单片机系统显示与键盘功能的实现.pptx

单片机系统显示与键盘功能的实现;应用发光二极管实现显示 1概述 发光二极管（LED）在显示中最为灵巧、方便。 发光二极管与普通二极管的使用方法基本相同，遵循着“正向导通”的原理，但是发光二极管在使用时需要注意的是它的工作电流和工作温度。 通常情况下，发光二极管的工作电流在5~30mA之间，电流值越大，亮度相应也就越高，但并不完全成线性关系。由于发光材料的改进，现在大部分的发光二极管可以工作在较小的电流下，如1~5mA之间，而发光二极管的内阻，为20~100Ω，如果供电电压为+5V，那我们就可以使用1~3.6kΩ的限流电阻，对于使用者来说，在满足发光亮度的前提下，可以大大降低发光二极管的功耗。对于单片机系统来说，发光与显示器件是最大的功耗部分，而这部分功耗的降低将为我们设计低功耗系统带来很大方便。 发光二极管在使用时应该注意温度问题，一般的环境温度不会影响发光二极管的特性，但在焊接过程中很容易损伤其特性，甚至导致发光二极管损坏，因此在焊接时应注意器件不要紧贴电路板（对于插接原件），如果对电路板上的器件空间要求严格，而必须将其紧贴在电路板上时，则应尽量缩短焊接时间，一次焊接不成功时，需要冷却一会儿后再重新焊接，这样可以保证不损坏发光二极管。 由于发光二极管在使用时只有“亮”和“灭”两种状态，所以在使用时通常只用来显示单片机系统或电子设备的各种状态信息，而不能将状态的具体变化参数显示出来。;2发光二极管的分类 发光二极管在市面上出售的种类很多，大体上按照以下几种方式进行分类。 ①从发光数量上分，有单色、三色、和全色。 ②从亮度上分，有普通亮度、高亮度和超高亮度。 ③从尺寸上分（主要采用公制的直径标称方法，单位为mm),常用的有φ3、φ5等。 ④从光照方向上分，有散射型和聚光型。散射型发光二级光只能用来指示状态，由于它的散射性，保证工作人员能够在各个方向上看到指示结果，如电视机的电源指示等；聚光型发光二级管在指示状态上的能力稍弱一些，但是由于聚光灯的效果较好，亮度较高，通常用来提供照明或信号的指示，如手电筒、交通信号灯、家用摄像头的照明灯，等等。 3发光二极管极性的识别 正如前面所说，发光二极管与普通二极管基本相同，也具有两个极：阳极和阴极。对于一个新的发光二极管来说，其极性的判断比较容易，一般的判断方法是：引脚稍长一些的为阳极，稍短一些的为阴极。 对于旧的发光二极管，其引脚已经区分不出长短时，判断方法有如下两种。 一种是利用玩游标的欧姆挡（最低挡位）进行测量识别。如果利用指针式万用表，其黑色表笔是与内部的电池正极相连的，挡指针有所指示时，或;发光二极管发出微弱的光亮时，说明发光二极管已经导通，此时黑色表笔连接的一端为发光二极管的阳极，另一端为阴极；如果使用的是数字万用表，其红色表笔与内部的电池正极相连，当表盘有数字显示或发光二极管发出微弱的光亮时，说明发光二极管已经导通，此时红表笔连接的一端为法官二极管的阳极，另一端为阴极。 另一种是直接观察识别。应用万用表进行测量去判别极性是非常准确的，但是当手头没有万用表时，只能使用直接观察的方法进行识别。发光二级管在生产时，除了利用引脚的长短区分阳极与阴极外，还留有一个较小的记号，这个记号位于发光二级管的发光部分与引脚的连接处。 缺口位置下面的引脚为阴极。同时记住这一点，在任何情况下使用发光二极管都不会将其反接了。 发光二极管与单片机的连接 发光二极管与单片机之间的连接十分简单，一般直接使用单片机的输入/输出接口进行驱动。由于51系列单片机的输入/输出接口都是漏极开路的输出，其中的P1、P2和P3内部有30kΩ左右的上拉电阻，如果强行从P1、P2和P3口输出电流将造成单片机端口的损坏，如果能是电流从单片机的外部流入内部，则将大大增加流过的电流值。发光二级管与单片机的连接入如图。;内部上来电阻; 如果在单片机系统中使用的发光二级管较少时，可以用单片机的Ι/O接口直接进行驱动，但是当系统中需要使用较多的发光二级管时，将占用单片机大量的I/O接口，从而浪费了单片机的资源。此时可以利用一些接口芯片进行扩展，扩展的方式有如下三种。 第一种是应用单片机的三总线进行扩展，即数据总线（DB）、地址总线（AB）和控制总线（ＣＢ），能够应用这种方式进行扩展的芯片有８１５５、８２５５、８２７９等，但是由于此类芯片体积较大引脚较多，与单片机之间的连接线较多，所以现在的大部分单片机系统常常不采用此种连接方式。 　　第二种是应用串行数据转换成并行数据的芯片进行扩展，如７４ＬＳ１６４，该类芯片虽然有锁存功能，同时可以