單片機鍵盤顯示器接口

PC機除了主機以外還需要哪些部分呢？單片機電路有時候也需要鍵盤、顯示等外設。鍵盤、顯示器接口編碼式的：由其內部硬件邏輯電路自動產生被按鍵的編碼。使用方便，鍵盤碼產生速度快，占用CPU時間少，但對按鍵的檢測與消除抖動干擾是靠硬件電路來完成的，硬件電路復雜、成本高。非編碼式的：主要由軟件產生被按鍵的編碼。硬件電路簡單，成本低，但占用CPU的時間較長。(單片機系統(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立式按鍵矩陣式按鍵矩陣式按鍵非編碼鍵盤獨立式按鍵

硬件方案——雙穩(wěn)態(tài)去抖電路一、鍵盤接口需要解決的問題是否有鍵按下按鍵識別：鍵抖動及消除：機械按鍵抖動時間在5ms～10ms之間

軟件方案——延時10ms～20ms后再次判斷消除方法：求鍵號閉合斷開前沿抖動后沿抖動鍵按下閉合穩(wěn)定鍵釋放QQP抖動抖動鍵被按下按鍵輸出波形P鍵被按下去抖動后的按鍵輸出波形+5VR按鍵開關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去抖動電路SR觸點抖動跳開時，S、R=11，觸發(fā)器保持，P仍=0。*在此期間，CPU對一次鍵入做多次鍵處理主要知識點:查詢法定時掃描法中斷法二、非編碼獨立式按鍵結合ME830實驗,重點講此法接口電路：特點：一線一鍵，按鍵識別（編程）簡單；但占用較多口線，適合8鍵以下使用。實際上,51單片機的P1-P3口都有內部上拉電阻,這些電阻、電源可以不接。見ME830實驗板。查詢法ME830獨立式摁鍵查詢法原理----當任何一個鍵被按下時，與其相連的輸入線被置成“0”，平時該線為“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號鍵JNBACC.1，P1F；查詢1號鍵JNBACC.2，P2F；查詢2號鍵JNBACC.3，P3F；查詢3號鍵JNBACC.4，P4F；查詢4號鍵JNBACC.5，P5F；查詢5號鍵JNBACC.6，P6F；查詢6號鍵JNBACC.7，P7F；查詢7號鍵LJMPSTART鍵盤掃描P0F：LJMPPROM0；入口地址表P1F：LJMPPROM1P6F：LJMPPROM6P7F：LJMPPROM7……PROM0：…..；0號鍵功能程序PROM7：…..；7號鍵功能程序…..LJMPSTART；0號鍵處理完返回鍵盤掃描LJMPSTART；7號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：按三個按鍵中的任一鍵均對應相應的一個特定功能。對應的數(shù)字叫鍵號類似ME830中的例程三三、非編碼矩陣式按鍵結構關鍵問題:摁鍵的識別“行掃描法”與“線反轉法”課本P195

①行掃描法：該方法的基本思想是，由程序對鍵盤進行逐行掃描，通過檢測到的列的輸出狀態(tài)來確定閉合鍵。

先行全0,讀列值,全1無摁鍵,非全1有鍵摁下;

有鍵摁下時:

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線反轉法：該方法的基本思想是通過行列顛倒兩次掃描來識別閉合鍵。先行輸出0，讀列,全1則無摁鍵，有0有摁鍵--得列值再輸出此列值，讀行得行值—此列值+行值=閉合鍵的特征值識別鍵摁下的兩種方法詳見下頁圖行列互換,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)無鍵摁下(b)有鍵摁下粗略判斷有無鍵摁下:有,再詳細判斷;無,則CPU仍做自己的工作有鍵摁下,詳細判斷是哪行哪列?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

定時掃描方式就是每隔一段時間對鍵盤掃描一次，它利用單片機內部的定時器產生一定時間（例如10ms）的定時，當定時時間到就產生定時器溢出中斷。CPU響應中斷后對鍵盤進行掃描，并在有鍵按下時識別出該鍵，再執(zhí)行該鍵的功能程序。定時掃描方式

為提高CPU工作效率，可采用中斷掃描工作方式。其工作過程如下：當無鍵按下時，CPU處理自己的工作，當有鍵按下時，產生中斷請求，CPU轉去執(zhí)行鍵盤掃描子程序，并識別鍵號。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實驗八源程序線反轉法P68P1口:低4位作為列線高4位作為行線(特征值)01234CDFE0123456789AbCDEF-B中應是特征值查表次數(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:內存中建好鍵編碼表(特征值表)和段碼表3.通過線選法得到相應的特征值4.通過查找該特征值的查表次數(shù)得到相應鍵值5.通過該鍵值得到相應段碼6.送該段碼顯示鍵值線反轉法總結重點!特點:鍵的特征值唯一自動解決了重鍵問題1.LED顯示器結構與原理圖7段LED數(shù)碼顯示器6.4顯示器接口ME830為共陽極表十六進制數(shù)及空白與P的顯示段碼LED的結構和顯示原理靜態(tài)顯示方式動態(tài)顯示方式動態(tài)顯示的實現(xiàn)動態(tài)顯示方式顯示器接口技術包括重點學習靜態(tài)顯示方式連接

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

特點原理簡單；顯示亮度強，無閃爍；占用I/O資源較多。動態(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8位I/O口，而每個LED的位選分別由一根相應的I/O口線控制。因此必須采用動態(tài)掃描顯示方式，每一個時刻只選通其中一個LED，同時在段選口送出該位LED的字型碼。

動態(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，并保持一段延時時間。然后選通下一位，直到所有位掃描完。

要注意的兩個問題：1.字型碼通常通過查表指令MOVC來求得.2.換位顯示時通常要加一段程序使所有的LED全滅.動態(tài)顯示程序流程圖

采用動態(tài)掃描方式依次循環(huán)點亮各位數(shù)碼管，構成多位動態(tài)數(shù)碼管顯示電路。開始顯示緩沖區(qū)首地址送R0顯示位數(shù)送R2起始顯示