第07章 单片机应用系统中的按键与显示.ppt

授课教师：左敬龙 按键的分类 编码键盘 键盘上闭合键的识别由专用的硬件编码器实现，并产生键编码号或键值的称为编码键盘，如计算机键盘。 非编码键盘 靠软件编程来识别的称为非编码键盘。 在单片机组成的各种系统中，用的最多的是非编码键盘。 例如在洗衣机控制面板上，用非编码按键来设置洗衣机的功 能。 按键的抖动 图7-1 按键与单片机的连接 图7-2 按键的抖动过程 键盘的抖动时间一般为5～10ms，抖动现象会引起CPU对 一次键操作进行多次处理，从而可能产生错误。 消除抖动的方法： ⑴ 硬件去抖动 采用RS触发器去抖动。 ⑵ 软件去抖动 检测到按键按下后，软件延时10~20ms后再确认该键是否确实按下，消除抖动影响。 单片机应用系统中的按键与显示 一、独立式按键 特点: 1)各按键相互独立，电路配置灵活； 2)软件简单； 3)按键数量较多时，I/O线耗费较多，只适 用于按键数量较少的场合。 图7-4(a) 独立式按键扫描C语言程序如下： #includereg51.h void delay10ms(void) { ; } void processk0(void) { ; } void processk1(void) { ; } void processk2(void) { ; } 练习 有三个独立式按键的电路如图7－4（a）所示，当有按键P1.0按下时P0端口输出100的二进制值，P1.1按下时P0端口值加1，P1.2按下时P0端口值减1。 二、矩阵式键盘 特点：占用I/O线较少，适合按键数目较多的场合， 但软件较复杂。 常用的键盘工作方式有查询方式和中断方式。 1 查询方式 键盘扫描过程包括下列四个步骤（以图7-5为例）： ① 判别键盘上有无按键按下。方法为列线(P1.4～P1.7)置低电平，行线(P1.0～P1.3)置输入状态（高电平“1”）。读行线的状态，若为全“1”，则键盘无按键按下；若不全为“1”，则有按键按下。 ② 去除按键的抖动影响。方法是当判别到有按键按下时，软件延时 一段时间（一般为10 ms左右）后，再判断键盘状态，如果仍为有按键按下状态，则认为有一个确定的按键被按下。 ③ 求键值（键号）。按照图7-5中的16个按键，每行的行号依次为：0、1、2、3，列号依次为0、1、2、3，则闭合按键的键号可以用公式计算获得：键号=行号×4+列号。 ④ 判断按键是否释放，按键闭合一次仅进行一次按键功能操作，等按键释放以后再将键号送入累加器A中，然后执行按键指定的功能操作。 例：数码管显示4X4矩阵键盘按键号 按下任意键时，数码管都会显示其键的序号，扫描程序首先判断按键发生在哪一列，然后根据所发生的行附加不同的值，从而得到按键的序号。 2 中断扫描 当键盘上有按键闭合时产生中断请求，单片机响应中断请求后， 转去执行中断服 务程序，在中断 服务程序中判断 键盘中闭合按键 的键号，并做相 应的处理。 三、 发光二极管 （常用来显示设备的运行状态） 发光二极管（Light Emitting Diode，LED）与普通 的二极管一样由一个PN结组成。当正向连接时，即P接正极、 N接负极时二极管导通；反之，二极管截止。这就是二极管 的单向导电特性。导通时， 若有足够的正向电流通过发 光二极管，发光二极管便会 发光。 根据制造材料的不同 可以发出红、黄、绿、白等 不同色彩的可见光来。 八只发光二极管组成的驱动电路 四、 LED数码管 （可以显示各种数字和字符） 常用的LED数码管是七段LED数码管，由八个发光二极 管组成。LED数码管分为共阴极和共阳极两种。 为了显示数字或字符，必须对数字或字符进行编 码。七段数码管加上一个小数点，共计8段。因此 为LED显示器提供的编码正好是一个字节，通常称 为段选码（显示代码）。段选码与数据位的对应关 系如下: LED数码管显示段码表 1、LED数码管静态显示 所谓静态显示，是指数码管显示某一字符时，相应的 发光二极管恒定导通或恒定截止，公共端恒定接地 （共阴极）或接正电源（共阳极）。 优点：显示控制程序简单，显示亮度大，占用CPU时 间少，显示稳定可靠。 缺点：静态显示占用的I/O口线较多，或者需要增 加额外的硬件电路，硬件成本较高。 1位静态显示电路如下： 练习： 编写10秒倒计时显示程序。 三位LED数码管静态显示电路 74LS377为八位锁存器，用于锁存显示代码。 例：设在内部RAM30H单元