第7章AT89S51單片機與數(shù)碼管、鍵盤接口

1、主要內(nèi)容：主要內(nèi)容： 1. 數(shù)碼管顯示原理及接口設(shè)計 2. 鍵盤接口原理與設(shè)計 重點理解：重點理解：1. 數(shù)碼管接口設(shè)計3. 鍵盤接口設(shè)計第第7章章 AT89S51單片機與輸入單片機與輸入/輸出外設(shè)的接口輸出外設(shè)的接口大多數(shù)單片機應(yīng)用系統(tǒng)，都要配置輸入和輸出外設(shè)。常用的輸入外設(shè)輸入外設(shè)鍵盤BCD碼撥盤等輸出外設(shè)輸出外設(shè)LED數(shù)碼管LCD顯示器打印機等7.1 LED數(shù)碼管的顯示原理數(shù)碼管的顯示原理7.1 LED數(shù)碼管的顯示原理數(shù)碼管的顯示原理有共陽極和共陰極兩種結(jié)構(gòu)一、一、 LED數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)圖7-1 8段LED數(shù)碼管結(jié)構(gòu)及外形由7段或8段發(fā)光二極管組成，在平面上排成8字型。為使數(shù)碼

2、管顯示不同的符號或數(shù)字，需把某些段點亮，這就需要為LED數(shù)碼管提供段碼（字型碼）。一、一、 LED數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)（續(xù)）數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)（續(xù)）各段與字節(jié)中各位對應(yīng)關(guān)系如表7-1所示：LED數(shù)碼管共計8段。正好是一個字節(jié)。習(xí)慣上是以以“a”段段對應(yīng)段碼字節(jié)的對應(yīng)段碼字節(jié)的最低位最低位。一、一、 LED數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)（續(xù)）數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)（續(xù)）按照上述對應(yīng)關(guān)系，顯示各種字符的8段LED數(shù)碼管的段碼如表7-2所示。二、二、 LED數(shù)碼管的工作原理數(shù)碼管的工作原理（以4位LED數(shù)碼管為例介紹）圖圖7-2 4位LED數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)原理圖 位選線：位選線：4條，控制該顯示位的LED數(shù)碼管的亮或暗。 段碼線：段碼線：8 4

3、條，控制顯示字型。二、二、 LED數(shù)碼管的工作原理（續(xù)）數(shù)碼管的工作原理（續(xù)）有靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示兩種顯示方式1LED靜態(tài)顯示方式靜態(tài)顯示方式圖7-3 4位LED靜態(tài)顯示電路4位LED數(shù)碼管，同時處于顯示狀態(tài)。二、二、 LED數(shù)碼管的工作原理（續(xù)）數(shù)碼管的工作原理（續(xù)）2LED動態(tài)顯示方式動態(tài)顯示方式圖7-4 4位LED動態(tài)顯示電路在任何時刻只有一個在任何時刻只有一個LEDLED數(shù)碼管處于顯示狀態(tài)數(shù)碼管處于顯示狀態(tài)優(yōu)點優(yōu)點：硬件電路簡單，顯示器越多，優(yōu)勢越明顯。缺點缺點：顯示亮度不如靜態(tài)顯示的亮度高。若“掃描”速率較低， 會出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象。1. I/O口驅(qū)動數(shù)碼管口驅(qū)動數(shù)碼管動態(tài)動態(tài)顯示顯示（獨

4、立方式）三、三、 LED數(shù)碼管接口設(shè)計實例數(shù)碼管接口設(shè)計實例（1）硬件電路連接如圖MAIN: MOV 60H,#1 MOV 61H,#2 MOV 62H,#3 MOV 63H,#4ORG0000HAJMP MAINORG 0100H; ;顯示緩沖區(qū)初始化顯示緩沖區(qū)初始化1. I/O口驅(qū)動數(shù)碼管口驅(qū)動數(shù)碼管動態(tài)動態(tài)顯示顯示（獨立方式）（續(xù)）（續(xù)）4位共陰極數(shù)碼管動態(tài)顯示1234 ACALL DELAYCJNE R0,#64H,DIS1RET; ;顯示子程序顯示子程序START: ACALL DIS AJMP START ; ;顯示主程序顯示主程序DIS: MOVR0,#60H MOVR3,#0F

5、EHMOVA,R3MOVP2,ADIS1:MOVA,R3RL AMOVR3,AMOVDPTR,#TABMOVA,R0MOVC A,A+DPTRMOVP0,AINC R0（2）程序清單：TAB: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH DB 7DH,07H,7FH,6FH ;0;09 9的段碼表的段碼表 ; ;延時子程序延時子程序DELAY: MOV 6AH,#20HDELAY1: MOV 6BH,#20H DJNZ 6BH,$ DJNZ 6AH,DELAY1 RET END1. I/O口驅(qū)動數(shù)碼管口驅(qū)動數(shù)碼管動態(tài)動態(tài)顯示（續(xù)）顯示（續(xù)）2. 總線驅(qū)動數(shù)碼管總線驅(qū)動數(shù)碼管動態(tài)動態(tài)顯

6、示顯示（總線方式）（1）硬件電路連接如圖位碼地址：位碼地址：9000H9FFFH段碼地址：段碼地址：8000H8FFFH2. 總線驅(qū)動數(shù)碼管總線驅(qū)動數(shù)碼管動態(tài)動態(tài)顯示顯示（總線方式）MAIN: MOV 70H,#2 MOV 71H,#0 MOV 72H,#1 MOV 73H,#4ORG0000HAJMP MAINORG 0100H; ;顯示緩沖區(qū)初始化顯示緩沖區(qū)初始化上述電路中4位共陰極數(shù)碼管動態(tài)顯示 2014ACALL DELAYCJNE R0,#74H,DIS1RET; ;顯示子程序顯示子程序START: ACALL DIS AJMP START ; ;顯示主程序顯示主程序DIS: MOV

7、R0,#70H MOV79H,#0FEHMOVA,79HMOVDPTR,#9FFFHMOVX DPTR,ADIS1:MOVA,79HRL AMOV79H,AMOVDPTR,#TABMOVA,R0MOVC A,A+DPTRMOVDPTR,#8FFFHMOVX DPTR,AINC R0（2）程序清單：2. 總線驅(qū)動數(shù)碼管總線驅(qū)動數(shù)碼管動態(tài)動態(tài)顯示（續(xù)）顯示（續(xù)）; ;延時子程序延時子程序DELAY: MOV 7AH,#20HDELAY1: MOV 7BH,#20HDELAY2: DJNZ 7BH,DELAY2 DJNZ 7AH,DELAY1 RET END2. 總線驅(qū)動數(shù)碼管總線驅(qū)動數(shù)碼管動態(tài)動態(tài)

8、顯示（續(xù)）顯示（續(xù)）TAB: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH DB 7DH,07H,7FH,6FH ; 0 09 9的段碼表的段碼表 7.2 鍵盤接口原理鍵盤接口原理一、鍵盤輸入應(yīng)解決的問題一、鍵盤輸入應(yīng)解決的問題1鍵判斷：鍵判斷：3鍵處理：鍵處理：2鍵識別：鍵識別：4消除按鍵的抖動：消除按鍵的抖動：判別是否有鍵按下？根據(jù)鍵值，找到相應(yīng)鍵值的處理程序入口圖7-6 鍵盤開關(guān)及其行線波形為確保對一次按鍵動作只確認一次有效，必須消除 抖動期t1和t3的影響。若有，識別哪一個鍵，求出相應(yīng)的鍵值。二、鍵盤的工作原理二、鍵盤的工作原理1非編碼鍵盤非編碼鍵盤鍵盤可分為兩類：非編碼鍵盤和

9、編碼鍵盤常見兩種結(jié)構(gòu)：獨立式鍵盤和矩陣式鍵盤。圖7-7 獨立式鍵盤接口電路圖7-8 矩陣式鍵盤接口一鍵一線，各鍵相互獨立識別鍵按下編寫程序簡單適用于按鍵數(shù)目較少場合按鍵位于行、列的交叉點識別鍵按下編寫程序復(fù)雜適用于按鍵數(shù)目較多場合2. 2. 矩陣式鍵盤矩陣式鍵盤行、列線為多鍵共用，須行、列線信號配合，才能確定閉合鍵位置。矩陣式鍵盤按鍵的識別方法： 掃描法掃描法 線反轉(zhuǎn)法線反轉(zhuǎn)法 讓行線編程為輸入線，列線編程為輸出線讓行線編程為輸入線，列線編程為輸出線，并使輸出線輸出為全低電平，則行線中電平由高變低的所在行為按鍵所在行。 再把行線編程為輸出線，列線編程為輸入線，再把行線編程為輸出線，列線編程為輸

10、入線，并使輸出線輸出為全低電平，則列線中電平由高變低所在列為按鍵所在列。使所有列為低電平所有列為低電平，檢查各行線電平有否變化，有，則有健按下有健按下；依次使某列為低電平某列為低電平，其余各列為高電平，再檢查各行線電平的變化，直至檢查到某行線電平變低，則可確定此行此列交叉點處的按鍵被按下可確定此行此列交叉點處的按鍵被按下。（一）（一）I/O口驅(qū)動數(shù)碼管顯示及矩陣鍵盤口驅(qū)動數(shù)碼管顯示及矩陣鍵盤三、鍵盤三、鍵盤/顯示器接口設(shè)計實例顯示器接口設(shè)計實例（一）（一）I/O口驅(qū)動數(shù)碼管顯示及矩陣鍵盤（續(xù)）口驅(qū)動數(shù)碼管顯示及矩陣鍵盤（續(xù)）; ;* * * * * * * * * * * * * *鍵盤掃描子

11、程序鍵盤掃描子程序* * * * * * * * * * * * * * * *KEYSCAN:CLR 30HMOV A,#0FHMOV P3,ANOPMOV A,P3CPL AANL A,#0FH JZ KEYS SETB 30HKEYS: RETNY開 始鍵掃描有鍵按下？返回置位按鍵標志JUDGE:ANL A,#0FH MOV 63H,A MOV A,61H ANL A,#0F0H ORL A,63H;鍵值存入62H單元 MOV 62H,A NOP （一）（一）I/O口驅(qū)動數(shù)碼管顯示及矩陣鍵盤（續(xù)）口驅(qū)動數(shù)碼管顯示及矩陣鍵盤（續(xù)）; ;* * * * * * * * * * * * *判斷鍵盤子程序（掃描法）判斷鍵盤子程序（掃描法）* * * * * * * * *