【正文】 MCU 發(fā)生聯(lián)系只要提供電源就能產(chǎn)生行驅(qū)動信號和各種同步信號比較簡單下面主要介紹以下 HY12864 這個模塊的邏輯電路圖HY12864 共有兩片 HD61202 和一片 HD61203 如下圖 46 所示 Vss Vdd Vo RS RWE DB0 DB1 DB7 CS1 CS2 RES 圖 46 邏輯電路圖 在 HY12864 中兩片 HD61202 的 ADC 均接高電平 RST 也接高電平這樣在使用HY12864 時就不必再考慮這兩個引腳的作用 CSA 跟 HD612021 的 CS1 相連 CSB 跟HD612022 的 CS1 相連因此 CSACSB 選通組合信號為 CSACSB 01 選通 1CSACSB 10選通 2 對于 HY12864 只要供給 VDDVSS 和 V0 即可 HD61202 和 HD61203 所需電源將有模塊內(nèi)部電路在 VDD 和 V0VSS 的作用下產(chǎn)生的 [10] HY12864 的應(yīng)用 圖 47 接口電路原理圖 上面是液晶顯示器 HY12864 與單片機 89S52 的接口電路控制電路為直接訪問方式的接口電路 [11]電路原理圖如上圖所示 單片機的 P0 端口直接與顯示器的數(shù)據(jù)端口相連電位器用來調(diào)節(jié)顯示器屏幕亮度而負電源由顯示器本身提供單片機的讀寫信號端口通過與非門控制顯示器的讀寫使能端高電平時數(shù)據(jù)被讀出下降沿時數(shù)據(jù)被鎖存即寫入列驅(qū)動器 P23 口控制芯片片選端第二個列驅(qū)動器 P22 口控制芯片片選端第一個列驅(qū)動器且二者均為低電平有效 P21 口控制讀寫選通信號輸入低電 平時寫選通本設(shè)計不需讀入所以只要低電平即可 P20 口控制數(shù)據(jù)指令選擇信號高電平為數(shù)據(jù)操作低電平寫指令或讀狀態(tài)即先為 0 寫入控制字再為 1 寫入數(shù)據(jù)代碼確定什么字 45 鍵盤部分 單片機鍵盤和鍵盤接口概述 單片機使用的鍵盤可分為獨立式和矩陣式兩種獨立式實際上就是一組相互獨立的按鍵這些按鍵可直接與單片機的 IO 接口連接其方法是每個按鍵獨占一條口線接口簡單 [12]矩陣式鍵盤也稱行列式鍵盤因為鍵的數(shù)目較多所以鍵按行列組成矩陣如圖 48 所示 圖 48 鍵盤接口電路圖 按一個鍵到鍵的功能被執(zhí)行主要應(yīng)包括兩項工作一是鍵的識 別即在鍵盤中找出被按的是哪個鍵另一項是鍵功能的實現(xiàn)第一項工作是使用接口電路實現(xiàn)的而第二項工作則是通過執(zhí)行中斷服務(wù)程序來完成下面來介紹鍵盤接口問題 [13] 具體來說鍵盤接口應(yīng)完成以下操作功能 a 鍵盤掃描以判定是否有鍵被按下稱之為閉合鍵 b 鍵識別以確定閉合鍵的行列位置 c 產(chǎn)生閉合鍵的鍵碼 d 排除多鍵串鍵復(fù)按及去抖動 這些內(nèi)容通常是以軟硬件結(jié)合的方式來完成的即在軟件的配合下由接口電路來完成但具體那些由硬件完成由軟件完成要看接口電路的情況總的原則是硬件復(fù)雜軟件就簡單硬件簡單軟件就得復(fù)雜一些 可以為 MCS51 單片機實現(xiàn)鍵盤接口的方法和接口芯片有 a 使用單片機芯片本身的并串行口 b 使用通用接口芯片例如 82558155 等專用接口芯片 8279 單片機鍵盤接口和鍵功能的實現(xiàn) 1 鍵盤接口處理內(nèi)容 ① 鍵掃描 鍵盤上的鍵按行列組成矩陣在行列的交點上都對應(yīng)有一個鍵為判定有無鍵被按下閉合鍵以及被按鍵的位置可使用兩種方法掃描法和翻轉(zhuǎn)法其中以掃描法使用較為普遍因此下面以掃描法為例說明查找閉合鍵的方法現(xiàn)以圖 49所示的 4行 4 列鍵盤為例對鍵掃描進行說明 圖 49 鍵掃描法示意圖 首先是判定有沒有鍵被按下如圖 49 所示 鍵盤的行線一端經(jīng)電阻接 5V 電源另一端接單片機的輸入口線各列線的一端接單片機的輸出口線另一端懸空為判定有沒有鍵被按下可先經(jīng)輸出口向所有列線輸出低電平然后再輸入各行線狀態(tài)若行線狀態(tài)中有低電平則表示有鍵被按下然后再判定被按鍵的位置因為在鍵盤矩陣中有鍵按下時被按鍵處的行線和列線被接通使穿過閉合鍵的那條行線變?yōu)榈碗娖郊俣▓D 49 中 A 鍵被按下則判定鍵位置的掃描是這樣進行的 先使輸出口輸出 0EH 然后輸入行線狀態(tài)測試行線狀態(tài)中是否有低電平圖49a如果沒有低電平再使輸出口輸出 0DH再測試行線狀態(tài)圖 49b到輸出口輸出0BH 時行線中有狀態(tài)為低電平者則閉合鍵找到圖 49c 通過此次掃描的行線值和列線值就可以知道閉合鍵的位置至此行掃描似乎可以結(jié)束但實際上掃描往往要繼續(xù)進行下去以發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的多鍵同時被按下 ② 去抖動 當(dāng)掃描表明有鍵被按下之后緊接著應(yīng)進行去抖動處理因為常用鍵盤的鍵實 際上就是一個機械開關(guān)結(jié)構(gòu)被按下時由于機械接觸點的彈性及電壓突跳等原因在觸點閉合或斷開的瞬間會出現(xiàn)電壓抖動如圖 410 所示抖動時間長短與鍵的機械特性有關(guān)一般為 5～ 10ms 而鍵的穩(wěn)定的閉合時間和操作者按鍵動作有關(guān)大約為十分之幾到幾秒不等 圖 410 鍵閉合和 斷開時的電壓抖動 ③ 鍵碼計算 被按鍵確定下來之后接下來的工作是計算閉合鍵的鍵碼因為有了鍵碼才能通過散轉(zhuǎn)指令把程序執(zhí)行轉(zhuǎn)到閉合鍵所對應(yīng)的中斷服務(wù)程序上去也可以直接使用該閉合鍵的行列值組合產(chǎn)生鍵碼但這樣做會使各子程序的入口地址比較散亂給 JMP 指令的使用帶來不便所以通常都是以鍵的排列順序安排鍵號例如圖 411所示的鍵號是按從左到右從上到下的順序編排的 這樣安排使鍵碼既可以根據(jù)行號列號以查表求得也可以通過計算得到按圖411 所示的鍵碼編排規(guī)律各行的首號依次是 00H04H08H0CH 如列號按 0～ 3 順序則鍵碼的計算公 式為 鍵碼 行首號列號 ④ 等待鍵釋放 計算鍵碼之后再以延時后進行掃描的方法等待鍵釋放等待鍵釋放是為了保證鍵的一次閉合僅進行一次處理 綜上所述鍵盤接口處理的核心內(nèi)容是測試有無閉合鍵對閉合鍵進行去抖動處理求得閉合鍵的鍵碼這些操作內(nèi)容通常都是有軟硬件相結(jié)合的方法實現(xiàn)但如果使用像 8279 這樣的專用接口芯片可以大大簡化軟件 為了使鍵盤操作更穩(wěn)定可靠還可以加一些附加功能例如屏蔽功能在對一個閉合鍵已進行處理時再按下其它鍵不會產(chǎn)生影響對于一個鍵不管按下多長時間僅執(zhí)行一次鍵處理子程序等 2 鍵盤接口的控制方式 在單片機的 運行過程中何時執(zhí)行鍵盤掃描和處理可有以下 3 種情況 ① 隨機方式每當(dāng) CPU 空閑時執(zhí)行鍵盤掃描程序 ② 中斷方式每當(dāng)有鍵閉合時才向 CPU 發(fā)出中斷請求中斷響應(yīng)后執(zhí)行鍵盤掃描程序 ③ 定時方式每隔一定時間執(zhí)行一次鍵盤掃描程序定時可由單片機定時器完成 3 鍵處理子程序 在計算機中每一個鍵都對應(yīng)一個處理子程序得到閉合鍵的鍵碼后就可以根據(jù)鍵碼轉(zhuǎn)相應(yīng)的鍵處理子程序分支是使用 JMP 等散轉(zhuǎn)指令實現(xiàn)的進行字符數(shù)據(jù)的輸入或命令的處理這樣就可以實現(xiàn)該鍵所設(shè)定的功能 [14] 46 電源模塊設(shè)計 源電路設(shè)計 為了能夠讓單片機和打印機 更好更穩(wěn)定地工作采用了圖 412 所示單元電源電路由電源變壓器橋堆和濾波電容器所組成電源變壓器的初級電壓輸入為 220V次級輸出電壓為 12V[15] [16] 由于單片機所需的是 5V電源經(jīng)濾波電容和三端穩(wěn)壓集成電路 MC7812后可得到 12V 電壓 MC7812 能將 15V～ 25V12V 的穩(wěn)定電壓在 12V 的電壓中含有少量的低頻成分和接收外界的高頻成分再經(jīng)后一級濾波后送三端穩(wěn)壓集成 圖 412 電源電路圖 電路 LM317LM317 能將大于 7V～ 15V5V 的穩(wěn)定電壓并且提供的較大電流以保證打印機正常工作同時由于電流較大導(dǎo)致 三端穩(wěn)壓集成電路 MC7812 和 LM317 過熱為了確保電路工作正常給兩個芯片分別加上散熱片 壓電源的檢測 本系統(tǒng)對電源要求高因為穩(wěn)定性和可靠性在單片機的應(yīng)用中具有格外重要的意義為了提高穩(wěn)定性單片機的允許電壓變化范圍很寬通常單片機使用 5V 電壓所以采用較為復(fù)雜的穩(wěn)壓電源電源電路的主要部件采用集成的三端穩(wěn)壓器件如LM317 與 MC7812 穩(wěn)壓電源輸入電壓范圍寬輸出電壓穩(wěn)定電流較大抗干擾能力強以滿足主控系統(tǒng)和微型打印機的要求 [17] 數(shù)字萬用表對穩(wěn)壓電源的測試結(jié)果如表 414 所示 輸入級原 MC7812 輸 出 輸出級 5V 直流穩(wěn)壓電源 220V 交流電壓 11998 V 4997V 表 414 電壓測試 5 軟件部分 根據(jù)程序設(shè)計