《计控第4章人机交互技术.ppt

第4章  人机交互技术 第4章 单片机的人机交互技术 4.1 键盘接口设计 4.2 LED显示器接口设计 4.3 LCD显示器接口设计 4.4 触摸屏技术 4.5 打印机接口设计 概 述 键盘是若干按键的集合，是向系统提供操作人员干预命令及数据的接口设备。键盘可分为编码键盘和非编码键盘两种。 编码键盘能够由硬件逻辑自动提供与被按键对应的编码。此外，一般还具有去抖动和多键、窜键保护电路，这种键盘使用方便，但需要较多的硬件，价格较贵，一般的单片机应用系统较少采用。 非编码键盘只简单地提供行和列的矩阵，其它工作都靠软件来完成，由于其经济实用，目前在单片机应用系统中多采用这种办法。 线反转法 例：用一位数码管显示4X4矩阵键盘按键号名称0-F。 #includereg51.h #define uchar unsigned char #define uint unsigned int uchar code DSY_CODE[]= {0x3f,0x06,0x5b,0x4F,0x66,0x6d,0x7d,0x07, 0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71,0x00}; //段码 uchar Pre_KeyNo=16,KeyNo=16; //上次和当前按键的序号，序号范围0~15，16表示无按键 //延时 void DelayMS(uint x) { uchar i; while(x--) for(i=0;i120;i++); } //矩阵键盘扫描 void Keys_Scan() { uchar Tmp; P1=0x0f; //高4位置0，放入4行 DelayMS(1); Tmp=P1^0x0f; //异或 switch(Tmp) //判断按键发生于0~3列的哪一列 { case 1: KeyNo=0;break; case 2: KeyNo=1;break; case 4: KeyNo=2;break; case 8: KeyNo=3;break; default:KeyNo=16; //无键按下 } P1=0xf0; //低4位置0，放入4列 DelayMS(1); Tmp=P14^0x0f; switch(Tmp) //对0~3行分别附加行首键值0，4，8，12 { case 1: KeyNo+=0;break; case 2: KeyNo+=4;break; case 4: KeyNo+=8;break; case 8: KeyNo+=12; } } //主程序 void main() { P0=0x00; while(1) { P1=0xf0; if(P1!=0xf0) Keys_Scan(); //获取键序号 if(Pre_KeyNo!=KeyNo) { P0=DSY_CODE[KeyNo]; Pre_KeyNo=KeyNo; } DelayMS(100); } } 用第2章动态显示程序控制显示的方法是1ms延时，CPU周而复始显示，在实际工程中是不可取的；另外还有一种方法是定时20ms扫描一次，在中断服务程序中，将所有数码管显示一次。虽然程序简单，但CPU的负担较重，一次循环显示的过程，需要几个毫秒，在这段时间里CPU不能做其它事情，否则影响LED亮度的一致性。 在一些实时性要求较高的控制系统中，可以采用1ms中断显示的方法控制显示，即用单片机内部定时器每隔1ms产生一次中断。在定时中断服务程序中更新显示，由于中断显示程序不需要延时，更新一位显示只需要几十微秒，对主程序的影响较小。 #include reg51.h char code dispdata[ ]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F}; /*数字0-9对应的段选码*/ char dis_data[]={2,4,6,8}; void disp(unsigned char ch0) /*显示函数*/ { static char ch=0x01; P1=ch; P2= dispdata[dis_data[ch0]]; ch=ch1; if (ch==0x10) ch=0x01; } void time (void) interrupt 1 /* T0中断服务程序入口，定时1ms */ { static unsigned char ch1=0; TH0=-1000/256; TL0=-1000%256; disp(ch1); ch1++; if (ch1==0x04) ch1=0;