【正文】 片機(jī)外接電路 鍵盤電路設(shè)計(jì) 矩陣式鍵盤最簡(jiǎn)單的鍵盤，每個(gè)鍵對(duì)應(yīng)I/O端口的一位，沒(méi)有什么鍵閉和時(shí)，各位均處于高電位。這樣，CPU只要檢測(cè)到某一位為”0”，便可判別出對(duì)應(yīng)鍵已經(jīng)按下。比如，一個(gè)有64個(gè)鍵的鍵盤，采用這種方法來(lái)設(shè)計(jì)時(shí)，就需要64條連線和8個(gè)8位并行端口。通常使用的鍵盤結(jié)構(gòu)是矩陣式的。比如，有個(gè)鍵，那么，只要用兩個(gè)并行端口和16條引線便可以完成鍵盤的連接。(1) 行掃描法的原理：行掃描法識(shí)別閉和鍵的原理如下：先使第0行接地，其余行為高電平，然后看第0行是否有鍵閉和，這是通過(guò)檢查列線電位來(lái)實(shí)現(xiàn)的，即在第0行接地時(shí)，看是否有條列線變成低電平。此后，再將第1行接地，然后檢測(cè)列線中是否有變?yōu)榈碗娖降木€。在掃描過(guò)程中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)某一行有鍵閉合時(shí)，也就是列線輸入中有一位為0時(shí)，便在掃描中途退出，而將輸入值進(jìn)行移位，從而確定閉合鍵所在的列線位置。將行線和一個(gè)并行接口相接，CPU每次使并行輸出接口的某一位為0，便相當(dāng)于將某一行線接地，而其他位為1，則相當(dāng)于使其他行線處于高電平。從上面的原理中知道，程控掃描法是由程序控制鍵掃描的方法。其方法是使所有的行輸出均為低電平，然后從端口A讀入列值 。②去除鍵抖動(dòng)。③若有鍵閉合，則求出閉合鍵的鍵值. 求鍵值的方法是對(duì)鍵盤逐行掃描。行反轉(zhuǎn)法也是識(shí)別閉合鍵的常用方法，它的原理如下所述。行反轉(zhuǎn)法的工作示意圖如圖27所示圖27 行反轉(zhuǎn)法連接圖從圖中可以看到，用行反轉(zhuǎn)法識(shí)別閉合鍵時(shí)，要將行線接一個(gè)并行口，先讓它工作為輸出方式，將列線接到一個(gè)并行口，先讓它工作在輸出方式。如果此時(shí)有某一個(gè)鍵被按下，則必定會(huì)使某一列線值為0，然后，程序再對(duì)兩個(gè)并行端口進(jìn)行方式設(shè)置，使接行線的并行端口工作在輸出方式，而使接列線的并行端口工作在輸出方式，并且將剛才讀得的列線值從所接的并行端口輸出，再讀取行線的輸入值，那么，在閉合鍵所在的行線上的值必定為0。在鍵盤設(shè)計(jì)時(shí)，除了以鍵碼的識(shí)別以外，還有抖動(dòng)問(wèn)題需要解決。 顯示電路設(shè)計(jì) LED點(diǎn)陣顯示屏概述LED點(diǎn)陣顯示屏的構(gòu)成型式有多種，其中典型的有兩種。目前，國(guó)內(nèi)的LED點(diǎn)陣顯示屏大部分是單顯示型，其顯示的內(nèi)容相對(duì)較少，顯示花樣較單一。國(guó)內(nèi)的另一種LED顯示屏——可編程序型LED顯示屏，雖然增加了顯示屏系統(tǒng)的編程能力，顯示內(nèi)容和顯示花樣都有所增加，但也存在著更換顯示內(nèi)容不便的缺點(diǎn)。因此傳統(tǒng)的LED顯示屏控制系統(tǒng)已經(jīng)越來(lái)越不能滿足現(xiàn)代廣告宣傳業(yè)的需要。 8*8點(diǎn)陣如圖28和圖29是8*8點(diǎn)陣原理圖和實(shí)物圖。當(dāng)對(duì)應(yīng)的某圖29 8*8點(diǎn)陣LED外觀及引腳圖一列置高電平，另一列置低電平時(shí)，則在該行和列的交叉點(diǎn)上相應(yīng)的二極管就亮。例如如果想使左上角LED點(diǎn)亮，則Y0=1，X0=0即可。1616點(diǎn)陣顯示原理 從理論上說(shuō)，不論顯示圖形還是文字，只要控制與組成這些圖形或文字的各個(gè)點(diǎn)所在的位置相對(duì)應(yīng)的LED器件發(fā)光，就可以得到我們想要的顯示結(jié)果，這種同時(shí)控制各個(gè)發(fā)光點(diǎn)亮滅的方法稱為靜態(tài)驅(qū)動(dòng)顯示方式。這個(gè)數(shù)字很龐大，因?yàn)槲覀儍H僅是16ｘ16的點(diǎn)陣，在實(shí)際應(yīng)用中的顯示屏往往要大得多，這樣在鎖存器上花的成本將是一個(gè)很龐大的數(shù)字。動(dòng)態(tài)掃描的意思簡(jiǎn)單地說(shuō)就是逐行輪流點(diǎn)亮，這樣掃描驅(qū)動(dòng)電路就可以實(shí)現(xiàn)多行（比如16行）的同名列共用一套驅(qū)動(dòng)器。當(dāng)這樣輪回的速度足夠快（每秒24次以上），由于人眼的視覺(jué)暫留現(xiàn)象，就能夠看到顯示屏上穩(wěn)定的圖形了。顯示數(shù)據(jù)通常存儲(chǔ)在單片機(jī)的存儲(chǔ)器中，按8位一個(gè)字節(jié)的形式順序排放。從控制電路到列驅(qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù)傳輸可以采用并列方式或串行方式。當(dāng)列數(shù)很多時(shí)，并列傳輸?shù)姆桨甘遣豢扇〉?。但是，串行傳輸過(guò)程較長(zhǎng)，數(shù)據(jù)按順序一位一位地輸出給列驅(qū)動(dòng)器，只有當(dāng)一行的各列數(shù)據(jù)都以傳輸?shù)轿恢?，這一行的各列才能并行地進(jìn)行顯示。對(duì)于串行傳輸方式來(lái)說(shuō)，列數(shù)據(jù)準(zhǔn)備時(shí)間可能相當(dāng)長(zhǎng)，在行掃描周期確定的情況下留給行顯示的時(shí)間就太少了，以致影響到LED的亮度。即在顯示本行各列數(shù)據(jù)的同時(shí)，傳送下一列數(shù)據(jù)。經(jīng)過(guò)上述分析，就可以歸納出列驅(qū)動(dòng)器電路應(yīng)具有的功能。這樣，本行已準(zhǔn)備好的數(shù)據(jù)打入并行鎖存器進(jìn)行顯示時(shí)，串并移位寄存器就可以準(zhǔn)備下一行的列數(shù)據(jù)，而不會(huì)影響本行的顯示。圖210 顯示屏系統(tǒng)框圖 點(diǎn)陣顯示屏由32個(gè)88點(diǎn)陣LED顯示模塊32片88點(diǎn)陣LED顯示模塊利用總線形組成一個(gè)3264的LED點(diǎn)陣，用于同時(shí)顯示8個(gè)1616點(diǎn)陣漢字或數(shù)字。 取字原理取字原理：由于采用共陰極的LED顯示模塊，故在取字符時(shí)，取字符陰碼，即點(diǎn)亮LED燈的信號(hào)為1。每取8個(gè)點(diǎn)作為一個(gè)字節(jié)。即國(guó)標(biāo)漢字庫(kù)中的每一個(gè)字均由256點(diǎn)陣來(lái)表示。事實(shí)上這個(gè)漢字屏不僅可以顯示漢字， 也可以顯示在256像素 范圍內(nèi)的任何圖形顯示驅(qū)動(dòng)程序在進(jìn)入中斷后首先要對(duì)定時(shí)器T0重新賦初值，以保證顯示屏刷新率的穩(wěn)定，1/16掃描顯示屏的刷新率（幀頻）計(jì)算公式如下：刷頻率（幀頻）=1/16T0溢出率 =1/16f/12（65536t） 其中f位晶振頻率，t為定時(shí)器T0初值（工作在16位定時(shí)器模式）。為消除在切換行顯示數(shù)據(jù)的時(shí)候產(chǎn)生拖尾現(xiàn)象，驅(qū)動(dòng)程序先要關(guān)閉顯示屏，即消隱，等顯示數(shù)據(jù)打入輸出鎖存器并鎖存，然后再輸出新的行號(hào)，重新打開顯示?？刂瓢存I圖如圖213所示 圖213控制按鍵 示警電路，當(dāng)有鍵按下時(shí)，有信號(hào)輸入，燈亮示警，提醒值班人員有病人出現(xiàn)緊急情況。二者的結(jié)合為該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供有利條件。 Proteus ISISProteus ISIS是英國(guó)Lab center公司開發(fā)的電路分析與實(shí)物仿真軟件。該軟件的特點(diǎn)是：（1）全部滿足我們提出的單片機(jī)軟件仿真系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，并在同類產(chǎn)品中具有明顯的優(yōu)勢(shì)。（3）目前支持的單片機(jī)類型有：ARM7系列、68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各種外圍芯片?？傊撥浖且豢罴瘑纹瑱C(jī)和SPICE分析于一身的仿真軟件，功能極其強(qiáng)大 ，可仿真ARM、5AVR、PIC。電路仿真界面如圖32所示圖32 電路仿真界面運(yùn)行Proteus程序后，進(jìn)入軟件的主界面。 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì)的流程如圖33所示： 圖33 系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì)的流程主程序程序描述：首先對(duì)各存儲(chǔ)單元初始化，設(shè)定定時(shí)初值，接4著判斷清零鍵，看是否按下，若按下，則清零，然后繼續(xù)掃描鍵盤，如掃描到鍵盤有鍵按下，則調(diào)用計(jì)數(shù)顯示子程序，循環(huán)顯示病床號(hào)時(shí)，要判斷標(biāo)志位是否為1，若為1，則表示已經(jīng)按下，則不響應(yīng)，如為0，則調(diào)用循環(huán)顯示病床號(hào)子程序，循環(huán)顯示病床號(hào)，接著定時(shí)一秒。 顯示電路流程圖顯示程序描述（1）按下鍵總數(shù)顯示子程序描述 把按鍵數(shù)存儲(chǔ)單總元（COUNTER）的值經(jīng)過(guò)BCD調(diào)整后十位和個(gè)位分別送（7AH）（7BH），調(diào)用顯示子程序顯示按鍵總數(shù)。按鍵循環(huán)顯示子程序如圖35所示開始標(biāo)志位是否為1?定時(shí)是否達(dá)到1秒?調(diào)顯示子程序存儲(chǔ)單元加1YYNN 圖35 按鍵循環(huán)顯示子程序第4章調(diào)試與結(jié)果系統(tǒng)調(diào)試工作是系統(tǒng)開發(fā)過(guò)程中必不可少的一個(gè)過(guò)程，一個(gè)完整的控制系統(tǒng)調(diào)試包含控制系統(tǒng)的硬件聯(lián)調(diào)、軟件聯(lián)調(diào)、系統(tǒng)仿真、仿真燒錄和現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試等幾個(gè)環(huán)節(jié)。所有的調(diào)試通過(guò)后，要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行并能持續(xù)一定的時(shí)間，待其中未發(fā)現(xiàn)故障后，方可驗(yàn)收合格，才算完成了整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作 調(diào)試界面顯示下面是我們通過(guò)Proteus軟件編程，使對(duì)應(yīng)的軟件仿真模塊變成可視化的控制界面：系統(tǒng)初始化界面如圖41所示 按下8鍵后界面如圖42所示 圖41 系統(tǒng)初始化界面 圖42 按下8鍵后界面