第8章人機(jī)接口技術(shù)-1

第8章人機(jī)接口技術(shù)-1微機(jī)原理與接口技術(shù)1內(nèi)容提要

本章分為11教學(xué)單元，主要包括鍵盤(pán)基礎(chǔ)知識(shí)，獨(dú)立式、矩陣式按鍵的硬件接口和軟件設(shè)計(jì)方法；段碼式、點(diǎn)陣式LED的顯示原理、硬件接口和軟件設(shè)計(jì)方法；液晶顯示原理、控制器ST7920、LCD模塊與硬件連接、LCD程序設(shè)計(jì)。第8章人機(jī)接口技術(shù)

人機(jī)接口是微控制器系統(tǒng)的重要組成部分，是實(shí)現(xiàn)人與微機(jī)系統(tǒng)信息交互的接口技術(shù)。人機(jī)交互的輸入設(shè)備如鍵盤(pán)、撥碼開(kāi)關(guān)等，用于向微機(jī)系統(tǒng)輸入命令和參數(shù)等；輸出設(shè)備如段碼式LED、點(diǎn)陣式LED、LCD顯示器等，用于顯示微機(jī)系統(tǒng)的測(cè)量與處理結(jié)果以及狀態(tài)信息。2教學(xué)單元第8章人機(jī)接口技術(shù)1.鍵盤(pán)基礎(chǔ)知識(shí)2.獨(dú)立式鍵盤(pán)接口技術(shù)3.矩陣式鍵盤(pán)接口技術(shù)4.段碼式LED接口技術(shù)5.點(diǎn)陣式LED接口技術(shù)3教學(xué)單元第8章人機(jī)接口技術(shù)1.鍵盤(pán)基礎(chǔ)知識(shí)2.獨(dú)立式鍵盤(pán)接口技術(shù)3.矩陣式鍵盤(pán)接口技術(shù)4.段碼式LED接口技術(shù)5.點(diǎn)陣式LED接口技術(shù)主要內(nèi)容4第8章人機(jī)接口技術(shù)

主要介紹鍵盤(pán)的的三種工作方式，按鍵去抖動(dòng)方法，按鍵連擊的消除與利用，重鍵的處理等鍵盤(pán)基礎(chǔ)知識(shí)。58.1鍵盤(pán)接口技術(shù)8.1鍵盤(pán)接口技術(shù)鍵盤(pán)：微機(jī)系統(tǒng)中最常用的輸入設(shè)備，用戶(hù)通過(guò)鍵盤(pán)輸入命令、數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。鍵盤(pán)與微控制器的接口包括硬件與軟件兩部分。硬件是指鍵盤(pán)的組織，即鍵盤(pán)結(jié)構(gòu)及其與MCU的連接方式。軟件是指對(duì)按鍵操作的識(shí)別與分析，稱(chēng)為鍵盤(pán)管理程序。鍵盤(pán)管理程序：識(shí)鍵：判斷是否有鍵按下。若有，則進(jìn)行譯碼；若無(wú)，則等待或轉(zhuǎn)做別的工作。譯鍵：識(shí)別出哪一個(gè)鍵被按下，并產(chǎn)生相應(yīng)的鍵值。去抖動(dòng)：消除按鍵按下或釋放時(shí)產(chǎn)生的抖動(dòng)。鍵值分析：根據(jù)鍵值，執(zhí)行對(duì)應(yīng)按鍵的處理程序。第8章人機(jī)接口技術(shù)68.1鍵盤(pán)接口技術(shù)8.1.1鍵盤(pán)基礎(chǔ)知識(shí)第8章人機(jī)接口技術(shù)1.鍵盤(pán)的組織鍵盤(pán)可分為編碼式鍵盤(pán)或非編碼式鍵盤(pán)。編碼式鍵盤(pán)：由鍵盤(pán)和專(zhuān)用鍵盤(pán)編碼器（鍵盤(pán)管理芯片）兩部分構(gòu)成。鍵盤(pán)管理芯片自動(dòng)完成鍵盤(pán)的掃描和譯碼。編碼式鍵盤(pán)使用很方便，成本相對(duì)較高。常用的大規(guī)模集成電路鍵盤(pán)管理芯片如HD7279等。非編碼式鍵盤(pán)：只簡(jiǎn)單地提供按鍵的通斷信號(hào)，但某鍵按下時(shí)，鍵盤(pán)送出一個(gè)閉合（低電平）信號(hào)。該按鍵鍵值的確定必須借助于軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。所以非編碼式鍵盤(pán)的軟件比較復(fù)雜，占用CPU時(shí)間多。但成本低、使用靈活，在微機(jī)系統(tǒng)中，得到廣泛應(yīng)用。

非編碼式鍵盤(pán)可分為獨(dú)立式鍵盤(pán)和矩陣式鍵盤(pán)。78.1鍵盤(pán)接口技術(shù)第8章人機(jī)接口技術(shù)2.按鍵抖動(dòng)與消除

觸點(diǎn)式按鍵在閉合和斷開(kāi)瞬間存在抖動(dòng)過(guò)程，即存在抖動(dòng)現(xiàn)象，前后沿抖動(dòng)時(shí)間一般在5ms～10ms。按鍵的穩(wěn)定時(shí)間與按鍵動(dòng)作有關(guān)，通常大于50ms。按鍵抖動(dòng)可能導(dǎo)致微機(jī)對(duì)一次按鍵操作作出多次響應(yīng)，所以要去抖動(dòng)。（1）硬件電路去抖動(dòng)：需要利用RS觸發(fā)器等構(gòu)成去抖動(dòng)電路（很少使用）。（2）軟件延時(shí)法：當(dāng)檢測(cè)到有鍵按下時(shí)，用軟件延時(shí)10ms～20ms，等待鍵穩(wěn)定后重新再判一次，以躲過(guò)觸點(diǎn)的抖動(dòng)期。8.1.1鍵盤(pán)基礎(chǔ)知識(shí)88.1鍵盤(pán)接口技術(shù)第8章人機(jī)接口技術(shù)3.鍵盤(pán)的工作方式

微機(jī)系統(tǒng)中CPU對(duì)鍵盤(pán)進(jìn)行掃描時(shí)，要兼顧兩方面的問(wèn)題：要及時(shí)響應(yīng)，保證系統(tǒng)對(duì)按鍵的每一次操作都能作出響應(yīng)；不能占用CPU過(guò)多的時(shí)間。鍵盤(pán)的三種工作方式：編程掃描方式（查詢(xún)方式）：是利用CPU在完成其他工作的空閑，調(diào)用鍵盤(pán)掃描程序。當(dāng)CPU在運(yùn)行其他程序時(shí)，不會(huì)響應(yīng)按鍵操作。定時(shí)掃描方式：用定時(shí)器產(chǎn)生定時(shí)中斷，在定時(shí)中斷中對(duì)鍵盤(pán)進(jìn)行掃描。定時(shí)中斷周期一般應(yīng)≤50ms。該方式常會(huì)出現(xiàn)CPU?？諕呙锠顟B(tài)。中斷工作方式：當(dāng)有鍵按下時(shí)，利用硬件產(chǎn)生外部中斷請(qǐng)求，CPU響應(yīng)中斷后對(duì)鍵盤(pán)進(jìn)行掃描。該方式優(yōu)于定時(shí)掃描方式，既能及時(shí)響應(yīng)按鍵操作，又節(jié)省CPU時(shí)間。8.1.1鍵盤(pán)基礎(chǔ)知識(shí)98.1鍵盤(pán)接口技術(shù)第8章人機(jī)接口技術(shù)4.按鍵連擊的消除與利用

連擊：一次按鍵操作被多次執(zhí)行的現(xiàn)象稱(chēng)為連擊，有利有弊。按鍵連擊的消除：在程序中加入等待按鍵釋放的處理，保證一次操作只被響應(yīng)一次。8.1.1鍵盤(pán)基礎(chǔ)知識(shí)108.1鍵盤(pán)接口技術(shù)第8章人機(jī)接口技術(shù)4.按鍵連擊的消除與利用按鍵連擊的利用：如設(shè)置“增1”、“減1”兩個(gè)按鍵，利用按鍵的連擊，長(zhǎng)按住“增1”、“減1”鍵，則參數(shù)會(huì)不斷增加或減少?？梢蕴娲?~9的數(shù)字鍵，有效減少按鍵數(shù)量。8.1.1鍵盤(pán)基礎(chǔ)知識(shí)118.1鍵盤(pán)接口技術(shù)第8章人機(jī)接口技術(shù)5.重鍵保護(hù)與實(shí)現(xiàn)重鍵：由于操作不慎，可能會(huì)造成同時(shí)有幾個(gè)鍵被按下，這種現(xiàn)象稱(chēng)為重鍵。出現(xiàn)重鍵時(shí)，就產(chǎn)生了如何識(shí)別和作出響應(yīng)的問(wèn)題。處理重鍵的技術(shù)：（1）“N鍵鎖定”：當(dāng)掃描到有多個(gè)鍵被按下時(shí)，只把最后一個(gè)釋放的按鍵作為有效鍵進(jìn)行響應(yīng)。（2）“N鍵輪回”：當(dāng)掃描到有多個(gè)鍵被按下時(shí)，對(duì)所有按下的按鍵依次產(chǎn)生鍵值并作出響應(yīng)。8.1.1鍵盤(pán)基礎(chǔ)知識(shí)128.1鍵盤(pán)接口技術(shù)第8章人機(jī)接口技術(shù)5.重鍵保護(hù)與實(shí)現(xiàn)在微機(jī)系統(tǒng)中，通常采取單鍵按下有效、多鍵按下無(wú)效的策略，即采用N鍵鎖定方法。8.1.1鍵盤(pán)基礎(chǔ)知識(shí)13教學(xué)單元第8章人機(jī)接口技術(shù)1.鍵盤(pán)基礎(chǔ)知識(shí)2.獨(dú)立式鍵盤(pán)接口技術(shù)3.矩陣式鍵盤(pán)接口技術(shù)4.段碼式LED接口技術(shù)5.點(diǎn)陣式LED接口技術(shù)主要內(nèi)容14第8章人機(jī)接口技術(shù)

主要介紹獨(dú)立式鍵盤(pán)接口技術(shù)，包括按鍵的硬件連接和程序設(shè)計(jì)。158.1鍵盤(pán)接口技術(shù)8.1.2獨(dú)立式鍵盤(pán)接口第8章人機(jī)接口技術(shù)獨(dú)立式鍵盤(pán)：每個(gè)按鍵占用一根I/O口線(xiàn)。無(wú)按鍵按下時(shí)，各I/O口線(xiàn)輸入狀態(tài)為高電平；當(dāng)有按鍵按下時(shí)，I/O口線(xiàn)變?yōu)榈碗娖?。只要CPU檢測(cè)到某一I/O口線(xiàn)為“0”，便可判別對(duì)應(yīng)按鍵被按下。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，按鍵識(shí)別容易。缺點(diǎn)：當(dāng)按鍵較多時(shí)，占用I/O口線(xiàn)多，只適用于按鍵較少的系統(tǒng)。獨(dú)立式按鍵接口電路168.1鍵盤(pán)接口技術(shù)第8章人機(jī)接口技術(shù)程序流程（查詢(xún)式）：

首先判斷有無(wú)鍵按下，若檢測(cè)到有鍵按下，延時(shí)10ms去抖動(dòng)；再逐位查詢(xún)是哪個(gè)按鍵按下并執(zhí)行相應(yīng)按鍵的處理程序；最后等待按鍵釋放并延時(shí)10ms去除后沿抖動(dòng)。8.1.2獨(dú)立式鍵盤(pán)接口178.1鍵盤(pán)接口技術(shù)第8章人機(jī)接口技術(shù)中斷掃描思路：無(wú)鍵按下時(shí)，4與門(mén)輸入全為高電平，不會(huì)產(chǎn)生中斷。當(dāng)任一鍵按下時(shí)，INT0變?yōu)榈碗娖剑騇CU請(qǐng)求中斷。MCU響應(yīng)中斷，掃描按鍵，得到鍵值。匯編主程序：ORG 0000HSJMP MAINORG 0003HLJMP INT0SUB；外部中斷0中斷程序ORG 0100HMAIN: SETB IT0；設(shè)置INT0為下降沿觸發(fā)方式SETB EX0；允許INT0中斷SETB EA；允許CPU中斷CLR KEYFLAG；清“有鍵按下”標(biāo)志LOOP: JNB KEYFLAG,LOOP；等待中斷 CLR KEYFLAG LCALL KEYPROCESS ；執(zhí)行按鍵處理程序

SJMP LOOP8.1.2獨(dú)立式鍵盤(pán)接口188.1鍵盤(pán)接口技術(shù)第8章人機(jī)接口技術(shù)匯編中斷程序：

ORG 0200HINT0SUB: LCALL DELAY10ms;去前沿抖動(dòng) MOV R3,#00H；設(shè)置鍵值初值 MOV A,P1 ANL A,#0FH CJNE A,#0FH,SCAN；判斷是否有按鍵按下 MOV A,#0FFH SJMP NOKEY ；不是正常的按鍵操作SCAN: MOV R2,#4 ；設(shè)置查詢(xún)按鍵數(shù)SCAN1: RRC A JNC FINDKEY；找到閉合的鍵 INC R3 DJNZ R2,SCAN1 MOV A,#0FFH ；沒(méi)有掃描到有效按鍵SJMP NOKEY FINDKEY:MOV A,R3 SETB KEYFLAG;建立“有鍵按下”標(biāo)志

WAIT: MOV A,P1 ANL A,#0FH CJNE A,#0FH,WAIT；等待按鍵釋放 LCALL DELAY10ms;去后沿抖動(dòng)NOKEY： RETI掃描按鍵，鍵值存放在R3中。K0的鍵值=0；K1的鍵值=1；K2的鍵值=2；K3的鍵值=3；8.1.2獨(dú)立式鍵盤(pán)接口

K3K2K1K0

C0000P1.3P1.2P1.1P1.0

A198.1鍵盤(pán)接口技術(shù)第8章人機(jī)接口技術(shù)C51程序：#include<reg51.h>intkeyValue=-1;intmain(void)//主函數(shù){IT0=1;//設(shè)置INT0的觸發(fā)方式EX0=1;//INT0中斷允許EA=1;//CPU中斷允許while(1);{if(keyValue>=0);{ KeyProcess(keyValue);//調(diào)用按鍵處理函數(shù)keyValue=-1;}}return0;}8.1.2獨(dú)立式鍵盤(pán)接口208.1鍵盤(pán)接口技術(shù)第8章人機(jī)接口技術(shù)C51程序：voidgetkey(void)interrupt0using1//中斷函數(shù){ucharn=4;count=0;temp=0; //設(shè)循環(huán)次數(shù)，計(jì)數(shù)器清0ucharstatedelay_ms(10); //去前沿抖動(dòng)state=P1; //讀入按鍵狀態(tài)state&=0x0F;if(state==0x0F)return;//P1低4位全為1，無(wú)鍵按下，返回

while(n>0) //P1第4位非全1，判斷是哪個(gè)按鍵

{temp=state%2; //獲取state的最低位狀態(tài)賦給tempif(!temp); //temp=0，找到按下的按鍵{ keyValues=count；

//count的內(nèi)容為鍵值，賦給keyValues return；//返回} state=state/2;//按鍵狀態(tài)右移一位，繼續(xù)判斷下一個(gè)按鍵count++；

//鍵值+1n－－;

}}8.1.2獨(dú)立式鍵盤(pán)接口21教學(xué)單元第8章人機(jī)接口技術(shù)1.鍵盤(pán)基礎(chǔ)知識(shí)2.獨(dú)立式鍵盤(pán)接口技術(shù)3.矩陣式鍵盤(pán)接口技術(shù)4.段碼式LED接口技術(shù)5.點(diǎn)陣式LED接口技術(shù)主要內(nèi)容22第8章人機(jī)接口技術(shù)主要介紹矩陣式鍵盤(pán)的硬件連接，兩種按鍵掃描方法（行掃描法、線(xiàn)路反轉(zhuǎn)法）和程序設(shè)計(jì)，以及多功能鍵的實(shí)現(xiàn)方法。238.1鍵盤(pán)接口技術(shù)8.1.3矩陣式鍵盤(pán)接口第8章人機(jī)接口技術(shù)矩陣式鍵盤(pán)：需要行線(xiàn)和列線(xiàn)，按鍵位于行線(xiàn)和列線(xiàn)的交叉點(diǎn)上；m×n矩陣鍵盤(pán)只需要m+n條口線(xiàn)。按鍵數(shù)目較多的系統(tǒng)中，矩陣式鍵盤(pán)比獨(dú)立式按鍵要節(jié)省很多I/O口線(xiàn)。矩陣式鍵盤(pán)判別按鍵的方法有行掃描法和線(xiàn)反轉(zhuǎn)法。P1.4-P1.7為行掃描輸出線(xiàn)；P1.0-P1.3是列輸入線(xiàn)。若將4個(gè)列信號(hào)連接到一個(gè)4輸入的與門(mén)，與門(mén)輸出連接到外部中斷引腳，則有鍵按下時(shí)，就會(huì)向CPU請(qǐng)求中斷。248.1鍵盤(pán)接口技術(shù)8.1.3矩陣式鍵盤(pán)接口第8章人機(jī)接口技術(shù)1.行掃描法1）粗掃描：判別是否有鍵按下。所有行線(xiàn)輸出均為0（相當(dāng)于各行接地）,然后讀入列值P1.3-P1.0。如果讀入的P1.3-P1.0的值均為1，說(shuō)明沒(méi)有鍵按下；如果讀入的P1.3-P1.0的值不全為1，說(shuō)明有鍵按下。

若有鍵按下，延時(shí)10ms去抖動(dòng)后，進(jìn)行細(xì)掃描。2）細(xì)掃描：識(shí)別哪個(gè)鍵按下。逐行掃描：依次給各行線(xiàn)輸出低電平，然后讀列值。先令行P1.4輸出0，其余輸出1，然后讀入列值。若讀入的P1.0-P1.3為全1，說(shuō)明該行無(wú)鍵按下；再對(duì)下一行進(jìn)行掃描；若讀入的P1.0-P1.3不為全1，則說(shuō)明該行有鍵按下，要求出其鍵值。直至全部行掃描完畢。258.1鍵盤(pán)接口技術(shù)第8章人機(jī)接口技術(shù)1.行掃描法鍵值確定。按鍵位置與鍵值定義如下。

列號(hào)鍵值行首鍵號(hào)01230001230445670889AB0CCDEF

閉合鍵的鍵值=行首鍵號(hào)+列號(hào)

8.1.3矩陣式鍵盤(pán)接口268.1鍵盤(pán)接口技術(shù)8.1.3矩陣式鍵盤(pán)接口第8章人機(jī)接口技術(shù)1.行掃描法278.1鍵盤(pán)接口技術(shù)第8章人機(jī)接口技術(shù)行掃描法程序流程8.1.3矩陣式鍵盤(pán)接口為保證一次按鍵操作，CPU只響應(yīng)一次，程序需等按下的按鍵釋放后再結(jié)束。288.1鍵盤(pán)接口技術(shù)第8章人機(jī)接口技術(shù)ORG0100HKeySCAN:MOV P1，#0FH；行輸出“0”；P1.3~P1.0設(shè)置為輸入方式 MOV A，P1 ANL A，#0FH CJNE A，#0FH，HAVEKEY；判斷是否有鍵按下 SJMP NokeyHAVEKEY:LCALL delay10ms MOV R3，#0 ；設(shè)置鍵值為0行首鍵號(hào) MOV R2，#4 ；掃描行數(shù) MOV R1,11101111B AGAIN: MOV P1，R1；首行掃描輸出 MOV A，P1；讀取列狀態(tài) ANL A，#0FH CJNE A，#0FH,FINDKEY；判斷該行是否有鍵按下 MOV A，R1 ；若沒(méi)有鍵按下，則修改掃描行輸出 RL A MOV R1，A MOV A，R3 ；修改行首鍵號(hào) ADD A，#4 MOV R，A DJNZ R，AGAIN8.1.3矩陣式鍵盤(pán)接口行掃描法程序（匯編）：298.1鍵盤(pán)接口技術(shù)第8章人機(jī)接口技術(shù)行掃描法程序（匯編）：FINDKEY:JB P1.3，NEXTP12；依次判斷對(duì)應(yīng)行上哪一個(gè)鍵按下 SJMP FINDWTNEXTP12:JB P1.2，NEXTP11 INC R3 SJMP FINDWTNEXTP11:JB P1.1，NEXTP10 INC R3 INC R3 SJMP FINDWTNEXTP10:JB P1.0，Nokey INC R3 INC R3 INC R3FINDWT:MOV P1，#0FH ；等待釋放 MOV A，P1 ANL A，#0FH CJNE A，#0FH，F(xiàn)INDWT ；鍵值保存到A MOV A，R3Nokey: RET8.1.3矩陣式鍵盤(pán)接口308.1鍵盤(pán)接口技術(shù)第8章人機(jī)接口技術(shù)2.線(xiàn)路反轉(zhuǎn)法8.1.3矩陣式鍵盤(pán)接口318.1鍵盤(pán)接口技術(shù)第8章人機(jī)接口技術(shù)2.線(xiàn)路反轉(zhuǎn)法1）行輸出、列輸入。令行線(xiàn)P1.7-P1.4輸出全“0”，讀入列線(xiàn)P1.3-P1.0的狀態(tài)。設(shè)圖中某E鍵被按下，此時(shí)讀入的P1.3-P1.0為1101，根據(jù)“0”的位置可判斷出該鍵在第2列上。2）線(xiàn)路反轉(zhuǎn)，即列輸出、行輸入。令列線(xiàn)P1.3-P1.0輸出全“0”，讀入列線(xiàn)P1.7-P1.4的狀態(tài)。對(duì)于E鍵，讀入的P1.7-P1.4為0111，其中“0”的位置對(duì)應(yīng)該鍵行的位置，為第3行。將兩個(gè)步驟讀入的狀態(tài)合成一個(gè)代碼，稱(chēng)為按鍵的特征碼。如：E的特征碼為01111101（7DH）。

8.1.3矩陣式鍵盤(pán)接口經(jīng)過(guò)兩步便能獲得鍵值，速度較快；要求行、列接口均為雙向I/O接口。328.1鍵盤(pán)接口技術(shù)第8章人機(jī)接口技術(shù)2.線(xiàn)路反轉(zhuǎn)法鍵盤(pán)的硬件連接確定后，每個(gè)按鍵就有一個(gè)確定的特征碼；可建立定義的鍵值與特征碼的轉(zhuǎn)換關(guān)系。通常FFH定義為無(wú)鍵按下的特征碼。鍵名特征碼鍵值鍵名特征碼鍵值S0E7H00HS8B7H08HS1EBH01HS9BBH09HS2EDH02HSABDH0AHS3EEH03HSBBEH0BHS4D7H04HSC77H0CHS5DBH05HSD7BH0DHS6DDH06HSE7DH0EHS7DEH07HSF7EH0FH空鍵FFH無(wú)按鍵8.1.3矩陣式鍵盤(pán)接口338.1鍵盤(pán)接口技術(shù)第8章人機(jī)接口技術(shù)線(xiàn)路反轉(zhuǎn)法流程8.1.3矩陣式鍵盤(pán)接口348.1鍵盤(pán)接口技術(shù)第8章人機(jī)接口技術(shù)KEYI：MOV P1，#0FH ;行輸出全“0”（P1高4位）

MOV A，P1；

ANL A，#0FH ;讀入列值（P1的低4位）MOV B，A ;列值送入BMOV P1，#0F0H ;線(xiàn)路反轉(zhuǎn)；列輸出全“0”（P1低4位）

MOV A，P1；

ANL A，#0F0H ;讀入行值（P1的高4位）ORL A，B ;合成特征碼

CJNE A，#0FFH，KEYI1RET ;特征碼=FFH，未按鍵返回KEYI1：MOV B，A ;特征碼保存到B

MOV DPTR，#KEYCDMOV R3，#0FFH ;鍵值初始化為0FFH8.1.3矩陣式鍵盤(pán)接口線(xiàn)路反轉(zhuǎn)法程序（匯編）：掃描得到的鍵值在A中358.1鍵盤(pán)接口技術(shù)第8章人機(jī)接口技術(shù)KEYI2：INCR3 MOVA，R3 MOVCA，@A+DPTR CJNEA，B，KEYI3;不等，繼續(xù)KEYI4:MOVA,P1;找到鍵值在R3中，等待按鍵釋放 ANLA,#0F0H CJNEA,#0F0H,KEYI4;按鍵沒(méi)有釋放，繼續(xù)等待

MOVA，R3;已釋放，存到A RETKEYI3:CJNEA，#0FFH，KEYI2;未查完，繼續(xù)

MOVA，#0FFH;無(wú)鍵按下處理

RETKEYCD:DB0E7H，0EBH，0EDH，0EEH DB0D7H，0DBH，0DDH，0DEH DB0B7H，0BBH，0BDH，0BEH DB77H，7BH，7DH，7EH DB0FFH8.1.3矩陣式鍵盤(pán)接口368.1鍵盤(pán)接口技術(shù)第8章人機(jī)接口技術(shù)線(xiàn)路反轉(zhuǎn)法程序（C51）：#include<reg51.h>keycd[]={0xe7,0xeb,0xed,0xee,0xd7,0xdb,0xdd,0xde,0xb7,0xbb,0xbd,0xbe,0x77,0x7b,0x7d,0x7e,0xff};ucharFindKey(ucharkeyCode)//判斷鍵值函數(shù){ uchari=0; while(keycd[i]!=0xff){ if(keyCode==keycd[i]) break; i++;}returni;}8.1.3矩陣式鍵盤(pán)接口378.1鍵盤(pán)接口技術(shù)第8章人機(jī)接口技術(shù)voidmain(void)//主函數(shù){uchartemp1,temp2,code,keyValue;while(1){P1=0x0f； //行輸出全“0”（P1高4位）temp1=P1&0x0f; //讀入列值（P1的低4位），送入temp1if(temp1!=0x0f){delay_ms(10); //有鍵按下，去抖動(dòng)P1=0x0f；

temp1=P1&0x0f; if(temp1!=0x0f) //確認(rèn)有鍵按下{P1=0xf0; //線(xiàn)路反轉(zhuǎn) temp2=P1&0xf0; code=temp1|temp2; //得到特征碼if(code!=0xff){while(P1&0xf0!=0xf0); //等待按鍵釋放 keyValue=FindKeyNum(code);//確定鍵值 }}} }}8.1.3矩陣式鍵盤(pán)接口388.1鍵盤(pán)接口技術(shù)8.1.3矩陣式鍵盤(pán)接口第8章人機(jī)接口技術(shù)3.多功能鍵的設(shè)計(jì)（1）雙功能鍵在微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，為簡(jiǎn)化硬件電路，希望用較少的按鍵，獲得較多的控制功能。

如增加一個(gè)上/下檔鍵K，就可使每個(gè)按鍵具有兩個(gè)功能，實(shí)現(xiàn)了雙功能鍵的設(shè)計(jì)。設(shè)K斷開(kāi)時(shí)（LED滅）選擇上檔功能;K閉合時(shí)（LED亮）選擇下檔功能。398.1鍵盤(pán)接口技術(shù)第8章人機(jī)接口技術(shù)3.多功能鍵的設(shè)計(jì)（2）復(fù)合鍵復(fù)合鍵：兩個(gè)或兩個(gè)以上按鍵同時(shí)作用。復(fù)合鍵是用軟件實(shí)現(xiàn)一鍵多功能的另一途徑。當(dāng)掃描到復(fù)合鍵被按下時(shí)，轉(zhuǎn)去執(zhí)行該復(fù)合鍵相應(yīng)的功能程序。

實(shí)際上，幾個(gè)按鍵不可能做到真正的“同時(shí)按下”，它們的時(shí)間差別可能長(zhǎng)達(dá)數(shù)十到數(shù)百ms。解決“同時(shí)按下”的辦法是定義一個(gè)“引導(dǎo)鍵”，單獨(dú)按下引導(dǎo)鍵時(shí)沒(méi)有意義，不做任何操作；只有和其他鍵配合使用才形成一個(gè)復(fù)合鍵，執(zhí)行相應(yīng)復(fù)合鍵的功能。操作方法：先按住“引導(dǎo)鍵”不放，再按下其他功能鍵。掃描到第2個(gè)按鍵時(shí)，執(zhí)行相應(yīng)復(fù)合鍵的程序，實(shí)現(xiàn)功能。

用一個(gè)引導(dǎo)鍵，按鍵的數(shù)量就可增加一倍。計(jì)算機(jī)鍵盤(pán)上的“CTRL”、“SHIFT”、“ALT”均是引導(dǎo)鍵的例子。8.1.3矩陣式鍵盤(pán)接口40教學(xué)單元第8章人機(jī)接口技術(shù)1.鍵盤(pán)基礎(chǔ)知識(shí)2.獨(dú)立式鍵盤(pán)接口技術(shù)3.矩陣式鍵盤(pán)接口技術(shù)4.段碼式LED接口技術(shù)5.點(diǎn)陣式LED接口技術(shù)主要內(nèi)容41第8章人機(jī)接口技術(shù)主要介紹段碼式LED顯示原理、數(shù)碼管靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示的接口技術(shù)和程序設(shè)計(jì)。428.2LED顯示接口技術(shù)8.2.1LED顯示原理第8章人機(jī)接口技術(shù)LED即發(fā)光二極管，是微機(jī)系統(tǒng)中最常用的顯示器。LED顯示器有單個(gè)LED、8個(gè)LED組成的數(shù)碼管和點(diǎn)陣式（5×7、8×8）LED顯示器等幾種類(lèi)型。1.段碼式LED顯示器（數(shù)碼管）共陰數(shù)碼管：COM端接地或具有較大灌電流的輸入口線(xiàn)，陽(yáng)極高電平時(shí)點(diǎn)亮。共陽(yáng)數(shù)碼管：共陽(yáng)極接電源或具有強(qiáng)高電平驅(qū)動(dòng)輸出口線(xiàn)，陰極低電平時(shí)點(diǎn)亮。438.2LED顯示接口技術(shù)8.2.1LED顯示原理第8章人機(jī)接口技術(shù)448.2LED顯示接口技術(shù)8.2.1LED顯示原理第8章人機(jī)接口技術(shù)1.數(shù)碼式LED數(shù)碼管段碼表字符共陰極段碼共陽(yáng)極段碼字符共陰極段碼共陽(yáng)極段碼03FHC0HA77H88H106HF9HB7CH83H25BHA4HC39HC6H34FHB0HD5EHA1H466H99HE79H86H56DH92HF71H8EH67DH82HH76H09H707HF8HP73H8CH87FH80HU3EHC1H96FH90H滅00HFFH458.2LED顯示接口技術(shù)8.2.2段碼式LED顯示技術(shù)第8章人機(jī)接口技術(shù)1.LED靜態(tài)顯示技術(shù)對(duì)于靜態(tài)顯示方式，一個(gè)數(shù)碼管需要一個(gè)輸出口連接其8個(gè)LED的段控制端。特點(diǎn)是程序簡(jiǎn)單、顯示穩(wěn)定可靠，但當(dāng)顯示的位數(shù)較多時(shí)，需要的輸出口較多。（1）采用并行接口4位數(shù)碼管靜態(tài)顯示電路468.2LED顯示接口技術(shù)8.2.2段碼式LED顯示技術(shù)第8章人機(jī)接口技術(shù)1.LED靜態(tài)顯示技術(shù)

可采用串行口的方式0或用普通I/O口線(xiàn)如P1.0、P1.1模擬串行接口，通過(guò)外接“串入并出”移位寄存器如HC164或HC595等芯片來(lái)擴(kuò)展輸出接口。（2）采用串行擴(kuò)展在數(shù)碼管位數(shù)較多時(shí)，要擴(kuò)展的接口較多。串行擴(kuò)展的數(shù)碼管靜態(tài)顯示電路共陽(yáng)數(shù)碼管478.2LED顯示接口技術(shù)8.2.2段碼式LED顯示技術(shù)第8章人機(jī)接口技術(shù)1.LED靜態(tài)顯示技術(shù)#include<reg51.h>ucharTable[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xC6,0xA1,0x86,0x8E};voiddisplay(void){charLen=8;char*pData=DIS7;//指向顯示緩沖區(qū)末地址inti=0;TI=0;for(i=0;i<Len;i++){ SBUF=Table[*pData--]; while(TI==0); TI=0;}}Table數(shù)組依次存放0、1、2、......E、F等字符7段碼；DIS7-DIS0為顯示緩沖區(qū)，用于存放要顯示在LED8-LED1上的8個(gè)字符。C51程序要顯示某字符，首先要得到該字符的7段碼，再通過(guò)串行口輸出，控制數(shù)碼管的顯示。建立一個(gè)0、1、2…...E、F等字符的7段碼表，用查表法獲得要顯示字符的7段碼。488.2LED顯示接口技術(shù)8.2.2段碼式LED顯示技術(shù)第8章人機(jī)接口技術(shù)2.LED動(dòng)態(tài)顯示技術(shù)動(dòng)態(tài)顯示方式是多個(gè)數(shù)碼管的段碼用一個(gè)輸出口輸出，每個(gè)數(shù)碼管的共同端（COM段）由另一個(gè)輸出口的1位控制，1個(gè)輸出口可連接8個(gè)數(shù)碼管的8個(gè)COM端，這樣2個(gè)輸出接口可以控制8個(gè)數(shù)碼管的顯示。動(dòng)態(tài)顯示時(shí)，多個(gè)數(shù)碼管實(shí)際上是輪流分時(shí)顯示的，即同一時(shí)刻只有1個(gè)數(shù)碼管顯示，為達(dá)到全部數(shù)碼管“同時(shí)穩(wěn)定顯示”的效果，需要不斷重復(fù)輸出8位數(shù)碼管的顯示內(nèi)容（即要進(jìn)行顯示掃描），通常顯示掃描周期不大于20ms。優(yōu)點(diǎn)：占用輸出接口少。缺點(diǎn)：需要定時(shí)對(duì)各個(gè)數(shù)碼管進(jìn)行顯示掃描，占用CPU時(shí)間資源。498.2LED顯示接口技術(shù)8.2.2段碼式LED顯示技術(shù)第8章人機(jī)接口技術(shù)2.LED動(dòng)態(tài)顯示技術(shù)（1）硬件連接：P0口作為段碼輸出口，P1口作為位碼輸出口。第1個(gè)數(shù)碼管到第8個(gè)數(shù)碼管對(duì)應(yīng)的位碼是：7FH、BFH、DFH、EFH、F7H、FBH、FDH、FEH段碼：通過(guò)查表得到共陰數(shù)碼管，段碼口輸出電流，位碼口灌入電流；一個(gè)數(shù)碼管各段LED的電流，均流入COM端（位碼輸出口，要考慮驅(qū)動(dòng)（灌電流）能力共陰數(shù)碼管508.2LED顯示接口技術(shù)8.2.2段碼式LED顯示技術(shù)第8章人機(jī)接口技術(shù)2.LED動(dòng)態(tài)顯示技術(shù)518.2LED顯示接口技術(shù)8.2.2段碼式LED顯示技術(shù)第8章人機(jī)接口技術(shù)2.LED動(dòng)態(tài)顯示技術(shù)（2）程序流程528.2LED顯示接口技術(shù)8.2.2段碼式LED顯示技術(shù)第8章人機(jī)接口技術(shù)動(dòng)態(tài)掃描程序（匯編）

ORG0000HSJMP MAINORG0040HMAIN:MOV R0,#30H ；R0指向顯示數(shù)據(jù)存放首址 MOV R1,#7FH ；R1位控信號(hào)寄存器，指向第1個(gè)數(shù)碼管 MOV R2,#08HNEXT:MOV A,@R0 ；取出一個(gè)數(shù) MOV DPTR,#TABLE；DPTR指向段碼表首地址 MOVC A,@A+DPTR；取出該數(shù)的段碼 MOV P0,A ；將段碼輸出到段碼輸出口 MOV A,R1 MOV P1,A ；位控信號(hào)輸出到位碼輸出口 LCALL DELAY1MS ；延時(shí)1ms INC R0 ；指針指向下一個(gè)數(shù)地址 MOV A,R1 RR A MOV R1,A ；修改位控信號(hào)，指向下一個(gè)數(shù)碼管 DJNZ R2,NEXT；沒(méi)有顯示完畢，繼續(xù) RETTABLE:DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH；0-9的段碼538.2LED顯示接口技術(shù)8.2.2段碼式LED顯示技術(shù)第8章人機(jī)接口技術(shù)動(dòng)態(tài)掃描程序（C51）#include<reg51.h>#include<intrins.h>ucharTable[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F};voiddisplay(){ uchar*pData=0x30; ucharweima=0x7F; uchari=0; for(i=0;i<8;i++){ P0=Table[*pData++]; P1=weima; delay1ms(); weima=_cror_(weima,1);//變量循環(huán)右移1位，D0移到D7 }}54教學(xué)單元第8章人機(jī)接口技術(shù)1.鍵盤(pán)基礎(chǔ)知識(shí)2.獨(dú)立式鍵盤(pán)接口技術(shù)3.矩陣式鍵盤(pán)接口技術(shù)4.段碼式LED接口技術(shù)5.點(diǎn)陣式LED接口技術(shù)主要內(nèi)容55第8章人機(jī)接口技術(shù)主要介紹點(diǎn)陣式LED，雙色LED與陣列的顯示原理，以及接口電路設(shè)計(jì)。568.2LED顯示接口技術(shù)第8章人機(jī)接口技術(shù)1.點(diǎn)陣式LED點(diǎn)陣式LED顯示器由多個(gè)圓形LED組成，有5×7、8×8等多種結(jié)構(gòu)，能夠顯示字母和較多的字符。5×7點(diǎn)陣LED8.2.3點(diǎn)陣式LED顯示技術(shù)578.2LED顯示接口技術(shù)第8章人機(jī)接口技術(shù)1.點(diǎn)陣式LED5×7點(diǎn)陣LED原理圖每行上的5個(gè)LED按共陽(yáng)方式連接，每列上的7個(gè)LED按共陰方式連接，可以把每列看成是一個(gè)共陰極數(shù)碼管。列線(xiàn)看作為COM端，行線(xiàn)