《超棒的单片机》PPT课件

《《超棒的单片机》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第四章人机接口的设计智能装置通过人机接口与系统操作者进行信息交换和传输。人机接口由输入、输出设备和相应的连接与控制硬、软件组成，在实现最基本的信息交换功能的同时，人机接口在很大程度上也决定了测控仪器的可操作性和外观性能，其相关的程序通常是测控仪器监控程序的主体。人机接口的设计OUTLINE一、开关及接口二、按键、键盘及接口三、LED显示器及接口四、液晶显示器(LCD)及其接口一、开关及接口开关在智能装置中被用来设置工作状态和命令，以便选择不同的功能。开关只有“断开”与“闭合”两种稳定（由机械保证）的.下图为一些常用开关的例子。1.开关的基本形式一、开关及接口1.开关的基

2、本形式通过简单的电路可将这两种状态转换为逻辑电平的“0”与“1”，从而在接口电路的控制下被CPU所检测。图1是一个简单的开关接口电路，开关的状态直接与I/O端口连接。图2的一些开关的状态则通过三态缓冲器再与微机的总线相连接。一、开关及接口2.互锁式开关互锁式开关是多个开关的组合，任何时刻仅仅只有一个开关闭合或全部断开，按动某一开关闭合时，则互锁作用将使原处于闭合的开关断开。互锁式开关的外部结构通常为琴键式或波段旋钮式的结构，前者可自由地从一个位置切换到另一个位置;而后者则只能按旋转方向顺序选择，且有暂态选择输出，在软件处理上应加以注意。互锁式开关多用于不同功能的选择。图

3、3所示的是互锁式开关的一个应用实例。一、开关及接口3.数字拨码盘数字拨码盘是一种数据输入器件，其外型如图4(a)所示，在圆形轮盘上标有0～9十个数字;按动一次“+”按钮，轮盘转动，数字加1，按动一次“-”按钮则数字减1;数字拨码盘的内部是一个8、4、2、1码的四位组合开关，其电路可等效为图4(b)所示的四位开关组合，但开关的闭合状态则以BCD码对应于轮盘所显示的数字。BCD拨码盘在图4(b)中，若以1表示开关闭合，0表示断开，则拨出数字5所对应的开关S3、S2、S1、S0输出为0101.二、按键、键盘及接口按键具有“断开”和“闭合”两种状态，通过接口电路对应于0和1两个

4、逻辑电平;按键的“闭合”是暂态，无保持作用,当操作者停止按压时，按键即恢复到“断开”状态，因此，按键适用于连续快速的输入操作。按键通常与输出显示配合使用，利用显示输出对按键操作给予反馈。另外，按键则是在操作中输入的（动态），因此，按键需解决抖动和单次键入的问题，以协调操作的机械过程慢与CPU读入判断过程快之间的矛盾。1、按键及其接口按键键盘键盘键盘二、按键、键盘及接口⑴.按键的去抖动按键从最初按下到稳定接触要经过数毫秒的抖动过程，按键松开时也存在同样的问题，如图5所示。对于高速运行的微机系统，这数毫秒的抖动将引起多次读数的误动作，因此，按键必须进行去抖动处理，去抖动通常

5、有硬件（互锁）和软件（延时）两种方案。现在基本都用软件方法。1、按键及其接口二、按键、键盘及接口⑵.按键的单次键入:操作者按下键、观察到系统响应、再松开按键的一次按键操作过程的时间量为秒级，会造成按键单次键入而CPU却多次响应的问题。通常仍采用软件的方法来解决按键单次键入的问题，即当CPU测得按键按下的信号时，不立即转入处理程序，而是反复检测按键的状态，直到按键被松开才认为一次按键操作有效。图7和图8分别为软件方式去抖动示意图和按键单次键入的程序流程图。1、按键及其接口二、按键、键盘及接口⑶.串键处理当多个按键并列使用时，因操作因素可能将双键或多键同时按下，此时程序应考

6、虑对串键的处理。方法:采用双键锁定的原则，即串键时不判断键值，只到按着仅剩的一个键时，才判断键值。⑷.按键接口的工作形式对按键的处理应具有实时性，CPU处理按键的方式可采用中断或定时查询的方式。1、按键及其接口二、按键、键盘及接口⑴.矩阵式键盘矩阵式键盘又称行列式键盘，在结构上由m行n列的线构成矩阵，在每个行、列线的空间交叉接点上可跨接一个按键，则构成m×n个按键的键盘。按压键判断是矩阵式键盘的中心问题，通常可采用逐行扫描法行按压键的判断。1、按键及其接口⑵.逐行扫描法右上图所示的是4×4键盘与MCS-51单片机P1口的接口电路，设P1.0～P1.3为行输出口线，P1.

7、4～P1.7为列输入口线(说明:对于矩阵式键盘，行、列只是个相对概念，但为了与“逐行扫描法”的名称对应，我们固定称扫描输出为行、状态输入为列)三、LED显示器及接口下图为最常见的七段数码显示器的示意图，显示器主体由七个条形LED（发光二极管）组成，分别被称做a、b、c、d、e、f、g七段，点亮不同的段，可组成数字0～9和一些英文字母及特殊的符号。一般在右下角还有一圆形LED用于显示小数点，称做dp段（共8段）。在实际应用中，显示器的每一段都应接一限流电阻，以保护各段对应的LED，限流电阻阻值R可按如下公式计算:Vcc为接入显示器的驱动电压