单片微型计算机人机接口技术(新)研讨.ppt

* * ● 教学目标 第8章 应用系统配置及接口技术 介绍单片机与开关及键盘接口技术 ● 学习要求 掌握单片机接口电路的基本功能，了解单片机接口的一般结构 介绍单片机与A/D转换器的接口技术 介绍单片机与D/A转换器的接口技术 介绍单片机与显示器接口技术 熟悉单片机系统的I/O端口配置，掌握相应接口的程序编制 8.1 单片机与开关及键盘接口技术 8.1.1 键盘的工作原理 2）键输入接口的软、硬件功能 ③　软件消抖 ⑴ 键状态的可靠输入 ①　双稳态消抖 ②　滤波消抖电路 ⑵ 获得键值或键号 1）键盘的输入原理 ⑶ 键处理程序 ① 监测有无键按下； ② 有键按下后，在无硬件去抖动电路的情况下，应用软件延时方法除去抖动影响； ③ 有可靠的逻辑处理办法，如N键锁定，即只处理一个键，其间任何按下又松开的键不产生影响，不管一次按键持续有多长时间，仅执行一次按键功能程序； ④ 输出确定的键号，以满足执行相应子程序要求。 8.1.2 独立式按键与行列式键盘及接口 1）独立式按键的硬件结构 2）独立式按键的软件结构 3）行列式键盘的结构及原理 4）行列式按键的识别方法 ⑴ 扫描法 分两步进行： 第一步，识别键盘有无键按下； 第二步，如果有键被按下，识别出具体的按键。 识别键盘有无键按下的方法是：让所有列线均置为低电平，检查各行线电平是否有变化，如果有变化，则说明有键被按下；如果没有变化，则说明无键被按下。（实际编程时应考虑按键抖动的影响，通常采用软件延时的方法进行抖动消除处理）。 识别具体按键的方法是（称为扫描法）：逐列置低电平，其余各列置为高电平，检查各行线电平的变化，如果某行电平由高电平变为低电平，则可确定此行此列的交叉点处的按键被按下。 ⑵ 线反转法 线反转法的两个具体操作步骤： ①　将行线编程为输入线，列线编程为输出线，并使输出线为全低电平，则行线中电平由高到低变化的所在行为按键所在行。 ②　同①完全相反，将行线编程为输出线，列线编程为输入线，并使输出线为全低电平，则列线中电平由高到低变化的所在列为按键所在列。 实际编程时同样应考虑用软件延时进行消抖处理。 5) 键盘的工作方式 ⑴ 编程扫描方式 键盘扫描程序一般应具备下述几个功能： ① 判断键盘上有无键按下。其方法为列电平全输出为“0”电平时，读行线电平状态，若行电平全为“1”电平，则键盘无键按下，若不全为“1”电平，则有键按下。 ② 去除键抖动的影响。方法为，在判断有键按下后，软件延时一段时间（一般为10ms左右）后，再判断键盘状态，如果仍为有键按下状态，则认为有一个确定的键被按下，否则按键抖动处理。 ③ 扫描键盘，得到按下键的键号。 ④ 判别闭合的键是否释放。键闭合一次仅进行一次键功能操作。等键释放后即将键值送入累加器A中，然后执行键功能操作。 键号 0 1 2 3 4 5 6 7 键值 FEXE FDXE FBXE F7XE EFXE DFXE BFXE 7FXE 键号 8 9 10 11 12 13 14 15 键值 FEXD FDXD FBXD F7XD EFXD DFXD BFXD 7FXD 键号 16 17 18 19 20 21 22 23 键值 FEXB FDXB FBXB F7XB EFXB DFXB BFXB 7FXB 键号 24 25 26 27 28 29 30 31 键值 FEX7 FDX7 FBX7 F7X7 EFX7 DFX7 BFX7 7FX7 ⑵ 定时扫描工作方式 定时扫描工作方式是利用单片机内部定时器产生定时中断（例如10ms），CPU响应中断后对键盘进行扫描，并在有键按下时识别出该键，并执行相应的键功能程序。 ⑶ 中断工作方式 只有在键盘上有键按下时，发出中断请求，CPU响应中断请求后，转中断服务程序，进行键盘扫描，识别键码。 8.2单片机与显示器接口技术 1）LED显示器结构与原理 ⑴ LED显示器结构 共阴极和共阳极的七段显示代码如下： 显示字符 共阴极段代码 共阳极段代码 显示字符 共阴极段代码 共阳极段代码 0 3FH C0H c 39H C6H 1 06H F9H d 5EH A1H 2 5BH A4H E 79H 86H 3 4FH B0H F 71H 8EH 4 66H 99H P 73H 8CH 5 6DH 92H U 3EH C1H 6 7DH 82H I 31H CEH 7 07H F8H Y 6EH 91H 8 7FH 80H H 76H 89H 9 6FH