【大学课件】单片机应用系统.ppt
人机接口键盘接口显示器接口,第十章单片机应用系统,本章内容,Single Chip Microcomputer,http:/,PC机除了主机以外还需要哪些部分呢？,单片机电路有时候也需要键盘、显示等外设。,http:/,10.1 键盘接口,按键的特点及输入原理独立式按键矩阵式按键,http:/,按键的特点及输入原理,键输入原理：通过按键的接通与断开，产生两种相反的逻辑状态 低电平“0”与高电平“1”。键功能的实现：对于一组键或一个键盘，需通过接口电路与单片机相连。可采用查询或中断方式测试有无键按下，再确定是哪一个键按下，将该键号送入累加器ACC，然后判断是数字键还是功能键，若是数字键，则将键号对应的数字送入相关输入缓冲区；若是功能键，则通过跳转指令转入执行该键的功能程序，执行完后再返回主程序。,http:/,硬件方案双稳态去抖电路,键盘接口需要解决的问题,是否有键按下,按键识别：,键抖动及消除：,机械按键抖动时间在5ms10ms之间,软件方案延时10ms20ms后再次判断,消除方法：,求键号,http:/,-扫描（判断哪个键按下）、去抖动、判断按键是否抬起（以防止重复进行键处理）。,前沿抖动,后沿抖动,键按下,闭合稳定,键释放,http:/,独立式按键,接口电路：,特点：一线一键，按键识别（编程）简单；但占用较多口线，适合8键以下使用。,http:/,原理-当任何一个键被按下时，与其相连的输入线被置成“0”，平时该线为“1”。,键处理程序,ORG 2000H,START：MOV A，#0FFH；先置P1口为“1”,MOV P1，A,MOV A，P1；输入键状态,JNB ACC.0，P0F；查询0号键,JNB ACC.1，P1F；查询1号键,JNB ACC.2，P2F；查询2号键,JNB ACC.3，P3F；查询3号键,JNB ACC.4，P4F；查询4号键,JNB ACC.5，P5F；查询5号键,JNB ACC.6，P6F；查询6号键,JNB ACC.7，P7F；查询7号键,LJMP START,键盘扫描,http:/,P0F：LJMP PROM0；入口地址表,P1F：LJMP PROM1,P6F：LJMP PROM6,P7F：LJMP PROM7,PROM0：.；0号键功能程序,PROM7：.；7号键功能程序,.,LJMP START；0号键处理完返回键盘扫描,LJMP START；7号键处理完返回键盘扫描,.,.,.,http:/,例1：用P1口检测三个按键的状态并完成相应的功能,解：,资源分配：用P1口的低3位检测3个按键的输入，为1则表示按键没有按下，为0则表示相应按键被按下。,流程图：,http:/,ORG 2000HKB:MOV P1,#0FFH MOV A,P1 CPL A ANL A,#0FH JZ KBACK LCALL D10MS MOV A,P1 CPL A ANL A,#0FH JZ KBACK CJNE A,#01H,KB01 LCALL PGM1 SJMP KBACKKB01:CJNE A,#02H,KB02 LCALL PGM2 SJMP KBACKKB02:CJNE A,#04H,KB LCALL PGM3KBACK:LJMP KB END,编程(1)：按三个按键中的任一键都对应一个特定功能。,http:/,矩阵式按键,关键：如何判断键号？,接口电路：,特点：按键识别应采用扫描法或线路反转法 编程较为复杂，节省口资源，8键以上使用,http:/,键盘扫描子程序一般包括以下内容：1.判别有无键按下；2.扫描获取闭合键的行、列值；3.用计算法或查表法得到键值；4.判断闭合键释放否，如没释放则继续等待；5.保存闭合键号。,http:/,键按下/释放判断,KS：MOV P1，#0FH MOV A，P1；读入P1口状态 CPL A；变正逻辑，高电平表示有键按下 ANL A,#0FH；取低4位 RET；返回，A0表示有键按下,http:/,按键识别扫描法,流程：当第0列处于低电平时，逐行查找是否有行线变低，若有，则第0列与该行的交叉点按键按下；若无，则表示第0列无键按下，再让下一列处在低电平，依此循环，这种方式称为键盘扫描。,原理：在某一时刻只让一条列线处于低电平，其余列线均处于高电平，则当这一列有键按下时，该键所在的行电平将会由高电平变为低电平，可判定该列相应的行有键按下。,http:/,例2：键盘扫描程序,SERCH:MOV R2,#0EFH MOV R3,#00H LINE0:MOV A,R2 MOV P1,A MOV A,P1 JB ACC.3,LINE1 MOV A,#00H AJMP TRYKLINE1:JB ACC.2,LINE2 MOV A,#04H AJMP TRYK LINE2:JB ACC.1,LINE3 MOV A,#08H,接口电路,http:/,AJMP TRYKLINE3:JB ACC.0,LINE4 MOV A,#0CH AJMP TRYKLINE4:INC R3 MOV A,R2 RL A JNB ACC.0,BACK MOV R2,A AJMP LINE0 TRYK:ADD A,R3BACK:RET,接口电路,http:/,矩阵式按键,关键：如何判断键号？,接口电路：,特点：按键识别应采用扫描法或线路反转法 编程较为复杂，节省口资源，8键以上使用,http:/,定时扫描方式,定时扫描方式就是每隔一段时间对键盘扫描一次，它利用单片机内部的定时器产生一定时间（例如10 ms）的定时，当定时时间到就产生定时器溢出中断。CPU响应中断后对键盘进行扫描，并在有键按下时识别出该键，再执行该键的功能程序。,http:/,中断扫描方式,为提高CPU工作效率，可采用中断扫描工作方式。其工作过程如下：当无键按下时，CPU处理自己的工作，当有键按下时，产生中断请求，CPU转去执行键盘扫描子程序，并识别键号。,http:/,10.2 显示器接口技术,LED的结构和显示原理静态显示方式动态显示方式动态显示的实现,动态显示方式,http:/,问题引入：,LED显示器如何显示出指定数字/字符？,http:/,例：模拟产品计数显示电路,http:/,编程,ORG1000HSTAR：MOVTMOD，#60H；定时器T1工作在方式2计数 MOVTH1，#00H；T1置初值 MOVTL1，#00HMAIN：MOVP1，#0C0H；数码管显示0DISP：JB P3.3，DISP；监测按键信号 ACALL DELAY；消抖延时 JB P3.3，DISP；确认低电平信号DISP1：JNB P3.3，DISP1；监测按键信号 ACALL DELAY；消抖延时 JNBP3.3，DISP1；确认高电平信号 SETB TR1；启动计数器,http:/,编程,DISP2：MOV A，TL1 MOVC A，A+DPTR；查表获取数码管显示值 MOVP1，A；数码管显示计数值 CJNE A，#8EH，DISP2 LJMPSTARTAB：0C0H，0F9H，0A4H DELAY：MOV R2，#14HDELAY1：MOV R3，#0FAH DJNZ R3，$DJNZ R2，DELAY1 RET END,http:/,静态显示方式,连接 所有LED的位选均共同连接到+VCC或GND，每个LED的8根段选线分别连接一个8位并行I/O口，从该I/O口送出相应的字型码显示字型。特点 原理简单；显示亮度强，无闪烁；占用I/O资源较多。,http:/,动态显示方式,连接 所有LED的段选线共同连接在一起共用一个 8位I/O口，而每个LED的位选分别由一根相应的I/O口线控制。因此必须采用动态扫描显示方式，每一个时刻只选通其中一个LED，同时在段选口送出该位LED的字型码。,http:/,动态显示基本原理,电路的接法决定了必须采用逐位扫描显示方式。即从段选口送出某位LED的字型码，然后选通该位LED，并保持一段延时时间。然后选通下一位，直到所有位扫 描完。,注意：字型码通常通过查表指令MOVC来求得,http:/,试编制程序，要求当其中某一按键压下时与其对应的二极管将被点亮。,课堂练习,http:/,
