智能仪器的硬件设计cppt课件.ppt

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1、一、键盘的组织编码式键盘非编码式键盘独立式键盘矩阵式键盘按工作原理按与主机连接方式按键和专用键盘编码器构成优点是使用方便。不含编码器，对应的按键代码的确定必须借助于软件来完成。故其软件比较复杂。优点是可以任意组合，成本低，使用灵活。因而智能仪器大多采用非编码式键盘交互式键盘特点：一健一线，即每个按键单独占用一根检测线与主机相连。优点：键盘结构简单，各测试线相互独立，按键识别容易。缺点：占用较多的检测线，不便于组成大型系统。（a）独立式（b）矩阵式特点：检测线分成两组，一组为行线，另一组为列线。按键放在行线和列线的交点。注意：m

2、×n矩阵键盘与主机连接需要m+n条线。当需要的按键数目大与8时，一般都采用矩阵式键盘。二、键盘的工作方式键盘有三种工作方式：（1）编程扫描方式（查询方式或程序控制扫描方式）：利用CPU在完成其他工作的空余，调用键盘扫描程序，以响应键输入的要求。（2）中断工作方式：有键按下时，硬件会产生中断申请信号，CPU响应中断申请后对键盘进行扫描，并在有键按下时转入相应的键功能处理程序。优点是在无键按下时不进行键扫描，可提高CPU效率，同时也能确保对用户的键操作做出迅速的响应。（3）定时扫描方式：利用一个专门的定时器来产生定时中断申请信号，

3、CPU响应后便对键盘进行扫描，。由于每次按键的持续时间一般为100ms左右,为了不漏检，定时中断周期一般应小于100ms。3.1.2键盘接口电路及控制程序一、独立式键盘接口电路及程序设计例1：用P1口检测三个按键的状态并完成相应的功能解：资源分配：用P1口的低3位检测3个按键的输入，为1则表示按键没有按下，为0则表示相应按键被按下。P1.0P1.1P1.7+5vKB:MOVP1,#0FFHMOVA,P1CPLAANLA,#0FHJZKBLCALLD10MSMOVA,P1CPLAANLA,#0FHJZKBCJNEA,#01H,K

4、B01LCALLPGM1SJMPKBKB01:CJNEA,#02H,KB02LCALLPGM2SJMPKBKB02:CJNEA,#04H,KBLCALLPGM3SJMPKBEND编程：按三个按键中的任一键都对应一个特定功能。若判断键释放应如何修改？KEYFREE:MOVA,P1ORLA,#0F8HCPLAJNZKEYFREELCALLDELAY二、矩阵式键盘接口电路及程序键值：当采用矩阵式键盘时，为了编程方便，应将矩阵键盘中的每一键按一定的顺序编号，这种按顺序排列的编号叫顺序码，也称键值。求键值的方法：一是传统的行扫描法：这种

5、方法是以步进扫描的方式，每次在键盘的一行发出扫描信号，同时检查列线输入信号。若发现某列输入信号与扫描信号一致，则位于该列和扫描行交点的键被按下。另一种是速度较快的线路反转法，这种方法必须采用可编程的通用接口芯片。按键识别——扫描法流程：当第0行处于低电平时，逐列查找是否有列线变低，若有，则第0行与该列的交叉点按键按下；若无，则表示第0行无键按下，再让下一行处在低电平，依此循环，这种方式称为键盘扫描。键号=行首键号（0、8、16、24）+列号（0、1、2、3、4、5、6、7）原理：在某一时刻只让一条行线处于低电平，其余行线均处于

6、高电平，则当这一列有键按下时，该键所在的列电平将会由高电平变为低电平，可判定该行相应的列有键按下。图键扫描示意图(b)(c)输入口输入口AA111111011011111111011111+5V+5V输出口输出口(a)输入口A111101111111+5V输出口键盘扫描程序在单片机应用系统中常常是键盘和显示器同时存在，因此可以把键盘扫描程序和显示程序配合起来使用，即：把显示程序作为键扫描程序的延时子程序。这样做既省去了一个专门的延时子程序，又能保证显示器常亮的可观效果。3.2LED显示及接口LED(light-emitting

7、diode)即发光二极管特点：工作电压低、体积小、寿命长（约十万小时）、响应速度快（小于1μs）,颜色丰富（红、黄、绿）等，是智能仪器最长使用的显示器。LED的正向工作压降一般在1.2V~2.6V，发光工作电流在10mA~20mA，发光强度基本上于正向电流成正比，电路必须串联适当的限流电阻。LED很适于脉冲工作状态，在平均电流相同的情况下，脉冲工作状态比直流工作状态产生的亮度增强20%左右。LED显示器由单个、七段和点阵式等几种类型。七段LED显示器表LED显示器16进制数编码Dpgfedcba一、七段LED静态显示及其接口所

8、谓静态显示，就是当显示器显示某个字符时，相应的段恒定的导通或截至，直到显示另一个字符为止。LED显示器工作于静态显示方式时，每位显示器都应有各自的锁存器用以锁存各自待显示的数字。因此，静态显示系统在每一次显示输出后能够保持显示不变，仅在待显数字需要改变时，才更新其数字显示器中