第七章顯示器與鍵盤接口技術

鍵盤與顯示系統(tǒng)

非編碼鍵盤接口

LED數(shù)碼管顯示接口

7.1LED數(shù)碼管顯示接口顯示器和鍵盤是兩種重要外設鍵盤用于輸入數(shù)據和命令顯示器用于顯示控制過程和運算結果一、LED數(shù)碼管顯示原理

◆LED數(shù)碼管是單片機系統(tǒng)常用的顯示器件。它由若干發(fā)光二極管組成

◆控制不同組合的發(fā)光二極管導通，就能顯示出不同的數(shù)字◆LED數(shù)碼管分為共陰極和共陽極兩種7.1LED數(shù)碼管顯示接口7.1LED數(shù)碼管顯示接口1.共陰極LED數(shù)碼管

spgfedcba顯示2：01011011=5BH

spgfedcba顯示b：01111100=7CH7.1LED數(shù)碼管顯示接口共陰極數(shù)碼管段碼表7.1LED數(shù)碼管顯示接口2.共陽極LED數(shù)碼管

spgfedcba顯示2：10100100=A4H

spgfedcba顯示b：10000011=83H7.1LED數(shù)碼管顯示接口共陽極數(shù)碼管段碼表二、數(shù)碼管的顯示方式

7.1LED數(shù)碼管顯示接口顯示方式靜態(tài)顯示

動態(tài)顯示

◆靜態(tài)顯示是指LED數(shù)碼管顯示某一字符時，相應的發(fā)光二極管恒定導通或恒定截止。7.1LED數(shù)碼管顯示接口1.靜態(tài)顯示方式7.1LED數(shù)碼管顯示接口圖示為51單片機控制2位LED數(shù)碼管靜態(tài)顯示接口電路，圖中數(shù)碼管為共陽極7.1LED數(shù)碼管顯示接口◆完成0~99循環(huán)計數(shù)靜態(tài)顯示功能的程序流程圖。LED2顯示十位計數(shù)值LED1顯示個位計數(shù)值

7.1LED數(shù)碼管顯示接口源程序

CNT_HEQU61H ;計數(shù)待顯示十位數(shù)據

CNT_LEQU60H ;計數(shù)待顯示個位數(shù)據

ORG0000H LJMPMAIN ORG 0066HMAIN: MOVSP,#70H MOVCNT_H,#00H ;61H、60H單元清0 MOVCNT_L,#00H LCALLDISPLAY ;調用顯示子程序7.1LED數(shù)碼管顯示接口LOOP:LCALLDELAY1S INC CNT_L MOV A, CNT_L XRL A, #10 JNZ DSP MOV CNT_L,#00H INC CNT_H MOV A, CNT_H XRL A, #10 JNZ DSP MOV CNT_H,#00HDSP: LCALLDISPLAY ;調用顯示子程序

LJMP LOOP7.1LED數(shù)碼管顯示接口DISPLAY:MOVDPTR,#TABLE;顯示子程序

MOV A,CNT_H MOVC A,@A+DPTR MOV P3,A MOV DPTR,#TABLE MOV A,CNT_L MOVC A,@A+DPTR MOV P1,A RETTABLE:DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H DB92H,82H,0F8H,80H,90H7.1LED數(shù)碼管顯示接口；************************************DELAY1S:MOV R3,#04H ;延時1秒子程序LOOP3:MOV R2,#0FAHLOOP2:MOV R1,#0F9H NOPLOOP1:NOP NOP DJNZ R1,LOOP1 DJNZ R2,LOOP2 DJNZ R3,LOOP3 RET END利用人眼的視覺暫留效應，就可以給人同時顯示的感覺7.1LED數(shù)碼管顯示接口2.動態(tài)顯示方式動態(tài)顯示是一位一位地輪流循環(huán)點亮各位數(shù)碼管，每位點亮的時間為1～5ms7.1LED數(shù)碼管顯示接口圖示為51單片機控制的4位LED數(shù)碼管動態(tài)顯示接口電路為方便與數(shù)碼管的顯示接口，在片內RAM的30H開始設置顯示緩沖區(qū)，如圖所示7.1LED數(shù)碼管顯示接口什么叫顯示緩沖區(qū)？DPLAY:MOV R0,#30H ;R0指針指向顯示緩沖區(qū)首址

MOV DPTR,#SEGTAB MOV R2,#01H ;置位選碼初值

MOV A,R2DISP: MOV P1,A ;輸出位選碼

MOV A,@R0 ;取出要顯示的數(shù)，準備查段選碼

MOVCA,@A+DPTR;查字型碼

MOV P3,A ;段選碼送P3口

ACALLDELAY1MS ;延時1ms。延時子程序DELAY1MS略

INC R0 ;修改顯示緩沖區(qū)單元地址

MOV A,R2 JB ACC.3,GORET;4位顯示完否？

RLA ;未顯示完，位選碼左移1位

MOV R2,A AJMPDISPGORET:RETSEGTAB:DBC0H,F9H,A4H,B0H,99H,92H,82H,F8H,80H,90HDB

88H,83H,C6H,A1H,86H,8EH4位LED數(shù)碼管動態(tài)顯示子程序如果要在4位數(shù)碼管上動態(tài)顯示××.×，顯示緩沖區(qū)中應放什么內容？程序如何修改？共陽極數(shù)碼管L的段碼是多少？共陽極數(shù)碼管y的段碼是多少？如果要在4位數(shù)碼管上動態(tài)顯示PLAY，顯示緩沖區(qū)中應放什么內容？程序如何修改？

spgfedcba顯示L：11000111=C7H

spgfedcba顯示y：10010001=91H討論題共陰極數(shù)碼管與共陽極數(shù)碼管有什么不同？動態(tài)掃描顯示是基于什么機理？靜態(tài)顯示與動態(tài)顯示各有什么特點？消除按鍵抖動有哪些方法？獨立式鍵盤和行列式鍵盤各有什么特點？行列式鍵盤是如何識別按鍵的？下次課前預習7.2和7.3，并思考下列問題7.2非編碼鍵盤接口鍵盤編碼鍵盤通過編碼電路識別鍵碼，硬件較復雜非編碼鍵盤通過軟件識別鍵碼，硬件簡單7.2非編碼鍵盤接口◆鍵盤是若干按鍵的集合，是單片機常用輸入設備，操作人員可以通過鍵盤輸入數(shù)據或命令◆單片機的鍵盤通常使用機械觸點式按鍵開關◆按鍵觸點在閉合或斷開時會產生抖動現(xiàn)象7.2非編碼鍵盤接口◆觸點的去抖動方法●軟件去抖動：軟件延時10ms●硬件去抖動：R-S觸發(fā)器一、獨立式按鍵接口

常用于按鍵數(shù)量較少的場合7.2非編碼鍵盤接口

ORG0100HKEYSCAN: MOVP1,#0FFH MOVA,P1 LCALLDEL10MS MOVB,P1 CJNEA,B,GORET JNBACC.0,KEY0 JNBACC.1,KEY1 JNBACC.2,KEY2 JNBACC.3,KEY3 JNBACC.4,KEY4 JNBACC.5,KEY5 JNBACC.6,KEY6 JNBACC.7,KEY7GORET：RET獨立式鍵盤接口按鍵查詢子程序這條指令做什么用？KEY0: LCALL FUNC0 RET KEY1: LCALL FUNC1 RET KEY2: LCALL FUNC2 RET KEY3: LCALL FUNC3 RET KEY4: LCALL FUNC4 RET KEY5: LCALL FUNC5 RET KEY6: LCALL FUNC6 RET KEY7: LCALL FUNC7 RET 獨立式鍵盤接口按鍵查詢子程序（續(xù)）二、行列式非編碼鍵盤接口

按鍵設置在行線和列線的交叉處7.2非編碼鍵盤接口7.2非編碼鍵盤接口判別是否有鍵按下

識別按鍵位置（逐行掃描）

鍵值的計算按鍵識別步驟

7.2非編碼鍵盤接口1.判別是否有鍵按下──全掃描各行線同時送低電平同時讀各列線的值全為1,則無鍵按下不全為1,則有鍵按下7.2非編碼鍵盤接口2.識別按鍵位置──逐行掃描依次使每條行線為低電平，分別讀取列線值全為1,則按鍵不在這一行不全為1,按鍵就在這一行7.2非編碼鍵盤接口3.鍵值的計算鍵值=(行號×列數(shù))+列號

=行首鍵值+列號行首鍵值：每行第0列的鍵值列號：指列的序號例如Y0列的列號為0例如Y1列的列號為1例如5號鍵的列號是15號鍵的行首鍵值是4鍵值=行首鍵值+列號=5鍵盤掃描子程序流程圖KEYSCAN:ACALLKSCAN ;全掃描，查看有沒有鍵按下

JZ GORET ;A=0說明沒有鍵按下，返回

LCALLDEL10MS;有鍵按下，延時10ms去抖動

ACALLKSCAN ;全掃描，再查有沒有鍵按下

JZ GORET ;A=0說明沒有鍵按下，返回

ACALLKEYSUM ;有鍵按下，逐行掃描確定鍵值

RL A RL A ;鍵值×4 MOVDPTR,#FTAB JMP@A+DPTR ;散轉，執(zhí)行所按鍵相應功能子程序GORET:RET

4×4行列式鍵盤掃描子程序FTAB: LCALL FUNC0 ;調用0號鍵功能子程序

RET ;返回主程序

LCALL FUNC1 ;調用1號鍵功能子程序

RET ;返回主程序

. . . LCALL FUNC15;調用15鍵功能子程序

RET ;返回主程序

LCALL ERRSUB;鍵值為16，異常處理

RET;KSCAN為判斷有無鍵按下子程序，A≠0表示有鍵按下KSCAN：MOV P1,#0F0H;行線同時低電平，列線準備讀

MOV A,P1 ;讀取列線數(shù)據，全為1無鍵按下

CPL A ;A取反

ANL A,#0F0H;屏蔽行線，A全為0無鍵按下

RET ;返回，A≠0表示有鍵按下4×4矩陣式鍵盤掃描子程序（續(xù)）識別按鍵位置──逐行掃描依次使每條行線為低電平，分別讀取列線值全為1,則按鍵不在這一行不全為1,按鍵就在這一行KEYSUM:MOV R6,#00H;R6存放行首鍵值，0行首鍵值=0 MOV R7,#0FEH;第0行的行掃描字LOOP: MOV P1,R7 ;逐行輸出行掃描字

MOV A,P1 ;讀列線數(shù)據

SWAPA ;A的高低半字節(jié)交換

JB ACC.0,L1 ;第0列無鍵按下，轉查第1列

MOV A,#0 ;第0列有鍵按下，列號0送A SJMPKSOLVE ;轉求鍵值

L1: JB ACC.1,L2 ;第1列無鍵按下，轉查第2列

MOV A,#1 ;第1列有鍵按下，列號1送A

SJMPKSOLVE ;轉求鍵值

L2: JB ACC.2,L3 ;第2列無鍵按下，轉查第3列

MOV A,#2 ;第2列有鍵按下，列號2送A

SJMPKSOLVE ;轉求鍵值

L3: JB ACC.3,NEXT;第3列無鍵按下，本行掃描結束

MOV A,#3 ;第3列有鍵按下，列號3送A

SJMPKSOLVE ;轉求鍵值求鍵值子程序（鍵值在A中返回）NEXT: MOV A,R7 ;取出行掃描字

JNB ACC.3,ERR ;已掃描完仍未查到被按鍵，異常處理

RL A ;未掃描完，則R7循環(huán)左移一位

MOV R7,A ;得到下一行的行掃描字

ADD R6,#4 ;得到下一行的行首鍵值

SJMP LOOP ;轉LOOP，掃描下一行ERR: MOV A,#16 ;鍵值賦16，表示出錯! RETKSOLVE:ADD A,R6 ;計算鍵值，鍵值=行首鍵值+列號

PUSHACC ;鍵值進棧暫存WAIT: ACALLKSCAN ;查按鍵釋放否？防止重復執(zhí)行鍵功能

JNZ WAIT ;沒有釋放，等待

POP ACC ;鍵值出棧

RET ;返回到ACALLKEYSUM的下一句求鍵值子程序（續(xù)）7.3鍵盤與顯示系統(tǒng)◆在單片機應用系統(tǒng)中，為節(jié)省I/O口線，可將數(shù)碼管顯示器和鍵盤結合起來，構成實用的鍵盤與顯示系統(tǒng)。7.3鍵盤與顯示系統(tǒng)7.3鍵盤與顯示系統(tǒng)◆圖中4×4行列式鍵盤剛才介紹過，鍵盤掃描程序與前面的KEYSCAN子程序相同

◆圖中的4位LED動態(tài)掃描顯示電路上節(jié)課已介紹過，4位數(shù)碼管動態(tài)顯示子程序如下：

DPLAY:MOV R0,#30H ;R0指向顯示緩沖區(qū)首址

MOV DPTR,#SEGTAB MOV R2,#01H ;置位選碼初值

MOV A,R2DISP: MOV P1,A ;輸出位選碼

MOV A,@R0 ;取出要顯示的數(shù)，準備查段選碼

MOVCA,@A+DPTR;查字形碼

MOV P3,A ;字形碼送P3口

ACALLDELAY1MS ;延時1ms。延時子程序DELAY1MS略

INC R0 ;修改顯示緩沖區(qū)單元地址

MOV A,R2 JB ACC.3,GORET;4位顯示完否？

RLA ;未顯示完，位選碼左移1位

MOV R2,A AJMPDISPGORET:RETSEGTAB:DBC0H,F9H,A4H,B0H,99H,92H,82H,F8H,80H,90HDB

88H,83H,C6H,A1H,86H,8EH4位LED數(shù)碼管動態(tài)顯示子程序鍵盤與顯示系統(tǒng)程序流程圖

鍵盤與顯示系統(tǒng)主程序

ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0100HMAIN: . ;初始化部分（略）

. .KEYSCAN:LCALL KSCAN;全掃描，檢查是否有鍵按下

JZ KS1 ;A=0表示沒有鍵按下，轉KS1 AJMP KS2KS1: LCALL DPLAY ;調用動態(tài)顯示子程序，顯示一遍

AJMP KEYSCANKS2: MOV R3,#L ;利用動態(tài)掃描防抖動延時約10msDELY: LCALL DPLAY ;調用動態(tài)顯示子程序，顯示一遍

DJNZ R3,DELY;延時大約10ms時間到

LCALL KSCAN ;全掃描，再查是否有鍵按下

JZ KS1 ;A=0表示沒有鍵按下，轉KS1 LCALL KEYSUM;有鍵按下，逐行掃描確定鍵值KSCAN：MOV P1,#0F0H;準備讀

MOV A,P1 CPL A ANL A,#0F0H RET ;A=0則無鍵按下KEYSUM為求鍵值子程序，鍵值在A中返回

MOV R2,ARL A ADD A,R2 ;鍵值×3 RL A ;鍵值×6 MOV DPTR,#FTAB JMP @A+DPTR ;散轉，執(zhí)行所按鍵相應功能子程序FTAB: LCALL FUNC0 ;調用0號鍵功能子程序

LJMP KS1 ;程序進入循環(huán)

LCALL FUNC1 ;調用1鍵