C51与键盘、显示器、拨盘、打印机的接口设计

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1、第10章89C51与键盘、显示器、拨盘、打印机的接口设计大多数应用系统，都要配置输入外设和输出外设。输入外设：键盘、BCD码拨盘等；输出外设：LED显示器、LCD显示器、打印机等。10.1LED显示器接口原理LED(LightEmittingDiode):发光二极管的缩写。显示器前面冠以“LED”。10.1.1LED显示器的结构常用的LED显示器为8段（或7段，8段比7段多了一个小数点“dp”段）。有共阳极和共阴极两种。如图10-1所示。1图10-18端LED结构及外形2为使LED显示不同的符号或数字，要为LED提供段码（或称字型码）。提供

2、给LED显示器的段码（字型码）正好是一个字节（8段）。各段与字节中各位对应关系如表10-1。按上述格式，8段LED的段码如表10-2所示。表10-1段码与字节中各位对应关系3显示字符共阴极段码共阳极段码显示字符共阴极段码共阳极段码03FHC0Hc39HC6H106HF9Hd5EHA1H25BHA4HE79H86H34FHB0HF71H8EH466H99HP73H8CH56DH92HU3EHC1H67DH82HT31HCEH707HF8Hy6EH91H87FH80HH76H89H96FH90HL38HC7HA77FH88H“灭”00HFFHb

3、7CH83H………表10-2LED段码（8段）表10-2只列出了部分段码，可根据实际情况选用，也可重新定义。4N个LED显示块有N位位选线和8×N根段码线。段码线控制显示字符的字型，而位选线为各个LED显示块中各段的公共端，它控制该LED显示位的亮与暗。10.1.2LED显示器工作原理图10-2是4位LED显示器的结构原理图。图10-24位LED显示器的结构原理图51.LED静态显示方式各位的公共端连接在一起（接地或+5V）。每位的段码线（a～dp）分别与一个8位的锁存器输出相连。之所以称为静态显示，是因为各个LED的显示字符一经确定，相应

4、锁存器的段码输出将维持不变，直到送入另一个字符的段码为止。静态显示器的显示的亮度高。图10-3:4位静态LED显示器电路。该电路各位可独立显示，只要在该位的段码线上保持段码电平，该位就能保持相应的显示字符。6由于各位分别由一个8位的数据输出口（如82C55的PA、PB、PC口）控制段码线，故在同一时间内，每一个显示的字符可以各不相同。这种显示方式编程容易，但是占用口线较多。如图10-3，若用IO口线接口，要占用4个8位IO口，若用锁存器（如74LS373）接口，要用4片74LS373芯片。如果显示的位数增多的话，则需要增加锁存器。在显示位数

5、较多的情况下，一般都采用动态显示方式。72.LED动态显示方式在多位LED显示时，为简化硬件电路，通常将所有位的段码线相应段并在一起，由一个8位I/O口控制，形成段码线的多路复用；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10-4：4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。由于各位的段码线并联，8位I/O口输出端的段码对各个显示位来说都是相同的。因此，在同一时刻，如果各位位选线都处于选通状态，4位LED将显示相同的字符。8若要各位都显示出与本位相应的显示字符，就必须

6、采用动态显示方式，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，段码线上要输出相应的字符的段码。这样，在同一时刻，4位LED中只有选通的那一位显示出字符，而其他三位则是熄灭的。下一时刻，只让下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，在段码线上输出将要显示的字符的段码，此时只有选通位显示出相应的字符，其他位熄灭的。如此循环下去。。。9虽然这些字符是在不同的时刻出现的，而在同一时刻，只有一位显示，其他位熄灭，但由于LED显示器的余辉和人眼的“视觉暂留”作用，只要每位显示间隔足够短，则可以造

7、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应根据实际情况而定。发光二极管从导通到发光有一定的延时，导通时间太短，则发光太弱，人眼无法看清；但也不能太长，因为要受限于临界闪烁频率，而且此时间越长，占用单片机时间越多。另外，显示位数增多，也将占用大量的单片机时间，因此动态显示的实质以牺牲单片机时间来换取I∕O端口的减少。10图10-5为8位LED动态显示2008.10.10的过程。图（a)是显示过程，某一时刻，只有一位LED被选通显示，其余位则是熄灭的；图（b)是实际显示结果，人眼看到的是8位稳定的同时显示的字符。图

8、10-58位LED动态显示过程和结果1110.2键盘接口原理1.键盘输入的特点单片机系统中键盘有两种：机械式键盘和薄膜式键盘。键盘：一组按键开关的集合。一个电压信号通过键盘开关机