《计算机控制技术教程——第3章人机交互接口技术.ppt

第三章 　人机交互接口技术 一、键盘接口技术 二、ＬＥＤ接口技术 三、ＬＣＤ接口技术 3.1　键盘接口技术 键盘的分类　　 编码键盘 非编码键盘 键盘设计需要解决的几个问题 按键的确认 重击和连击的处理 按键防抖技术 少量功能键的接口技术 矩阵键盘的接口技术 3.3.1　键盘设计的需解决的几个问题 按键的确认 每一个键对应一个开关输入装置 键的闭合与否，取决于机械开关的通断状态 反映在电压上就是高低电平，如果高电平表示键释放，则低电平表示键按下 3.3.1　键盘设计的需解决的几个问题 重键和连击的处理 重键：同时按下两个以上的键 最先按下为有效 最后释放为有效 多键无效 连击：多次按下同一个键 等键释放后再去执行相应的程序 3.3.1　键盘设计的需解决的几个问题 按键防抖动技术 什么是按键的抖动 硬件防抖动 软件防抖动 3.3.1　键盘设计的需解决的几个问题 硬件防抖动 滤波防抖动 双稳态防抖动 软件防抖动：通过软件延时避过抖动时间 第一次检测有键按下时，先软件延时（10ms～20ms），然后再确定该键电平是否维持闭合状态，若保持闭合状态，则确认此键按下． 3.1.2　少量功能键的接口技术 独立式按键 对于具有少量功能键的系统，多采用相互独立的接口方法，即每个按键对应一个输入线． 例题：设某个系统有８个功能键，采用中断方式的硬件接口电路 硬件接口见图3.4 8155地址： 控制字：EF00H; Ａ口：EF01H; Ｂ口：EF02H； Ｃ口：EF03H 程序清单 3.1.2　少量功能键的接口技术 程序清单： 3.1.2　少量功能键的接口技术 3.1.2　少量功能键的接口技术 功能开关接口技术 又称为静态开关、拨码开关 开关的状态在系统上电(或复位)时由CPU读入,并存于RAM单元中,此后CPU不再理会开关的状态 功能开关用于提前设置系统功能，输入重要数据等 硬件电路接口：见图3.5 3.1.3 矩阵键盘接口技术 矩阵键盘的接口 3.1.3 矩阵键盘接口技术 程控扫描法 判断是否有键按下 延时10ms~20ms去除键抖动 若有键闭合,则求出该键键值 等待按键释放,转按键处理程序 定时扫描法 CPU以固定的间隔对键盘扫描1次,当发现有键按下时求键值,进行按键处理 采用单片机内部定时器,定时时间到,产生中断信号,在定时中断服务程序中扫描键盘 中断扫描法 当没有键按下时,CPU不对键盘进行扫描 有键输入时,触发外部中断 在中断响应程序中查出键值,转按键处理程序 串行接口的非编码键盘 利用单片机的串行口进行键盘扫描 节省单片机的并行I/O口资源 3.1.3.1 程控扫描程序设计 3.1.3.1 程控扫描程序设计 3.1.4 键盘特殊功能的处理 键盘锁定技术 防止失误按键给系统带来的影响,常常给键盘加锁 查询标志位法 控制键值锁存器的通断 双功能键和多功能键处理 为了节省功能键的数量,经常采用多功能键 双档键的方法 按键计数 复合键 3.2 LED显示接口技术 LED数码管结构和显示原理 LED动态显示接口技术 LED静态显示接口技术 硬件译码显示电路 LED光柱模拟显示器件(了解) 3.2.1 LED数码管结构和显示原理 LED显示器的结构及原理 结构及外形:见图3.14 字型:7段显示数码管、米字型数码管 驱动方法：共阳极、共阴极 显示原理及编码:见表3.1 数码管驱动电流:十几~几十微安 5位LED数码显示管5BS251：见图3.15 3.2.1 LED数码管结构和显示原理 LED数码管的显示方法 按显示的特点分类 动态显示：定时对显示器件进行扫描，利用视觉暂留现象实现持续显示 静态显示：计算机一次输出显示模型，利用锁存器保持数据，直到再次更新数据 按接口分类 并行接口：利用单片机并行口设计显示接口 串行接口：利用单片机通用串行口设计显示接口 按译码方式分类 软件查表法：通过软件查表找出对应的显示码 硬件译码：利用带显示译码的LED数码显示芯片，单片机可直接输出BCD码进行显示 3.2.2 LED动态显示接口技术 并行动态显示电路及程序设计举例 硬件接口：见图3.16 流程图 地址： 8155A口：FD01H(1111,1101,0000,0001) 8155B口：FD02H(1111,1101,0000,0010) 显示子程序 3.2.2 LED动态显示接口技术 3.2.2 LED动态显示接口技术 串行动态显示电路及程序设计举例 硬件接口：见图3.18 软件设计 串口初始化 显示子程序 3.2.2 LED动态显示接口技术 3.2.3 LED静态显示接口技术 并行接口静态显示电路及程序设计 接口电路：见图3.19 总线驱动器：74ls244 数据锁存器：