mcs51单片机的人机界面接口技术

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1、单片机应用技术主讲教师：苏晓龙全校公共选修课计算机学院信息科学系办公室：计A315-1答疑地点：计A315-1E-mail：suxl@cumt.edu.cn第八章MCS-51单片机的人机界面接口技术8.1显示器接口8.2键盘及其接口8.38255A可编程并行I/O接口扩展8.4拨码盘及语音接口8.1显示器接口8.1.1LED显示器接口8.1.2LCD显示器接口8.1.3典型键盘/显示器接口实例返回本章首页8.1.1LED显示器接口1．LED显示器结构与原理LED显示块是由发光二极管显示字段的显示器件。在微机应用系统中通常使用的是七段LE

2、D。这种显示块有共阴极与共阳极两种，如图8-1所示。七段显示块与微机接口非常容易。如表8-1所示。8.1.1LED显示器接口1．LED显示器结构与原理LED显示块是由发光二极管显示字段的显示器件。（a）管脚配置（b）共阴极（c）共阳极图8-1七段LED显示块e表8-1七段LED的段选码8.1.1LED显示器接口2．LED显示器与显示方式在微机应用系统中使用LED显示块构成N位LED显示器。图8-2是N位显示器的构成原理。LED显示器有两种方式：（1）LED静态显示方式（如图8-3所示）（2）LED动态显示方式（如图8-4所示）图8-2N

3、位LED显示器8.1.1LED显示器接口1）静态显示器接口静态显示是指数码管显示某一字符时，相应的发光二极管恒定导通或恒定截止。就是在同一时刻只显示1种字符，或者说被显示的字符在同一时刻是稳定不变的。这种显示方式的各位数码管相互独立，公共端恒定接地(共阴极)或接正电源(共阳极)。每个数码管的8个字段分别与一个8位I/O接口相连，I/O端口只要有字形代码输出，相应字符即显示出来，并保持不变，直到I/O端口输出新的字形代码。采用静态显示方式，虽然具有较高的显示亮度，占用CPU时间少，编程简单等优点，但其占用的端口线多，硬件电路复杂，成本高，

4、只适合于显示位数较少的场合。例1：图8.3是数码管静态显示方式的一种典型应用，用两片74LS273驱动2位静态LED显示器(共阴极数码管)。P2.7=0时选通1#显示器，其地址为7FFFH；P2.6=0时选通2#显示器，其地址为BFFFH。用下列程序可在显示器上显示字符“1”和“2”：8.1.1LED显示器接口图8.32位静态LED显示器MOVDPTR，#7FFFHMOVA，#06H；“1”的字形代码MOVX@DPTR，AMOVDPTR，#0BFFFHMOVA，#5BH；“2”的字形代码MOVX@DPTR，A8.1.1

5、LED显示器接口图8-4八位LED动态显示器电路8.1.1LED显示器接口2）动态显示接口动态显示是一位一位地轮流点亮各位数码管，这种逐位点亮显示器的方式称为动态扫描。通常，各位数码管的段选线相应并联在一起，由一个8位的I/O端口控制；各位LED显示器的位选线(COM端)由另外的I/O端口控制。动态方式显示时，各数码管分时轮流选通，要使其稳定显示，必须采用动态扫描方式，即在某一时刻只选通一位数码管，并送出相应的字形代码，在另一时刻选通另一位数码管，并送出相应的字形代码。依此规律循环，逐个循环点亮各位数码管，每位显示1ms左右，即可使各位

6、数码管显示要显示的字符。虽然这些字符是在不同的时刻分别显示的，但由于人眼存在视觉暂留效应，可以给人以同时显示的感觉。8.1.1LED显示器接口采用动态显示方式节省I/O端口，硬件电路也较静态显示方式简单，但其亮度不如静态显示方式，而且在显示位数较多时，CPU要依次扫描，仍占用CPU较多的时间。　　用51系列单片机构建数码管动态显示系统时，采用简单的接口芯片即可进行系统扩展，其特点是接口电路简单，编程方便，价格低廉。6位动态LED显示器如图8.5所示。2）动态显示接口图8.56位动态LED显示器图8.5中，数码管采用共阴极LED，字

7、形码输出口74LS273经过8路同相驱动电路7407后接至数码管的各段，当位线输出“1”时，驱动数码管发光。7407是集电极开路的同相驱动器，能为发光段提供更大的导通电流，增强LED的发光亮度，其输出端经110Ω的限流电阻接至+5V电源，改变电阻的大小即可调节发光亮度。用另一个输出口74LS273作为LED的位选控制口，其输出经过6路反相驱动器75452后接至数码管的COM端。当位选控制口的某位输出“1”时，75452反相器驱动相应的LED位发光。2）动态显示接口字形码输出口和位选控制口的地址分别为：字形码输出口地址：DFFFH(地址不

8、是惟一的)；位选控制口的地址：EFFFH(地址不是惟一的)。在单片机应用系统中，为了便于对LED显示器进行管理，需要建立一个显示缓冲区。显示缓冲区DISBUF是片内RAM的一个区域，它的作用是存放要显示的字