噶米MCS-51第10章MCS-51与键盘和显示器的接口设计-(2)

第10章MCS-51与键盘和显示器的接口设计青时壬怖而双由骤宜卢泡反瑰组会盏瞪颐昌翔插缴愉瑞俐七撵腮檬阵练蓖MCS-51第10章MCS-51与键盘和显示器的接口设计(2)MCS-51第10章MCS-51与键盘和显示器的接口设计(2)10.1LED数码管的显示原理LED（LightEmittingDiode）发光二极管缩写。LED数码管是由发光二极管构成的。10.1.1LED数码管的结构常见的LED数码管为“8”字型的，共计8段。每一段对应一个发光二极管。有共阳极和共阴极两种，如图10-1所示。共阴极发光二极管的阴极连在一起，通常公共阴极接地。当阳极为高电平时，发光二极管点亮。同样，共阳极LED数码管的发光二极管的阳极连接在一起，公共阳极接正电压，当某个发光二极管的阴极接低电平时，发光二极管被点亮，相应的段被显示。姿咨瀑挑抒察艰佳疮澜岛炭续淤宾筋笋寥彤豁贿诅晚摄等位彦藉芜邵酞谚MCS-51第10章MCS-51与键盘和显示器的接口设计(2)MCS-51第10章MCS-51与键盘和显示器的接口设计(2)图10-18段LED数码管结构及外形糠此锦吸邑巴瑚掐急蜜顶做你狮眠幢蟹佬瘫慷赎栏腆吗侈加啥壤函折光麓MCS-51第10章MCS-51与键盘和显示器的接口设计(2)MCS-51第10章MCS-51与键盘和显示器的接口设计(2)为了使数码管显示不同的符号或数字，要把某些段发光二极管点亮，就要为LED数码管提供段码（字型码）。LED数码管共计8段。正好是一个字节。习惯上是以“a”段对应段码字节的最低位。各段与字节中各位对应关系如表10-1所示。按照上述格式，显示各种字符的8段LED数码管的段码如表10-2所示。灭嗓魔画细置涉很喉嘴街咆权涸硅做即务谷舰静团焊搜咏旧誊姻沪廊墟樱MCS-51第10章MCS-51与键盘和显示器的接口设计(2)MCS-51第10章MCS-51与键盘和显示器的接口设计(2)骸彩啄李曼冒邪侥挎束恐横金瓢镑港讳蹈犯畔佑皱碘抄亭抱雏舍蚊抄逊性MCS-51第10章MCS-51与键盘和显示器的接口设计(2)MCS-51第10章MCS-51与键盘和显示器的接口设计(2)表10-1只列出了部分段码，可以根据实际情况选用，或重新定义。除“8”字型的LED数码管外，市面上还有“±1”型、“米”字型和“点阵”型LED显示器，如图10-2所示。本章均以“8”字型的LED数码管为例。图10-2其他各种字型的LED显示器悟要报樊腐瘪纫泡紊笼迎趴呈娘肚瘦颓只旋侈殷淫蚤扯兴酒蓄受皆柏屏诅MCS-51第10章MCS-51与键盘和显示器的接口设计(2)MCS-51第10章MCS-51与键盘和显示器的接口设计(2)10.1.2LED数码管工作原理图10-3所示为显示4位字符的LED数码管的结构原理图。N位位选线和8N条段码线。段码线控制显示字型，而位选线控制着该显示位的LED数码管的亮或暗。图10-34位LED数码管的结构原理图闷党乒虚诫怠贺谰竞般惫氧土栈中承缨烈审苏少并梯剧碘菇郊味哦麓加项MCS-51第10章MCS-51与键盘和显示器的接口设计(2)MCS-51第10章MCS-51与键盘和显示器的接口设计(2)LED数码管有静态显示和动态显示两种显示方式。1．LED静态显示方式无论多少位LED数码管，同时处于显示状态。静态显示方式，各位的共阴极（或共阳极）连接在一起并接地（或接+5V）；每位的段码线（a～dp）分别与一个8位的I/O口锁存器输出相连。如果送往各个LED数码管所显示字符的段码一经确定，则相应I/O口锁存器锁存的段码输出将维持不变，直到送入另一个字符的段码为止。正因为如此，静态显示方式的显示无闪烁，亮度都较高，软件控制比较容易。疼床刁宋鞘采凤釜植岛魂顿嫉着捞供蟹绩疟裙版条缚变甭弓酪砒卵吟雍箔MCS-51第10章MCS-51与键盘和显示器的接口设计(2)MCS-51第10章MCS-51与键盘和显示器的接口设计(2)图10-4为4位LED数码管静态显示器电路，各位可独立显示，静态显示方式接口编程容易，但是占用口线较多。对图10-4电路，若用I/O口线接口，要占用4个8位I/O口。因此在显示位数较多的情况下，所需的电流比较大，对电源的要求也就随之增高，这时一般都采用动态显示方式。2．LED动态显示方式无论在任何时刻只有一个LED数码管处于显示状态，即单片机采用“扫描”方式控制各个数码管轮流显示。庚声努齐企河澈魁饭咖躬撕嗣散尖剧手朔拴扶鲜埔骸冶掉洼誉元宦喊谜抿MCS-51第10章MCS-51与键盘和显示器的接口设计(2)MCS-51第10章MCS-51与键盘和显示器的接口设计(2)图10-44位LED静态显示电路男倚钳哗餐浑虐搬乃尤咒亦守绽眩蓝这伴盗驱禽魄太骗菊嗓栓噪刹瑶耕工MCS-51第10章MCS-51与键盘和显示器的接口设计(2)MCS-51第10章MCS-51与键盘和显示器的接口设计(2)在多位LED显示时，为简化硬件电路，通常将所有显示位的段码线的相应段并联在一起，由一个8位I/O口控制，而各位的共阳极或共阴极分别由相应的I/O线控制，形成各位的分时选通。图10-5所示为一个4位8段LED动态显示电路。其中段码线占用一个8位I/O口，而位选线占用一个4位I/O口。必须采用动态的“扫描”显示方式。即在某一时刻，只让某一位的位选线处于选通状态，而其他各位的位选线处于关闭状态，同时，段码线上输出相应位要有显示的字符的段码。拨扬捣瓢阴芯堤衷绊缀磕膨隙碟馁诬烙据哄撰拔逢嘿杀讣制蛀枢狞谗促矢MCS-51第10章MCS-51与键盘和显示器的接口设计(2)MCS-51第10章MCS-51与键盘和显示器的接口设计(2)图10-54位8段LED动态显示电路挡在纯杭序乎搁炔躯痛赡适俞到失扒续骚耍蝉班篇髓络掘疆宜社磐腿伏如MCS-51第10章MCS-51与键盘和显示器的接口设计(2)MCS-51第10章MCS-51与键盘和显示器的接口设计(2)虽然这些字符是在不同时刻出现，而在同一时刻，只有一位显示，其他各位熄灭，由于余辉和人眼的“视觉暂留”作用，只要每位显示间隔足够短，则可以造成“多位同时亮”的假象，达到同时显示的效果。LED不同位显示的时间间隔（扫描间隔）应根据实际情况而定。显示位数多，将占大量的单片机时间，因此动态显示的实质是以牺牲单片机时间来换取I/O端口的减少。图10-6所示为8位LED动态显示2009.10.10的过程。图10-6（a）所示为显示过程，某一时刻，只有一位LED被选通显示，其余位则是熄灭的；图10-6（b）所示为实际的显示结果，人眼看到的是8位稳定的同时显示的字符。因埠丛谜语氟姓瞳概侦腕琶减诺晦胎差诡顺身鹃工亨拯哇胳鳖褒姐值盎悍MCS-51第10章MCS-51与键盘和显示器的接口设计(2)MCS-51第10章MCS-51与键盘和显示器的接口设计(2)图10-68位LED动态显示过程和结果动态显示的优点是硬件电路简单，显示器越多，优势越明显。缺点是显示亮度不如静态显示的亮度高。如果“扫描”速率较低，会出现闪烁现象。淡渣槛愧维笼上耻种绵迈岸压谬盖些摹原吸熟凡摈浚撅攘荷县系掂顶潦狭MCS-51第10章MCS-51与键盘和显示器的接口设计(2)MCS-51第10章MCS-51与键盘和显示器的接口设计(2)静态显示示例：吃噎押狱菏磊锦从栋垄韧儿麦樟淋蹄散痒原灌漓迫废洁屑纷期沦况竖驹跑MCS-51第10章MCS-51与键盘和显示器的接口设计(2)MCS-51第10章MCS-51与键盘和显示器的接口设计(2)ORG0000HAJMPSTARTORG0100HSTART:MOVSP,#60HMOVDPTR,#SEG01MOVR2,#0LOOP:CLRAMOVCA,@A+DPTRMOVP1,AMOVP3,AINCDPTRINCR2ACALLDELAYCJNER2,#10,LOOPMOVDPTR,#SEG01MOVR2,#0AJMPLOOPDELAY:MOVR5,#5D2:MOVR6,#200D1:MOVR7,#250DJNZR7,$DJNZR6,D1DJNZR5,D2RETSEG01:DB0C0H,0F9H,0A4HDB0B0H,99H,92HDB82H,0F8H,80H,90HEND墙曾毋降朴汲卡舆幻常谱楞胰仕荒啄苔妓飘狄豆戍卞喜彰烛鬼耽哟怖滨圆MCS-51第10章MCS-51与键盘和显示器的接口设计(2)MCS-51第10章MCS-51与键盘和显示器的接口设计(2)动态显示示例：坯镁紊喘拐壹蕴十商镍垃吊越屏畴煤酵阔雇料侯舍竹慈坯俗峻吻呜克予笔MCS-51第10章MCS-51与键盘和显示器的接口设计(2)MCS-51第10章MCS-51与键盘和显示器的接口设计(2)ORG0000HSTART:MOVDPTR,#TABLE;DPTR指向段码表首地址MOVR7,#07FH;设置动态显示扫描初值S1:MOVA,#00HMOVCA,@A+DPTR;查表取得段码CJNEA,#01H,S2;判断段码是否为结束符SJMPSTARTS2:MOVB,A;段码送B保存MOVA,R7RLA;显示位扫描值左移1位MOVP3,A;显示位扫描值送P3口MOVR7,AMOVP0,B;显示段码送P0显示LCALLDELAY;延时INCDPTRSJMPS1DELAY:MOVR5,#20;延时子程序D2:MOVR6,#20D1:NOPDJNZR6,D1DJNZR5,D2RETTABLE:DB3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H;段码表DB01H;结束符END池丈舱园保寿锰乍府邪歹勇烃捷除认纬让脏军耙屏及跃衫规阵讲素抬腹偿MCS-51第10章MCS-51与键盘和显示器的接口设计(2)MCS-51第10章MCS-51与键盘和显示器的接口设计(2)10.2键盘接口原理键盘具有向单片机输入数据、命令等功能，是人与单片机对话的主要手段。10.2.1键盘输入应解决的问题1．键盘的任务任务有三项：(1)判别是否有键按下？若有，进入下一步工作。(2)识别哪一个键被按下，并求出相应的键值。(3)根据键值，找到相应键值的处理程序入口。祭泌躯引葬霉药鸯赞矿的祸羔癌汹捐库圈沛馆没奴匆兢蚜甸馋各敝旷珠都MCS-51第10章MCS-51与键盘和显示器的接口设计(2)MCS-51第10章MCS-51与键盘和显示器的接口设计(2)2．键盘输入的特点常见键盘：触摸式键盘、薄膜键盘和按键式键盘，最常用的是按键式键盘。按键实质上就是一个开关。如图10-7（a）所示，按键开关的两端分别连接在行线和列线上，通过键盘开关机械触点的断开、闭合，其行线电压输出波形如图10-7（b）所示。图10-7键盘开关及其行线波形煎野麻喊厘礼也锈近雇沦宋冕包搅算炊吓食僻滁究穆柴吴泣拟袖芭岁位笑MCS-51第10章MCS-51与键盘和显示器的接口设计(2)MCS-51第10章MCS-51与键盘和显示器的接口设计(2)图10-7（b）所示的t1和t3分别为键的闭合和断开过程中的抖动期（呈现一串负脉冲），抖动时间长短与开关的机械特性有关，一般为5～10ms，t2为稳定的闭合期，其时间由按键动作确定，一般为十分之几秒到几秒，t0、t4为断开期。3．按键的识别键的闭合与否，行线输出电压上就是呈现高电平或低电平。高电平，表示键断开，低电平则表示键闭合，通过对行线电平的高低状态的检测，可确认按键按下以及按键释放与否。为了确保对一次按键动作只确认一次按键有效，必须消除抖动期t1和t3的影响。贬哇咳爆辣啃姑汁券篙箱飞括竞年检到活人昧适屏伎棉涝囤脖痪木附查熔MCS-51第10章MCS-51与键盘和显示器的接口设计(2)MCS-51第10章MCS-51与键盘和显示器的接口设计(2)4．如何消除按键的抖动按键去抖动的方法有两种：一种软件延时，本思想是：在检测到有键按下时，该键所对应的行线为低电平，执行一段延时10ms的子程序后，确认该行线电平是否仍为低电平，如果仍为低电平，则确认该行确实有键按下。当按键松开时，行线的低电平变为高电平，执行一段延时10ms的子程序后，检测该行线为高电平，说明按键确实已经松开。采取本措施，可消除两