單片機(jī)教案10.doc

常 州 輕 工 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 單片機(jī)原理及應(yīng)用 課 程 授 課 教 案 NO 25 授課日期授課班級(jí)課題鍵盤與顯示授課類型現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)授課時(shí)數(shù) 教學(xué)目的了解單片機(jī)電子鐘系統(tǒng)功能掌握鍵盤硬件接口與軟件編程技術(shù)重點(diǎn)難點(diǎn)鍵盤接口技術(shù)，電子鐘系統(tǒng)的組成和功能鍵盤接口技術(shù)教具掛圖WAVE6000仿真軟件、LAB6000實(shí)驗(yàn)儀、小哨兵多媒體教學(xué)軟件教學(xué)及過程分配主 要 教 學(xué) 內(nèi) 容教學(xué)方法的運(yùn)用20分鐘一、單片機(jī)電子鐘（一）電子鐘原理實(shí)時(shí)時(shí)鐘是用單片機(jī)來模擬時(shí)鐘，由定時(shí)計(jì)數(shù)器產(chǎn)生0.1S的時(shí)基信號(hào)，每隔0.1S定時(shí)器向CPU發(fā)出一次中斷請(qǐng)求，CPU響應(yīng)中斷后轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)程序。中斷服務(wù)程序以0.1秒、秒、分、時(shí)為單位對(duì)實(shí)時(shí)時(shí)鐘進(jìn)行計(jì)數(shù)。（二）電子鐘硬件系統(tǒng)圖10-1講解30分鐘20分鐘20分鐘三、電子鐘軟件系統(tǒng)系統(tǒng)程序包括以下幾部分：（1）主程序（MAIN）：主要完成系統(tǒng)的初始化，及對(duì)顯示器和鍵盤子程序的調(diào)用。（2）鍵判斷子程序（KEY）：判斷有無鍵按下，并返回鍵值。（3）處理子程序（ANKEY）：確定按鍵的位置，并進(jìn)行處理。（4）顯示子程序（DISP）：將顯示緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)送LED顯示器顯示。（5）定時(shí)器中斷服務(wù)程序（T10）：判斷1秒到否？如到了，就修改時(shí)間。四、電子鐘軟件分析1主程序清單MOV IE,#82HMOV TMOD,#01HMOV TL0,#0B0HMOV TH0,#3CHSETB TR0MOV SP,#40HNEXT:LCALL DISPLCALL KEYJZ NEXTLCALL ANKEYSJMP NEXTORG 0000H AJMP MAIN ORG 000BH AJMP T10 ORG 0030H MAIN:MOV 20H,#00H MOV 21H,#00H MOV 22h,#00h MOV 23H,#00HMOV 25H,#00HMOV IP,#02H2定時(shí)器中斷服務(wù)程序清單MOV A,22HADD A,#01HDA AMOV 22H,ACJNE A,#60H,RETI1MOV 22H,#00HMOV A,23HADD A,#01HDA AMOV 23H,ACJNE A,#24H,RETI1MOV 23H,#00HRETI1:POP PSWPOP ACCRETIT10:PUSH ACCPUSH PSWMOV TL0,#0B4HMOV TH0,#3CHINC 20HMOV A,20HCJNE A,#0AH,RETI1MOV 20H,#00HMOV A,21HADD A,#01HDA AMOV 21H,ACJNE A,#60H,RETI1MOV 21H,#00H二、鍵盤接口（一）鍵盤分類分為獨(dú)立式鍵盤和矩陣式鍵盤如圖10-2 、圖10-2所示（二）鍵盤處理程序的流程鍵盤處理程序通常設(shè)計(jì)成子程序的形式。鍵盤子程序一般包括以下幾個(gè)部分： （1）判斷是否有鍵按下； （2）消除按鍵時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械抖動(dòng)； （3）掃描鍵盤，得到按下鍵的鍵值； （4）判別閉合的鍵是否釋放； （5）執(zhí)行鍵操作；圖10-4 按鍵抖動(dòng)波形圖（6）返回。因按鍵的機(jī)械觸點(diǎn)的彈性作用，按鍵閉合或斷開瞬間均伴隨一連串抖動(dòng)，波形如圖10-4所示，抖動(dòng)時(shí)間一般為510ms。消除抖動(dòng)是為了防止產(chǎn)生誤動(dòng)作，保證對(duì)鍵閉合一次只作一次處理。消除抖動(dòng)有硬件消抖和軟件消抖兩種方法。硬件可接RS觸發(fā)器消抖，軟件消抖一般采用延時(shí)方法，延時(shí)1020ms，判別閉合鍵釋放后再作輸入處理。（三）鍵盤處理的控制方式 CPU必須每隔一定的時(shí)間對(duì)鍵盤進(jìn)行一次處理（掃描）。實(shí)現(xiàn)的方法主要有三種：1 程控掃描法在程序中每隔一定的距離安排一次調(diào)用鍵盤處理子程序。2 定時(shí)掃描法 由定時(shí)器產(chǎn)生定時(shí)中斷，CPU響應(yīng)中斷后在定時(shí)中斷服務(wù)程序中執(zhí)行鍵盤處理程序。3 中斷掃描法當(dāng)鍵盤上有鍵閉合時(shí)產(chǎn)生中斷請(qǐng)求，CPU在響應(yīng)中斷并執(zhí)行中斷服務(wù)程序時(shí)，進(jìn)行鍵盤的處理。四）電子鐘（鍵盤處理程序）1 鍵盤接口電路如圖10-1，鍵盤部分使用4位獨(dú)立式鍵盤，直接使用單片機(jī)的P3口連接。4位鍵盤功能設(shè)置如下：（1）功能鍵：用于選擇要修改的時(shí)、分、秒值的位置（2）減1、加1鍵：用于時(shí)間值的修改（3）確認(rèn)鍵：用于對(duì)修改操作的確認(rèn)KEY: MOV P3,#0FFHMOV A,P3CPL AANL A,#0FHJZ RETXLCALL DISPLCALL DISPMOV A,P3CPL AANL A,#0FH2鍵判斷子程序（KEY）JZ RETXMOV R6,ALOOP2:LCALL DISPMOV A,P3CPL AANL A,#0FHJNZ LOOP2MOV A,R6RETX:RET講解講解程序分析課后小記 授課教師 常 州 輕 工 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 單片機(jī)原理及應(yīng)用 課 程 授 課 教 案 NO 26 授課日期授課班級(jí)課題鍵盤與顯示授課類型講授授課時(shí)數(shù) 教學(xué)目的了解單片機(jī)電子鐘系統(tǒng)功能掌握顯示器硬件接口與軟件編程技術(shù)重點(diǎn)難點(diǎn)鍵盤與顯示器接口技術(shù)，電子鐘系統(tǒng)的組成和功能顯示器接口技術(shù)教具掛圖WAVE6000仿真軟件、LAB6000實(shí)驗(yàn)儀、小哨兵多媒體教學(xué)軟件教學(xué)及過程分配主 要 教 學(xué) 內(nèi) 容教學(xué)方法的運(yùn)用10分鐘三、顯示器接口單片機(jī)在測(cè)控應(yīng)用領(lǐng)域中，需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信息及控制參數(shù)進(jìn)行顯示。最常用的顯示器有發(fā)光二極管顯示器（LED）和液晶顯示器（LCD）。下面主要介紹LED數(shù)碼顯示器及其接口電路。（一）LED顯示器原理圖10-5 LED顯示器筆畫排列LED數(shù)碼管由8個(gè)發(fā)光二極管組成，其中7個(gè)按“8”型排列，另一個(gè)發(fā)光二極管為圓點(diǎn)形狀，位于右下角，常用于顯示小數(shù)點(diǎn)。1按結(jié)構(gòu)分類（1）共陽極LED把8個(gè)發(fā)光二極管的陽極連在一起，叫共陽極接法，用低電平驅(qū)動(dòng)。（2）共陰極LED把8個(gè)發(fā)光二極管的陰極連在一起，叫共陰極接法，用高電平驅(qū)動(dòng)。2字形代碼當(dāng)發(fā)光二極管導(dǎo)通時(shí)，相應(yīng)的一段筆劃或點(diǎn)就發(fā)亮，從而形成不同的發(fā)光字符。加在每段上的電壓可以用數(shù)字量表示，此8位數(shù)字量稱為字形代碼，又稱段選碼。數(shù)字量的位與段符號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：數(shù)字量D7D6D5D4D3D2D1D0段符號(hào)dpgfedcba講解10分鐘10分鐘20分鐘40分鐘段選碼與顯示字符的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表101所示。同一個(gè)字符的共陰極接法和共陽極接法的段選碼具有互為反碼的關(guān)系。3 LED顯示器的顯示方式多位LED顯示器同時(shí)工作時(shí)，顯示方式分為靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示兩種方式。（1） 靜態(tài)顯示靜態(tài)顯示時(shí)，多位LED同時(shí)點(diǎn)亮。每段LED流過恒定的電流，段驅(qū)動(dòng)電流約為610mA。（2） 動(dòng)態(tài)顯示顯示器逐個(gè)循環(huán)點(diǎn)亮。適當(dāng)選擇掃描速度，利用人眼的“視覺暫留”作用，使得看上去所有數(shù)碼管是同時(shí)點(diǎn)亮的，并不察覺有閃爍現(xiàn)象（一般導(dǎo)通時(shí)間取lms左右）。亮度為靜態(tài)顯示亮度的1/N倍，N為顯示器位數(shù)。（二）電子鐘（顯示器接口）1顯示接口電路： 如圖10-1所示，用AT89C51的P0口和P2口作為段碼和位碼輸出口，并由兩片ULN2003作為每個(gè)端口的反相驅(qū)動(dòng)。1 顯示子程序DISP顯示器用于顯示時(shí)、分、秒值（從左到右），每個(gè)計(jì)時(shí)單位用兩位，片內(nèi)RAM設(shè)置顯示緩沖區(qū)，6個(gè)單元與顯示器的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：LED5LDE4LED3LED2LED1LED02AH2BH2CH2DH2EH2FH各緩沖單元中的計(jì)時(shí)值均為BCD碼，時(shí)單元為2AH（十位）和2BH（個(gè)位）；分單元為2CH（十位）和2DH（個(gè)位）；秒單元為2EH（十位）和79H（個(gè)位）。6位LED采用動(dòng)態(tài)顯示方式，程序清單如下：SWAP AMOV 2AH,AMOV R0,#2FHMOV R3,#06HMOV A,#01HLOOP1:MOV B,AMOV p2,aMOV DPTR,#TABLEMOV A,R0MOVC A,A+DPTRMOV p0,AMOV R2,#80HDJNZ R2,$DEC R0MOV A,BRL ADJNZ R3,LOOP1RETTABLE:DB C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92HDB 82H,0F8H,80H,90H,00,00,00,00,00,00DB 40H,79H,24H,30H,19H,12H,02H,78HDB 00H,10H,00,00,00,00,00,00DISP: ANL 2FH,#10HMOV A,21HANL A,#0FHORL A,2FHMOV 2FH,AMOV A,21HANL A,#0F0HSWAP AMOV 2EH,AANL 2DH,#10HMOV A,22HANL A,#0FHORL A,2DHMOV 2DH,AMOV A,22HANL A,#0F0HSWAP AMOV 2CH,AANL 2BH,#10HMOV A,23HANL A,#0FHORL A,2BHMOV 2BH,AMOV A,23HANL A,#0F0H電子鐘鍵處理子程序（ANKEY）：L61:AJMP L611L81:AJMP L811L91:AJMP L911L6:MOV A,23HADD A,#01HDA AMOV 23H,ACJNE A,#24H,L15L15:JC L112MOV 23H,#00HL112:AJMP L12L8:MOV A,22HADD A,#01HDA AMOV 22H,ACJNE A,#60H,L16L16:JC L112MOV 22H,#00HAJMP L12L9:MOV A,21HADD A,#01HDA AMOV 21H,ACJNE A,#60H,L17L17:JC L112MOV 21H,#00HAJMP L12L611:MOV A,23HADD A,#99HDA AMOV 23H,ACJNE A,#99H,L112MOV 23H,#23HAJMP L12L811:MOV A,22HADD A,#99HDA AMOV 22H,ACJNE A,#99H,L112MOV 22H,#59HAJMP L12L911:MOV A,21HADD A,#99HDA AMOV 21H, ACJNE A, #99H, L112MOV 21H, #59HAJMP L12ANKEY:CLR EALX:MOV A,R6JB ACC.0,L1JB ACC.1,L2JB ACC.2,L3JNB ACC.3,L12JB 2BH.4,L6JB 2DH.4,L8JB 2FH.4,L9L12:LCALL DISPLCALL DISPLCALL KEYJZ L12LJMP LXL2:MOV 25H,#00HCLR 2BH.4CLR 2DH.4CLR 2FH.4SETB EARETL3:JB 2BH.4,L61JB 2DH.4,L81JB 2FH.4,L91AJMP L12