單片機(jī)鍵盤顯示器接口

PC機(jī)除了主機(jī)以外還需要哪些部分呢？單片機(jī)電路有時(shí)候也需要鍵盤、顯示等外設(shè)。鍵盤、顯示器接口編碼式的：由其內(nèi)部硬件邏輯電路自動(dòng)產(chǎn)生被按鍵的編碼。使用方便，鍵盤碼產(chǎn)生速度快，占用CPU時(shí)間少，但對(duì)按鍵的檢測(cè)與消除抖動(dòng)干擾是靠硬件電路來(lái)完成的，硬件電路復(fù)雜、成本高。非編碼式的：主要由軟件產(chǎn)生被按鍵的編碼。硬件電路簡(jiǎn)單，成本低，但占用CPU的時(shí)間較長(zhǎng)。(單片機(jī)系統(tǒng)中普遍使用非編碼式鍵盤。)6.3鍵盤接口鍵盤分類介紹此獨(dú)立式按鍵矩陣式按鍵矩陣式按鍵非編碼鍵盤獨(dú)立式按鍵

硬件方案——雙穩(wěn)態(tài)去抖電路一、鍵盤接口需要解決的問(wèn)題是否有鍵按下按鍵識(shí)別：鍵抖動(dòng)及消除：機(jī)械按鍵抖動(dòng)時(shí)間在5ms～10ms之間

軟件方案——延時(shí)10ms～20ms后再次判斷消除方法：求鍵號(hào)閉合斷開(kāi)前沿抖動(dòng)后沿抖動(dòng)鍵按下閉合穩(wěn)定鍵釋放QQP抖動(dòng)抖動(dòng)鍵被按下按鍵輸出波形P鍵被按下去抖動(dòng)后的按鍵輸出波形+5VR按鍵開(kāi)關(guān)P鍵按下，S、R=01，觸發(fā)器置1，P=0。按鍵前后，SR=10，觸發(fā)器置0，P=1。P+5VPRR去抖動(dòng)電路SR觸點(diǎn)抖動(dòng)跳開(kāi)時(shí)，S、R=11，觸發(fā)器保持，P仍=0。*在此期間，CPU對(duì)一次鍵入做多次鍵處理主要知識(shí)點(diǎn):查詢法定時(shí)掃描法中斷法二、非編碼獨(dú)立式按鍵結(jié)合ME830實(shí)驗(yàn),重點(diǎn)講此法接口電路：特點(diǎn)：一線一鍵，按鍵識(shí)別（編程）簡(jiǎn)單；但占用較多口線，適合8鍵以下使用。實(shí)際上,51單片機(jī)的P1-P3口都有內(nèi)部上拉電阻,這些電阻、電源可以不接。見(jiàn)ME830實(shí)驗(yàn)板。查詢法ME830獨(dú)立式摁鍵查詢法原理----當(dāng)任何一個(gè)鍵被按下時(shí)，與其相連的輸入線被置成“0”，平時(shí)該線為“1”。鍵處理程序ORG2000HSTART：MOVA，#0FFH；先置P1口為“1”MOVP1，AMOVA，P1；輸入鍵狀態(tài)JNBACC.0，P0F；查詢0號(hào)鍵JNBACC.1，P1F；查詢1號(hào)鍵JNBACC.2，P2F；查詢2號(hào)鍵JNBACC.3，P3F；查詢3號(hào)鍵JNBACC.4，P4F；查詢4號(hào)鍵JNBACC.5，P5F；查詢5號(hào)鍵JNBACC.6，P6F；查詢6號(hào)鍵JNBACC.7，P7F；查詢7號(hào)鍵LJMPSTART鍵盤掃描P0F：LJMPPROM0；入口地址表P1F：LJMPPROM1P6F：LJMPPROM6P7F：LJMPPROM7……PROM0：…..；0號(hào)鍵功能程序PROM7：…..；7號(hào)鍵功能程序…..LJMPSTART；0號(hào)鍵處理完返回鍵盤掃描LJMPSTART；7號(hào)鍵處理完返回鍵盤掃描…...... ORG0000HKB: MOVP1,#0FFH MOVA,P1；第一次讀鍵

CPLA ANLA,#0FH JZKBACK LCALLD10MS MOVA,P1；再次讀鍵

CPLA ANLA,#0FH JZKBACK CJNEA,#01H,KB01 LCALLPGM1 SJMPKBACKKB01: CJNEA,#02H,KB02 LCALLPGM2 SJMPKBACKKB02: CJNEA,#04H,KB LCALLPGM3KBACK:LJMPKB END例子：按三個(gè)按鍵中的任一鍵均對(duì)應(yīng)相應(yīng)的一個(gè)特定功能。對(duì)應(yīng)的數(shù)字叫鍵號(hào)類似ME830中的例程三三、非編碼矩陣式按鍵結(jié)構(gòu)關(guān)鍵問(wèn)題:摁鍵的識(shí)別“行掃描法”與“線反轉(zhuǎn)法”課本P195

①行掃描法：該方法的基本思想是，由程序?qū)︽I盤進(jìn)行逐行掃描，通過(guò)檢測(cè)到的列的輸出狀態(tài)來(lái)確定閉合鍵。

先行全0,讀列值,全1無(wú)摁鍵,非全1有鍵摁下;

有鍵摁下時(shí):

逐行輸出0,查列值:有0則該行該列交叉處即為摁鍵位置.

②線反轉(zhuǎn)法：該方法的基本思想是通過(guò)行列顛倒兩次掃描來(lái)識(shí)別閉合鍵。先行輸出0，讀列,全1則無(wú)摁鍵，有0有摁鍵--得列值再輸出此列值，讀行得行值—此列值+行值=閉合鍵的特征值識(shí)別鍵摁下的兩種方法詳見(jiàn)下頁(yè)圖行列互換,原理一樣行列互換,原理一樣行掃描法圖(c)掃描第0行(d)掃描第1行(e)掃描第2行(f)掃描第3行確定為0行2列有鍵摁下課本P195(a)無(wú)鍵摁下(b)有鍵摁下粗略判斷有無(wú)鍵摁下:有,再詳細(xì)判斷;無(wú),則CPU仍做自己的工作有鍵摁下,詳細(xì)判斷是哪行哪列?鍵按下/釋放判斷KS：MOVA，#00H MOVP1，A ；全掃描字#00H送P1口

MOVP1，#0FH；保留第4位(行)MOVA，P1；讀入P1口狀態(tài)

ANLA,#0FH；取低4位

RET ；返回,A=0表示有鍵按下3210476511109815141312+5VP1.4P1.3P1.0P1.7P1.6P1.5P1.2P1.1MCS-51作為輸入口作為輸出口

定時(shí)掃描方式就是每隔一段時(shí)間對(duì)鍵盤掃描一次，它利用單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)器產(chǎn)生一定時(shí)間（例如10ms）的定時(shí)，當(dāng)定時(shí)時(shí)間到就產(chǎn)生定時(shí)器溢出中斷。CPU響應(yīng)中斷后對(duì)鍵盤進(jìn)行掃描，并在有鍵按下時(shí)識(shí)別出該鍵，再執(zhí)行該鍵的功能程序。定時(shí)掃描方式

為提高CPU工作效率，可采用中斷掃描工作方式。其工作過(guò)程如下：當(dāng)無(wú)鍵按下時(shí)，CPU處理自己的工作，當(dāng)有鍵按下時(shí)，產(chǎn)生中斷請(qǐng)求，CPU轉(zhuǎn)去執(zhí)行鍵盤掃描子程序，并識(shí)別鍵號(hào)。中斷掃描方式ME830矩陣式摁鍵P1口:低4位作為列線高4位作為行線0123456789AbCdEF實(shí)驗(yàn)八源程序線反轉(zhuǎn)法P68P1口:低4位作為列線高4位作為行線(特征值)01234CDFE0123456789AbCDEF-B中應(yīng)是特征值查表次數(shù)=鍵值從鍵值得到段碼1.矩陣鍵盤定義(接口引腳定義)2.建表:內(nèi)存中建好鍵編碼表(特征值表)和段碼表3.通過(guò)線選法得到相應(yīng)的特征值4.通過(guò)查找該特征值的查表次數(shù)得到相應(yīng)鍵值5.通過(guò)該鍵值得到相應(yīng)段碼6.送該段碼顯示鍵值線反轉(zhuǎn)法總結(jié)重點(diǎn)!特點(diǎn):鍵的特征值唯一自動(dòng)解決了重鍵問(wèn)題1.LED顯示器結(jié)構(gòu)與原理圖7段LED數(shù)碼顯示器6.4顯示器接口ME830為共陽(yáng)極表十六進(jìn)制數(shù)及空白與P的顯示段碼LED的結(jié)構(gòu)和顯示原理靜態(tài)顯示方式動(dòng)態(tài)顯示方式動(dòng)態(tài)顯示的實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示方式顯示器接口技術(shù)包括重點(diǎn)學(xué)習(xí)靜態(tài)顯示方式連接

所有LED的位選均共同連接到+VCC或GND，每個(gè)LED的8根段選線分別連接一個(gè)8位并行I/O口，從該I/O口送出相應(yīng)的字型碼顯示字型。

特點(diǎn)原理簡(jiǎn)單；顯示亮度強(qiáng)，無(wú)閃爍；占用I/O資源較多。動(dòng)態(tài)顯示方式連接

所有LED的段選線共同連接在一起共用一個(gè)8位I/O口，而每個(gè)LED的位選分別由一根相應(yīng)的I/O口線控制。因此必須采用動(dòng)態(tài)掃描顯示方式，每一個(gè)時(shí)刻只選通其中一個(gè)LED，同時(shí)在段選口送出該位LED的字型碼。

動(dòng)態(tài)顯示基本原理

電路的接法決定了必須采用逐位掃描顯示方式。即從段選口送出某位LED的字型碼，然后選通該位LED，并保持一段延時(shí)時(shí)間。然后選通下一位，直到所有位掃描完。

要注意的兩個(gè)問(wèn)題：1.字型碼通常通過(guò)查表指令MOVC來(lái)求得.2.換位顯示時(shí)通常要加一段程序使所有的LED全滅.動(dòng)態(tài)顯示程序流程圖

采用動(dòng)態(tài)掃描方式依次循環(huán)點(diǎn)亮各位數(shù)碼管，構(gòu)成多位動(dòng)態(tài)數(shù)碼管顯示電路。開(kāi)始顯示緩沖區(qū)首地址送R0顯示位數(shù)送R2起始顯示