【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 確定其所在的行或列位置。 P P P P P P P 16P + 5V安慶職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2021屆畢業(yè)生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 14 程序掃描是一種常用的鍵識(shí)別方法。在這種方式中，只要 CPU 空閑，就掉用鍵盤掃描程序，查詢鍵盤并給預(yù)處理。 如上圖的 4 4? 鍵盤的掃描程序。 掃描程序查詢的內(nèi)容如下： ① 查詢是否有鍵按下。首先單片 機(jī)向掃描口 ～ 輸出全為0 的掃描瑪 F0H，然后從列檢測(cè)口 ～ 輸入列檢測(cè)信號(hào)，只要有一列信號(hào)不為 1，即 P1 口不為 F0H，則表示有鍵按下。接著要查出按下建所在的行、列位置。 ② 查詢按下鍵所在的行，需逐行掃描。單片機(jī)首先使 口接地， ～ 口為 1，即向 P1口發(fā)送掃描碼 FEH，接著輸入列檢測(cè)信號(hào)，若為全 1，則表示不在第一行。然后使 接地，其余為 1，再讀入列信號(hào)??。這樣逐行法 0掃描碼，這道找到按下加所在的行，該行掃描碼取反保留，若隔行都掃描后仍沒(méi)有找到，則放棄掃描，認(rèn)為是誤操作 ③ 對(duì)得到的行號(hào)和列號(hào)譯碼，得到鍵值。 ④ 健的抖動(dòng)處理。 查詢式鍵盤和行列式鍵盤都是常用的鍵盤使用方法，查詢式的主要優(yōu)點(diǎn)是電路連接簡(jiǎn)單，程序編寫比較容易，缺點(diǎn)是鍵盤直接與 I/O 口連接，占用過(guò)多地 I/O 口；行列式鍵盤節(jié)省 I/O 口，但是電路連接復(fù)雜，程序繁瑣。縱觀他們的優(yōu)缺點(diǎn)，對(duì)于數(shù)字中來(lái)說(shuō)，由于工作原理簡(jiǎn)單，用到的按鍵比較少，對(duì)程序的精確度要求比較高，這就對(duì)程序的編寫要求高，不適宜使用太復(fù)雜的程序，所以是用查詢式鍵盤作為數(shù)字中的控制電路比較的理想 顯示電路 顯示器件 多功能 數(shù)字鐘的一個(gè)重要組成部分就是他的顯示電路。 用作顯示的器材有許多，目前廣泛使用能以十進(jìn)制數(shù)碼直觀地顯示系統(tǒng)中的運(yùn)行數(shù)據(jù)的七段字符顯示器（或稱為七段數(shù)碼管）。 以下是幾種常用的七段數(shù)碼顯示器件 ⑴ 半導(dǎo)體數(shù)碼管（ LED）。這種數(shù)碼管的每一段都是一個(gè)發(fā)光二極管，因而把它叫做半導(dǎo)體二極管或 LED 數(shù)碼管，如圖所示： 1234567abcdefg8 dp9GNDabfcgdedpabcdefgabfcgdeVCC1234567abcdefg8 dp dp9abcdefg+5v安慶職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2021屆畢業(yè)生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 15 (a) (b) (c) (d) 圖 23 圖 22 中， (a)是共陰極數(shù)碼管， (b)是與之對(duì)應(yīng)的數(shù)碼管工作原理圖， 當(dāng)有信號(hào)輸入，共陰極接地時(shí)，數(shù)碼管會(huì)顯示字形 (c)是共陽(yáng)極數(shù)碼管， (d)是與之對(duì)應(yīng)的數(shù)碼管工作原理圖，當(dāng)有信號(hào)輸入，共陽(yáng)極高電平時(shí)，數(shù)碼管會(huì)顯示字形。要顯示數(shù)字，我們只要將組成數(shù)字的段點(diǎn)亮就可以了，比如顯示“ 1”，我們只要將“ b”和“ c”點(diǎn)亮就可以了。所以，每個(gè)數(shù)字都有其特定的編碼。 半導(dǎo)體數(shù)碼管具有工作電壓低，體積小，壽命長(zhǎng)，可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。而且響應(yīng)的時(shí)間短（一般不超過(guò) 10us） ,亮度也比較高。他的缺點(diǎn)是工作電流比較大，每一段的工作電流在 10mA 左右。 ⑵ 液晶數(shù)碼管（ LCD） 液晶是一種既有液體流動(dòng)性， 又有光特性的有機(jī)化合物。他的透明程度和呈現(xiàn)的顏色受外加電場(chǎng)的影響。利用這一特點(diǎn)，便可做城電場(chǎng)控制的七段數(shù)碼顯示器件。我們只要在相應(yīng)各段上加上電壓，在電場(chǎng)的作用下，液晶分子的排列受到影響，對(duì)外部射入光產(chǎn)生散射，從而顯示出字形。當(dāng)外部電壓斷開(kāi)后，液晶分子又重新排列整齊，字形消失。顯然液晶本身并不發(fā)光，而是借助于外來(lái)光顯示數(shù)碼，所以它是一種被動(dòng)顯示器件 液晶顯示的最大優(yōu)點(diǎn)是功耗極小，每平方厘米功耗在 1uA 一下，他的工作電壓也很低，在 1V 一下也能工作。因此液晶顯示器在電子表以及各種小型、便攜式儀器、儀表中得到了廣泛 應(yīng)用。但是，由于它本身不會(huì)發(fā)光，僅僅依靠反射外界光線顯示字形，所以亮度很低，此外他的響應(yīng)速度較低 由于二極管數(shù)碼管有體積小、壽命長(zhǎng)、可靠性高、亮度高等優(yōu)點(diǎn)，所以本涉及就選擇二極管數(shù)碼管作為時(shí)鐘信號(hào)的顯示器件 數(shù)字鐘顯示電路的工作原理 時(shí)鐘顯示信號(hào)是從 8051 單片機(jī)的 P1 口輸出的。在設(shè)計(jì)中用到的是共陰極數(shù)碼管，我們將要顯示數(shù)字的編碼從 P1 輸出，經(jīng)過(guò)74LS07 驅(qū)動(dòng)電路，數(shù)碼管就會(huì)1234567abcdefg8dp9G N Dabfcgdedp1234567abcdefg8dp9G N Dabfcgdedp1234567abcdefg8dp9G N Dabfcgdedp1234567abcdefg8dp9G N Dabfcgdedp9012 9012 9012 901212A34B56C98D1110E1312F12AA1B2C3G2A4G2B5G16Y77Y69Y510Y411Y312Y213Y114Y01574LS13874LS07c on ne c t t o P 1安慶職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2021屆畢業(yè)生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 16 按照編碼顯示出字形來(lái) 圖 24 設(shè)計(jì)中用到了 12位數(shù)碼管，其中兩位來(lái)表示年，兩位來(lái)表示 月，兩位來(lái)表示日，兩位來(lái)表示時(shí)，兩位來(lái)表示分，兩位來(lái)表示秒。這么多的數(shù)碼管，我們采用動(dòng)態(tài)顯示。 P2 口輸出位選擇信號(hào)，分別接 74ls138 的地址端A,B,C 以及使能端 G1。經(jīng)過(guò) 74LS138 譯碼，將要顯示的數(shù)碼管的共陰極置為低電平，其他的為高電平，并選中的數(shù)碼管就會(huì)被點(diǎn)亮，從而顯示出字形 顯示部分部分電路如圖 24所示 所用其他芯片資料 在本設(shè)計(jì)中，除 8051 單片機(jī)芯片外，我們還有到了另外兩個(gè)芯片， 74ls07和 74ls138。 74ls07 主要作為數(shù)碼 管的驅(qū)動(dòng)電路， 74ls138 主要為 12 位數(shù)碼管提供片選信號(hào)，如圖 24，兩者組成了數(shù)字鐘動(dòng)態(tài)顯示電路，以下是兩芯片的詳細(xì)資料 數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)電路 74ls07 74ls07 為集電極開(kāi)路輸出的六組驅(qū)動(dòng)器，其主要點(diǎn)特性的典型值如下表： tPLH tphl PD 60ns 20ns 125mW 表 1 引腳輸出端符號(hào) 1A6A 輸入 端 1Y6Y 輸出端 引腳圖 圖 25 圖 26 1 2A1 2A1 2A1 2A1 2A1 2A1A 2A 3A6A 4A5A1Y 2Y 3Y4Y5Y6YV C C GND1 2 3 4 5 67891011121314A1B2C3G2A4G2B5G16Y7 7Y6 9Y5 10Y4 11Y3 12Y2 13Y1 14Y0 15安慶職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2021屆畢業(yè)生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 17 其極限電源電壓為 7V，極限輸入電壓為 ，輸出截至態(tài)電壓為 30V，工作溫度為 0 ～ 70 攝氏度。 74LS07 的輸入與輸出同相，在驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管時(shí)，需要在輸出端加上拉電阻，在使用 74LS07 時(shí)，一定要注意電源和地不能接反，否則會(huì)燒壞芯片 74LS138 譯碼器的詳細(xì)資料 74ls138 為 38 線譯碼器，共有 74S138 和 74ls138 兩 種線路結(jié)構(gòu)形式。當(dāng)一個(gè)端（ G1）為高電平， /（ G2A） ]和 /（ G2B）為低電平時(shí)，可將地址端（ A,B,B）的二進(jìn)制編碼在一個(gè)對(duì)應(yīng)的輸出端以低電平方式輸出 利用 G、 /(G2A)、 /(G2B)可級(jí)聯(lián)擴(kuò)展為 24 線譯碼器，若外接一個(gè)反相器，可擴(kuò)展為 32線譯碼器 若將選通端中的一個(gè)接數(shù)據(jù)輸入端時(shí)， 138 還可以做數(shù)據(jù)分配器 圖 25 是 74LS138 的引腳圖。在本設(shè)計(jì)用到兩片 74LS138， P2 口輸出數(shù)碼管的片選信號(hào) ,其中低四位和高四位分別接一片，接法相同。在與 74LS138 連接的四位口線中 ,有三位口線于 74LS138 的 的地址端 A,B,C 連接，另一口線與使能端 G1 連接，在 G2A,G2B 接地的情況下，組成 3 線 8 線譯碼器，輸出數(shù)碼管的片選信號(hào) 74LS138 的真值表如下所示 : 輸入 輸出 使能端 選擇端 G1 G2* C B A Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 ╳ H ╳ ╳ ╳ H H H H H H H H L ╳ ╳ ╳ ╳ H H H H H H H H H L L L L L H H H H H H H H L L L H H L H H H H H H H L L H L H H L H H H H H H L L H H H H H L H H H H H L H L L H H H H L H H H H L H L H H H H H H L H H H L H H L H H H H H H L H H L H H H H H H H H H H L 表 2 安慶職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2021屆畢業(yè)生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 18 第三章 數(shù)字鐘軟件設(shè)計(jì) 多功能數(shù)字鐘的程序是用 C 語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)的，在程序中，我們用定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0 作為數(shù)字鐘的時(shí)鐘信號(hào)源，產(chǎn)生年、月、日、時(shí)、分、秒信號(hào)，定時(shí)器每次計(jì)數(shù) 49989，大約是 100ms，這樣產(chǎn)生十次中斷，就會(huì)得到一秒，以此類推。時(shí)間的設(shè)置我們采用外部中斷，讓時(shí)鐘從正常運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)到設(shè)置狀態(tài)，一次可以進(jìn)行時(shí)間設(shè)置和鬧鈴設(shè)置，設(shè)置時(shí)不影響時(shí)鐘的正常運(yùn)行。另外，我們加上了秒表的功能，我們用定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 1來(lái)實(shí)現(xiàn) 數(shù)字鐘 各 部分功能程序的實(shí)現(xiàn) 顯示部分程序 顯示 0流程圖： 圖 31 跳動(dòng)顯示是表示年、月、日、時(shí)、分、秒的每?jī)晌粩?shù)碼管一起顯示，當(dāng)我們要設(shè)置年時(shí)，表示年的兩位數(shù)碼管就會(huì)跳動(dòng)顯示，其他位顯示方式不變。另外還有顯示 1，是在時(shí)鐘正常走動(dòng)時(shí)所用的顯示 ，在顯示 1 中，我們只要逐位讀取就可以了，所以在此沒(méi)有必要寫出流程圖，在附錄中的程序大家將會(huì)看到，在此不再贅述 鍵盤部分程序 鍵盤功能的實(shí)現(xiàn)我們采用的是查詢方式，程序每次 執(zhí)行 一個(gè)循環(huán)，都回去查詢與鍵盤連接的 P0 口的狀態(tài)，若 有 狀態(tài)的變動(dòng)，我們就可以通過(guò)程序主動(dòng)轉(zhuǎn)移到相應(yīng)的程序當(dāng)中來(lái) 圖 32是鍵盤程序流程圖： 鍵盤程序有很多的編寫技巧，其中消抖這一塊的的思路一般都是一個(gè)固定的模式，那就是先掃描，延時(shí)，在掃描。在我的這個(gè)程序中用到的是另一種方法，比較的新穎。在程序中，我們預(yù)先設(shè)置好兩個(gè)存儲(chǔ)單元 a,b， a 存鍵盤在定時(shí)時(shí)間到以前的狀態(tài)， b 存定時(shí)時(shí)間到之后的狀態(tài)，定時(shí)時(shí)間到之后，我們返回 b，否則返回 a，這樣我們就達(dá)到了對(duì)鍵盤消抖的目的 在此展示給大家數(shù)字鐘設(shè)計(jì)時(shí)鍵盤的處理程序： uchar keyin() { uchar kb。 k[0]=0。 安慶職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2021屆畢業(yè)生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 19 kb=~P0。 k[1]=kb。 k[2]=k[2]+1。 if(k[2]160) { return(k[0])。 } else if(k[2]==160) { k[2]=0。 return(k[1])。 } } 圖 32 定時(shí)的方法是利用程序的循環(huán)執(zhí)行，每一個(gè)循環(huán)都會(huì)有一個(gè)周