单片微型计算机控制系统设计与应用研讨.ppt

第5章 单片微型计算机控制系统设计与应用 1 键盘/显示器接口设置 2 电机的单片机控制电路设计 5.1 键盘/显示器接口设计 单片机应用系统中的按键通常就是一个常开的按动开关，当键被按下时开关闭合，松开后开关断开，利用机械触点完成电路的合、断功能。 第5章 单片微型计算机控制系统设计与应用 第5章 单片微型计算机控制系统设计与应用 5.1.1 键盘接口 1、键盘工作原理 在单片机应用系统中，除了复位按键有专门的复位电路及专一的复位功能外，其它按键都是以开关状态来设置控制功能或输入数据。当所设置的功能键或数字键按下时，计算机应用系统应完成该按键所设定的功能，键信息输入是与软件结构密切相关的过程。 对于一组键或一个键盘，总有一个接口电路与CPU相连。CPU可以采用查询或中断方式了解有无将键输入并检查是哪一个键按下，将该键号送入累加器ACC，然后通过跳转指令转入执行该键的功能程序，执行完后再返回主程序。 第5章 单片微型计算机控制系统设计与应用 各键相互独立，每个按键各接一根输入线，通过检测输入线的电平状态可很容易判断那个键被按下。此种接口适于键数较少或操作速度较高的场合。 2、独立式按键 第5章 单片微型计算机控制系统设计与应用 按键数目较多的场合，行列式键盘与独立式键盘相比，要节省很多的I/O口线。 3、矩阵式按键 用于按键数目较多的场合，由行线和列线组成，按键位于行、列的交叉点上。 第5章 单片微型计算机控制系统设计与应用 5.1.2 LED显示器 1、LED显示器结构 常用的LED显示器有LED状态显示器（俗称发光二极管）、LED七段显示器（俗称数码管）和LED十六段显示器。发光二极管可显示两种状态，用于系统状态显示；数码管用于数字显示；LED十六段显示器用于字符显示。 第5章 单片微型计算机控制系统设计与应用 （a） 外型结构 （b） 共阴极 （c）共阳极 数码管结构 第5章 单片微型计算机控制系统设计与应用 段码线控制显示的字型。 位选线控制该显示位的亮或暗。 注：N个LED显示块有N位位选线和8×N根段码线。 静态显示和动态显示两种显示方式。 2、LED显示器工作原理 4位 LED显示器的结构原理图。 第5章 单片微型计算机控制系统设计与应用 3、LED显示器字形编码 如要显示“0” 共阳极数码管的字型编码应为（即C0H）； 共阴极数码管的字型编码应为（即3FH） 数码管字型编码表（部分） 第5章 单片微型计算机控制系统设计与应用 显示字符 字形 共 阳 极 共 阴 极 dp g f e d c b a 字型码 dp g f e d c b a 字形码 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 C0H 0 0 1 1 1 1 1 1 3FH 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 F9H 0 0 0 0 0 1 1 0 06H 2 2 1 0 1 0 0 1 0 0 A4H 0 1 0 1 1 0 1 1 5BH 第5章 单片微型计算机控制系统设计与应用 4、LED显示器接口电路设计 (1) 静态显示接口 ? 静态显示就是显示驱动电路具有输出锁存功能，单片机将所要显示的数据送出去后，数码管始终显示该数据(不变)，CPU不再控制LED。到下一次显示时，再传送一次新的显示数据。 ? 静态显示的接口电路采用一个并行口接一个数码管，数码管的公共端按共阴极或共阳极分别接地或接VCC。这种接法，每个数码管都要单独占用一个并行I/O口，以便单片机传送字形码到数码管控制数码管的显示。显然其缺点就是当显示位数多时，占用I/O口过多。 ? 为了解决静态显示I/O口占用过多的问题，可采用串行接口扩展LED数码管的技术。 ? 静态显示方式的优点是显示的数据稳定，无闪烁，占用CPU时间少。其缺点是由于数码管始终发光，功耗比较大。 第5章 单片微型计算机控制系统设计与应用 (2) 动态显示接口 动态显示是一位一位地轮流点亮各位数码管，这种逐位点亮显示器的方式称为位扫描。通常，各位数码管的段选线相应并联在一起，由一个8位的I/O口控制；各位的位选线（公共阴极或阳极）由另外的I/O口线控制。动态方式显示时，各数码管分时轮流选通，要使其稳定显示必须采用扫描方式，即在某一时刻只选通一位数码管，并送出相应的段码，在另一时刻选通另一位数码管，并送出相应的段码，依此规律循环，即可使各位数码管显示将要显示的字符，虽然这些字符是在不同