新第三章人机对话与数据通信

第三章人机对话与数据通信键盘LCD显示器触摸屏技术串行总线数据通信PTR2000无线数据传输3.1键盘•键盘的种类：键盘上闭合键的识别是由专用硬件实现的，称为编码键盘，靠软件实现的称为非编码键盘。•键盘的接口必须解决下列的一些问题：•（1）决定是否有键按下；•（2）如有键按下，决定是哪一个键被按下；•（3）确定被按键的读数；（4）反弹跳—按键抖动的消除。（5）处理同时按键既同时有一个以上的按键。3.1.1非编码键盘1.独立连接式非编码键盘µP接口+V10kΩ*42.矩阵式非编码键盘识别按键的方法行扫描法线反转法行线x2x1x0y0y1y2y3列线0489512376AB10KΩ*3+5V行码列码0键：11011101键：11011012键：11010113键：11001114键：10111105键：1011101A键：0111011线反转法并行接口11010000+5V+5V并行接口11011011+5V+5VP2.7P2.0WRRDALEP08031CEIO/MWRRDALED0~D7PA7PA0PC0PC1PC2PC3+5V0123456789101112131415161718192021222324252627282930315.1K×4+5V1K20µFRESET8155PA6PA5PA4PA3PA2PA1非编码键盘接口3.1.2键盘信号的获取方法有三种：.程序扫描法中断扫描法定时中断法键盘监控程序设计方法有.直接分析法状态矩阵法3.1.3编码键盘.编码键盘的基本任务是识别按键，提供按键读数，一个高质量的编码键盘还应具有反弹跳、处理同时按键等功能..静态编码器—普通编码器如74148可编程键盘/显示接口如8279•静态式编码器接口11101234567101112131234897674148EIA0A1A2A2’A1’A0’A0’A1’A2’键01234567000011110011001101010101a）接口电路b）真值表D0D1D2D3D4D5D6D7P0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7ALEP2.7RDINT18051RL7RL6RL5RL4RL3RL2RL1RL0CLKA0WRRDIRQ74LS373RESETSHIFTCNTL20µF+5V2KSL0SL1SL2827974LS138Y0~Y7VCC+5V1514131211109876543210BIC8708dpBIC8708+5VfgcedbaB0B1B2B3A0A1A2A3CSWR3.2数码显示技术•液晶显示是一种功耗极低的被动式显示器件。其优点为：工作电流比LED小几个数量级，尺寸小，厚度约为LED的1/3等。LCD的驱动方式:驱动方式由电极引线的选择确定。既LCD选定后，其驱动方式也就随之确定了。静态驱动迭加驱动(时分驱动)3.2.1LCD数码显示3.2.1、七段LCD显示器•静态驱动方式VA1=1LCDABC不显示显示VBVCVA-VC迭加驱动方式:迭加驱动方式通常采用电压平均法。其占空比有1/2、1/8、1/12、1/16、1/32、1/64等，偏比有1/2、1/3、1/5、1/7、1/9等。硬件译码的LCD驱动接口---ICM7211七位宽驱动器七位宽锁存器可编程4/7译码器七位宽驱动器七位宽锁存器可编程4/7译码器七位宽驱动器七位宽锁存器可编程4/7译码器七位宽驱动器七位宽锁存器可编程4/7译码器4位锁存使能2位锁存使能2/4译码器≥1oneshot振荡器÷128使能检测器背光板驱动器BP输入/输出输入数据DS1DS2振荡器输入CS1CS2第4位段输出第3位段输出第2位段输出第1位段输出ICM7211AM与8031单片机的接口BPICM7211D0D1D2D3DS1DS2CS1CS2=1=1=1=1P1.1P1.2P1.3P1.4P0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P2.7WR单片机3.2.2、字符式LCD显示器•LCM-512-01A点阵字符式液晶显示模块:自带驱动IC和液晶显示控制IC。该模块上的控制器是HD44780内部有字符发生器和显示数据存储器，可显示96个ASCII字符和92个特殊字符。控制器LCD显示屏驱动器ER/WRSDB0DB7VDDVOVSS二.模块各管脚的功能为：•①Vss：地线输入端。•②VDD：+5V电源输入端。•③Vo：液晶显示面板亮度调节，通过10~20K的电阻接到+5V和地之间起调节亮度的作用。图3-13所示为Vo的接法。•④RS：寄存器选择信号输入线。当其为低电平时，选通指令寄存器；为高电平时选通数据寄存器。•⑤R/W：读/写信号输入线。低电平为写入，高电平为读出。•⑥E：使能信号输入线。读状态下，高电平有效；写状态下，下降沿有效。•⑦~(14)D0~D7：数据总线。可以选择4位总线或8位总线操作，选择4位总线操作时使用D4~D7。三、HD44780指令集1.清显示命令:00000001(执行时间1.64ms)2.光标返回命令:0000001*(执行时间1.64ms)3:输入方式:000001I/DS(执行时间40µs)设置光标、显示画面移动的方向。I/D=1，AC自动加1，光标右移一个字符位。S=0无效，S=1有效。4.显示开关控制:00001DCB。其中:D=1时开显示;D=0时关显示C=1时光标显示;C=0时光标消失B=1为闪烁启用;B=0时闪烁关闭5.光标、显示画面移动：0001S/CR/L**其中：S/C=1为显示画面位移；S/C=0为光标位移R/L=1为右移；R/L=0为左移6.功能设置:001DLNF**。其中:DL=1表示数据总线有效位长为8位;DL=0表总线为4位.N=1表示字符行为两行;N=0表示字符行为一行.F=1表示字体为5×10点阵;F=0为5×7点阵.(高4有效)7.CGRAM地址设置:01A5A4A3A2A1A0。8.DDRAM地址设置:1A6A5A4A3A2A1A0。9.读BF及AC值:BFAC6AC5AC4AC3AC2AC1AC010.写数据。。11.读数据。。P0.0~0.780C31373138+DB7~0R/WRSERDWR3.2.3图形式LCD显示器•一、MGLS-19264模块的内部电路结构61203A192×64点612026120261202VccGNDVo/CSADB0~7/CSBD/IR/WE64646464二、引出线的功能•1．VCC：模块+5V电源输入端。•2．GND：地线输入端。•3．VO：显示亮度调节。•4．CSA、CSB：芯片选择控制。其值为00时选通HD61202（1），即选择左屏有效；值为01时选通HD61202（2），即选择中屏有效；值为10时选通HD61202（3），对应的选择右屏有效。•5．D/I：数据、指令选择。D/I=1时进行数据操作；D/I=0时写指令或读状态。•6．R/W：读写选择信号。R/W=1为读选通；R/W=0为写选通。•7．E：读写使能信号。在E的下降沿，数据被写入HD61202；在E高电平期间，数据被读出。•8．DB0~DB7：数据总线。三、HD61202显示RAM的地址结构PAGE0DB0DB7PAGE1DB0DB7PAGE7DB0DB7PAGE6DB0DB7X=0X=1X=6X=7ROW1ROW8ROW9ROW16ROW49ROW56ROW57ROW64Yaddress0123616263四.HD61202的指令系统•1.显示开/关指令DB0=1时显示RAM内容•2.显示起始行设置•3.页设置指令•4.列地址设置指令•5.读状态指令BUSY=1表忙;ON/OFF=1显示关闭;RESET=1复位状态.•6.写数据指令•7.读数据指令•R/WD/IB7B6B5B4B3B2B1B0•0000111111/0•0011显示起始行(0-63)•0010111页号•0001显示列地址•11BUSY0ON/OFFRESET0000•01写数据•11显示数据读五、直接访问方式接口电路80C3137310KΩP0.0~P0.7DB0~DB7RDWRP2.7P2.6-5VD/IR/WVCCV0E/CSA/CSBA0A13.3触摸屏简介•一、触摸屏的类型–1.按触摸屏的结构进行分类•嵌入式(内置式)结构•外挂式–2.按触摸屏的检测手段进行分类•红外式•电阻式•电容式•表面声波式电阻触摸屏电阻触摸屏的主要部分是一块多层的复合电阻薄膜.它最大的特点是不怕油污，灰尘，水。电阻触摸屏共同的缺点是因为复合薄膜的外层采用塑胶材料,不知道的人太用力或使用锐器触摸可能划伤整个触摸屏而导致报废。常用在PDA等手持设备或其它.红外触摸屏以光束阻断技术为基本原理，不需要在原来的显示器表面覆盖任何材料.其主要优点是价格低廉、安装方便、可以用在各档次的计算机上。缺点:发光二极管寿命比较短，影响了整个触摸屏的寿命;红外线触摸屏由于依靠感应红外线运作，外界光线变化会影响其准确性,且红外线触摸屏不防水不防污物，甚至非常细小的外来物体也会导致误差，影响性能。近来红外触摸技术有较大突破.主要应用在较大尺寸上.电容屏在原理上把人体当作一个电容器元件的一个电极使用，是利用人体的电流感应进行工作的.电容式触摸屏是众多触摸屏中最可靠、最精确的一种,但价钱也是众多触摸屏中最昂贵的一种。缺点是反光严重,最大缺点是漂移.表面声波触摸屏是众多触摸屏中较可靠、较精确的一种且其价格比适中，是现时触摸屏市场很畅销的产品。它具有低辐射、不耀眼、不怕震、抗干扰强等特点；抗刮伤性良好，不受温度、湿度等环境因素影响，寿命长透光率高，能保持清晰透亮的图像质量；没有漂移，只需安装时一次校正；有第三轴（即压力轴）响应。灰尘、油污等对其表面影响较大。性能类别红外四线电阻电容表面声波五线电阻价格低低高高较高清晰度字符图象模糊字符图象模糊很好较好透光率100%90%90%98%95%色彩失真有有分辨率1000*7204096*40964096*40964096*40964096*4096防刮擦主要缺陷一般，怕硬物敲击非常好且不怕硬物一般，怕锐器野蛮使用外框易碎差一般不怕好但锐器反应速度50-300ms10-20ms15-24ms10ms10ms材料塑料框架或透光外壳多层玻璃或塑料复合膜四层复合膜纯玻璃多层玻璃或塑料复合膜多点触摸左上角中心点中心点智能判断中心点ADS7843是一个内置12位模数转换、低导通电阻模拟开关的串行接口芯片。3.4串行总线数据通讯•3.4.1、RS-232C总线标准及应用引脚号信号名称方向信号功能1DCDPC机←仪器PC机收到远程信号（载波检测）2RXDPC机←仪器PC机接收数据3TXDPC机→仪器PC机发送数据4DTRPC机→仪器PC机准备就绪5GND-信号地6DSRPC机←仪器仪器准备就绪7RTSPC机→仪器PC机请求发送数据8CTSPC机←仪器仪器已切换到接收状态（清除发送）9RIPC机←仪器通知PC机，线路正常（振铃指示）电平转换芯片介绍•(1)驱动器的输出电平•逻辑0：+5V～+15V；逻辑1：-5V~-15V•(2)接收器的输入检测电平•逻辑0：＞+3V；逻辑1：＜-3V•RS-232C使用的是负逻辑。TXDRXDRXDTXDT1INR1OUTT1OUTR2OUTR2INT2OUTR2OUTT2IN11611610610610610696967676868680318031MAX232AMAX232A3.4.2、RS-422/485标准总线及其应用•RS-449与RS-232C的主要差别是信号的传输方式不同。RS-449接口是利用信号导线之间的电位差，可在1200m的双绞线上进行数字通信，速率可达90kb/s。由于RS-449系统用平衡信号差电路传输高速信号，所以噪声低，又可以多点或者使用公用线通信。•RS-422是RS-449标准的子集，规定了电气方面的要求。•RS-422A的传输率最大为10Mb/s，在此速率下，电缆允许长度为120m。如果采用较低传输速率，如90kb/s，最大距离可达1200m。•RS