一種將液晶顯 示器件、連接件、集成電路、 PCQ 線路板、背光源、結(jié)構(gòu)件裝配在一起的組件。主要分為數(shù)顯液晶模塊、點陣字符液晶模塊、點陣圖形液晶模塊等。本系統(tǒng)設(shè)計時選用的是點陣圖形液晶顯示模塊。點陣式圖形液晶顯示模塊具有低功耗、低電壓驅(qū)動、結(jié)構(gòu)空間小、有效、面積大、構(gòu)造簡單、成本低等優(yōu)點，另外能顯示各種字符、圖形和漢字，因此點陣式液晶顯示器得到了越來越廣泛的應用。本系統(tǒng)采用 LCM16032ZK 點陣圖形液晶模塊，設(shè)計方案靈活，可移植性強，點陣式液晶顯示模塊主要包括點陣液晶顯示控制器、液晶顯示屏及相關(guān)的電路。 12 LCM16032ZK 的液晶屏幕為 160x32 點陣，顯示內(nèi)容 10x2 行，可顯示兩行，每行可顯示 10 個漢字或 20 個字符。像素。 . 55x0. 56mm2，點間距 0. 04mm。采用 ST7920 控制器，芯片 COB 封裝。字型 ROM 內(nèi)含 8192 個 16x16 點中文字型和 128 個 16x8 半寬的字母符號字型。另外繪圖顯示畫面提供一個 64x256 點的繪圖區(qū)域 GDRAM:而目 _內(nèi)含 CGRAM 提供4 組軟件可編程的 16x16 點陣造字功能?？蓪崿F(xiàn)漢字、 ASCII 碼、點陣圖形的同屏顯示。模塊具有上 /下 /左 /右移動當前顯示屏幕及清除屏幕的命令，具有光標顯示 /閃爍控制命令及液晶睡眠 /喚醒 /關(guān)閉顯示等命令。預留多種可靈活使用的控制線，如復位、串并選擇、亮度調(diào)整等。電源操作范圍寬，有 3V或 5V 電壓供用戶選擇，電流 3V/1. 2mA, 5V/2mA,低功耗設(shè)計可滿足產(chǎn)品的省電要求。同時與單片機等微控制器的接口界面靈活，可以有不同的模式，如并行 8 位 /4 位，串行 3 線 /2 線。系統(tǒng)中液晶顯示模塊采用 8 位數(shù)據(jù)、并行方式。模塊的引腳說明見附錄 2。其中 VCC 為模塊電壓，在購買時可以選擇 3V或 5V。 VR 和 VO 兩個引腳是液晶背光亮度調(diào)整端，之間須接可變電阻 (5K S) )。LEDA 和 LEDK 為背光電壓正端和負端，背光電壓范圍為 4. 0v4. 4V。主控制系統(tǒng)將配合 (RS, RW, E, DB0 DB7)來完成數(shù)據(jù)傳輸動作，從而實現(xiàn)了字符、漢字、圖形的同屏顯示。 LCM16032ZK 與 8155 的并行接口如圖 14 所示。 AD012P A 021AD113P A 122AD214P A 223AD315P A 324AD416P A 425AD517P A 526AD618P A 627AD719P A 728P B 029CE8P B 130RD9P B 231WR10P B 332I O /M7P B 433A L E11P B 534P B 635P B 736T M R O U T6P C 037P C 138T M R I N3P C 239P C 31P C 42R E S E T4P C 558155HD07D18D29D310D411D512D613D714RS4RW5E6L E D A20VO18VR16/R S T17P S B5NC3L E D X9GND1v c c2R?L C M 1 6 0 3 2R65k 13 圖 1 LCM16032ZK與 8155的并行接口圖 3． 3．（ 2）工作原理 點陣式 LCD 是通過對內(nèi)部 RAM 寫入不同的數(shù)據(jù)來顯示字符或圖形。內(nèi)部 RAM 有三個，分別是顯示 RAM ( DDRAM )、繪圖 RAM ( GDRAM )和造字 RAM(CGR AM)。 液晶顯示模塊 LCM16032ZK 提供一系列的操作命令，構(gòu)成了指令系統(tǒng)。包括基本指令集和擴充指令集，通過功能設(shè)定的 RE 位來確定。 RE=0，選擇基本指令集動作 。RE=1，選擇擴充指令集動作?；局噶罴饕瓿芍T如設(shè)定模塊功能、 DDRAM 位址、 CGRAM 位址、顯示狀態(tài)、光標狀態(tài)、讀寫 RAM 值、清除顯示、讀取忙標志等功能。擴充指令集主要包括待命、睡眠模式、反白顯示及 GDRAM 地址設(shè)定等。在系統(tǒng)啟動時要初始化液晶顯示模塊，初始化程序主要包括 :清液晶顯示屏、設(shè)置緩沖區(qū)的起始地址、設(shè)置顯 示模式，光標的形狀及顯示方式等。在 LCM 的初始化過程中，需要寫入一系列的命令字。向 LCD 寫入命令時，根據(jù)模塊數(shù)據(jù)傳輸時序圖，要求相應的控制線 RS=0, RW=0，當讀寫數(shù)據(jù)使能端有效 (E=1)時，實現(xiàn)功能的設(shè)定。因此，將向 LCD 寫入命令的程 1 字段設(shè)計為子程序，可以簡化程序，方便多次寫入命令字。寫命令子程序傳遞參數(shù)為 R7，用于存放不同命令的命令字， LCM 初始化寫命令子程序見附錄。 液晶顯示模塊內(nèi)部帶有字型 ROM, LCD 初始化后，通過查詢字型碼表便可以容易地實現(xiàn) 16x8 點陣半寬字型 (英文、希臘、標點、數(shù)字等 )和 16x16 點陣中文字型的顯示。不同的字型碼，用十區(qū)分半寬字型和中文字型。半寬字型的編碼為 02H7FH，中文字型編碼為 14 AlAOH^F7FEH。在軟件程序中，只需設(shè)定了 DDRAM 的位址和字型編碼，就可實現(xiàn)在液晶顯示屏上的任意位置顯示字符或中文字型。圖形的顯示同字型的顯示一樣，都是通過對RAM 寫入不同的數(shù)據(jù)來實現(xiàn)的。 LCD 屏幕上的每一個像素 (點 )與 GDRAM 繪圖區(qū)域的一個二進制位一一對應，位為 1 開顯示，位為 0 關(guān)顯示。 儀器將指令送到串行口電路，由其轉(zhuǎn)變?yōu)榇袛?shù)據(jù)逐位送到外部打印機，控 制打印機工作，將液晶顯示器上的信息打印出來。這里采用 TpuP40A/16智能打印機，其控制電路由單片機構(gòu)成，在輸入電路中有鎖存器，在輸出電路中有三態(tài)門控制。因此可以不通過 I/O口直接與單片機應用系統(tǒng)的總線相接，即打印機的數(shù)據(jù)線可以以外部 I/O口的形式與 MCS51系列單片機的 P0口相連，如圖 15所示。 TpuP40A/16A沒有讀、寫信號線，只有一對握手線 STB 、 BUSY，因此，用一根地址線（圖中使用 ）來控制讀、寫信號選通 STB 和讀取打印機的 BUSY狀態(tài)。 S T B1D B 7151311975D B 03GND2B U S YT P up 40 A /16 A~~~~~B U S Y19R?T P upWRP 2. 7RDP 0. 0P 0. 1P 0. 2P 0. 3P 0. 4P 0. 5P 0. 6P 0. 7GND8051 圖 圖 15接口示例配套軟件的空表打印程序 ,打印式樣見附錄 2. 15 圖 15. 脈沖發(fā)射電路 該電路用于產(chǎn)生一個預定寬度的矩形脈沖，并通過耦合變壓器發(fā)送到電纜上去。脈沖發(fā)射電路框圖如圖 16所示 圖 16中定時器電路為一可預置數(shù)的減法計數(shù)器。例如，按要求微處理器向定時器預先置一個數(shù)，電路接收到微處理器發(fā)出啟動發(fā)射的命令后，輸出一個 5V的電平，此時定時器在時鐘信號控制下進行減法計 數(shù)，即每來一個時鐘脈沖，定時計數(shù)器減 1，經(jīng)過幾個脈沖后，計數(shù)器減到 0，定時器輸出一個 0V的電平，這樣就形成了具有一定寬度的 5V矩形脈沖。根據(jù)測量范圍的不同改變預置的數(shù)值，定時器就輸出不同寬度的脈沖。定時器輸出的 5V的矩形脈沖，經(jīng)過放大電路放大為 30V的電壓脈沖，施加到脈沖變壓器 T1上去，此時發(fā)送脈沖通過脈沖變壓器 T1的原邊 L1,在其副邊 L L3上產(chǎn)生大小相同極性相反的電壓脈沖，分別加到被測線路和內(nèi)部阻抗平衡電路，如內(nèi)部平衡電路阻抗與被測電路波阻抗相近，則在發(fā)射脈沖的作用下，在 L L5 上產(chǎn)生一個大小相近 ，極性相反的電流信號， L6收到的信號極弱，達到了壓縮發(fā)射脈沖的目的。而當線路上反射脈沖到來時，在 L3與 L5上產(chǎn)生的電壓大小相等，方向相反，回路電壓代數(shù)和為 0，內(nèi)部平衡電路不起作用，反射脈沖電壓通過 T2的線圈 L4全部變換到 L6上，加到信號接收電路上 。 用于接收并放大來自信號組合電路中線圈的信號，放大增益通過一旋鈕調(diào)整。在脈沖電流工作方式下，來自線性電流耦合器的脈沖電流信號通過 T2的線圈 L4全部變換到圖 16中L6上；加到信號接收電路上去。 按照一定的頻率對模擬信 號進行取點抽樣并將抽