按鍵與顯示電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

按鍵與顯示電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)第1頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期五4.1學(xué)習(xí)目標(biāo)：(1)掌握單片機(jī)外圍顯示和按鍵電路的設(shè)計(jì)和制作；

(2)掌握按鍵和顯示電路的C51程序的編寫和調(diào)試。第2頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期五4.2任務(wù)分析：任務(wù)名稱：在獨(dú)立電路板上設(shè)計(jì)制作單片機(jī)單片機(jī)的按鍵和顯示電路，滿足：（1）在萬(wàn)用板上制作單片機(jī)的按鍵和顯示電路，使該電路具有和單片機(jī)最小系統(tǒng)的接口，電路的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉；（2）編寫基本控制程序，下載調(diào)試，使該電路實(shí)現(xiàn)基本的按鍵輸入和字符顯示功能。第3頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期五任務(wù)背景：按鍵和顯示是各種電子設(shè)備最基本的人機(jī)交互界面，良好的按鍵和顯示界面是電子產(chǎn)品美觀易用的基礎(chǔ)。本次工作任務(wù)是為一小型溫度測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)制作按鍵和顯示電路。4.2任務(wù)分析：第4頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期五4.2任務(wù)分析：任務(wù)要求：（1）學(xué)習(xí)單片機(jī)按鍵和顯示電路的原理和電路設(shè)計(jì)方法，合理選擇按鍵和顯示電路的控制芯片和電路結(jié)構(gòu)；（2）完成全電路理論設(shè)計(jì)、繪制電路圖，自制電路板、焊接調(diào)試；（3）撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告、調(diào)試總結(jié)報(bào)告及使用說(shuō)明書。第5頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期五4.2任務(wù)分析：工作任務(wù)所需要的設(shè)備、工具和材料：具有232串行口的計(jì)算機(jī)、雙蹤示波器、5V直流電源、萬(wàn)用表（模擬或數(shù)字）、電烙鐵、導(dǎo)線，自制電路板的各種工具一套及元器件若干。第6頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期五4.3任務(wù)知識(shí)點(diǎn)：4.3.1七段LED顯示器4.3.2LED顯示器的顯示方式4.3.3LED顯示器與單片機(jī)接口4.3.4LED的驅(qū)動(dòng)電路4.3.5鍵盤抖動(dòng)及其消除方法4.3.6獨(dú)立式鍵盤4.3.7矩陣式鍵盤第7頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期五4.3.1七段LED顯示器：第8頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期五4.3.1七段LED顯示器：顯示字符共陰極字型碼共陽(yáng)極字型碼顯示字符共陰極字型碼共陽(yáng)極字型碼03FHC0HA77H88H106HF9Hb7CH83H25BHA4HC39HC6H34FHB0Hd5EHA1H466H99HE79H86H56DH92HF71H8EH67DH82HP73H8CH707HF8H—40HBFH87FH80H全滅00HFFH96FH90H第9頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期五問(wèn)題：?jiǎn)纹瑱C(jī)控制電路中，應(yīng)如何選擇LED顯示器的結(jié)構(gòu)？第10頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期五4.3.2LED顯示器的顯示方式：N位LED靜態(tài)顯示原理圖第11頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期五4.3.2LED顯示器的顯示方式：N位LED動(dòng)態(tài)顯示原理圖第12頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期五問(wèn)題：根據(jù)顯示電路的要求，應(yīng)如何選用數(shù)碼管的顯示控制方式？第13頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期五4.3.3LED顯示器與單片機(jī)接口：軟件譯碼動(dòng)態(tài)顯示電路第14頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期五4.3.3LED顯示器與單片機(jī)接口：硬件譯碼驅(qū)動(dòng)器與單片機(jī)及顯示器的接口第15頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期五4.3.3LED顯示器與單片機(jī)接口：元件名稱功能驅(qū)動(dòng)能力備注74LS46、47BCD-七段譯碼/輸出驅(qū)動(dòng)器段驅(qū)動(dòng)8mA輸出開(kāi)路74LS48BCD-七段譯碼/輸出驅(qū)動(dòng)器段驅(qū)動(dòng)8mA輸出需上拉電阻74LS49BCD-七段譯碼/輸出驅(qū)動(dòng)器段驅(qū)動(dòng)8mAOC輸出4511BCD-七段譯碼/輸出驅(qū)動(dòng)器段驅(qū)動(dòng)8mACMOS器件，輸出鎖存MC14558BCD-七段譯碼無(wú)驅(qū)動(dòng)能力MC14547BCD-七段譯碼/輸出驅(qū)動(dòng)器段驅(qū)動(dòng)8mAMC14513BCD-七段譯碼/輸出驅(qū)動(dòng)器段驅(qū)動(dòng)12mA輸出鎖存ICM7212BCD-七段譯碼/輸出驅(qū)動(dòng)器段驅(qū)動(dòng)8mA可靜態(tài)驅(qū)動(dòng)四位共陽(yáng)極LEDICM72188位動(dòng)態(tài)BCD-七段譯碼器段驅(qū)動(dòng)20mA位驅(qū)動(dòng)170mA可動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)8位共陽(yáng)極LED動(dòng)態(tài)掃描頻率250HZ常用的硬件譯碼集成電路第16頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期五問(wèn)題：LED顯示器與單片機(jī)接口，應(yīng)選用哪種譯碼方式？為什么?第17頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期五4.3.4LED的驅(qū)動(dòng)電路：靜態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)電路第18頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期五4.3.4LED的驅(qū)動(dòng)電路：動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)電路第19頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期五問(wèn)題：在LED顯示電路設(shè)計(jì)中，段碼驅(qū)動(dòng)和位碼驅(qū)動(dòng)應(yīng)選用何種驅(qū)動(dòng)方式？有什么差別？工作任務(wù)：如何用74HC373芯片設(shè)計(jì)一種廉價(jià)的基于總線的LED顯示電路？第20頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期五4.3.5鍵盤抖動(dòng)及其消除方法：

鍵被按下閉合穩(wěn)態(tài)按下抖動(dòng)釋放抖動(dòng)

按鍵抖動(dòng)波形第21頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期五4.3.5鍵盤抖動(dòng)及其消除方法：硬件削抖電路第22頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期五4.3.6獨(dú)立式鍵盤：第23頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期五4.3.6矩陣式鍵盤：矩陣式鍵盤工作原理第24頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期五4.3.6矩陣式鍵盤：掃描法第25頁(yè)，共28頁(yè)，2023年，2月20日，星期五4.3.6矩陣式鍵盤：線反轉(zhuǎn)法第26頁(yè)，共28頁(yè)