单片机原理与应用 教学课件 作者 杭和平 第9章 MCS-51单片机接口电路.ppt

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1、第九章MCS-51单片机接口电路9.1人机接口9.1.1LED接口9.1.2键盘接口9.2数字I/O接口9.2.1光电隔离接口9.2.2功率输出（继电器）接口9.3串行接口9.3.1单片机和PC机通信9.3.2串行通讯应用及实例9.3.3I2C接口存储芯片的应用单片机接口电路是单片机同外部设备之间实现信息传输的控制电路。89C51单片机与外设的连接示意图大多数单片机系统都把外设的状态信息视为输入数据，而把命令信息看成输出数据。信息形式的转换速度匹配单片机接口电路一般要具备两个功能：如键盘和打印机，则外部接口只需完成速度匹配任务即可；如压力

2、、温度等模拟信号，故人机接口不仅要完成速度匹配任务，还要完成信息形式的转换任务。9.1人机接口在单片机应用系统中，通常都要有人机对话功能。它是应用系统与操作人员之间交互的窗口，是系统与外界联系的纽带和界面。对系统状态实现干预及数据输出设备最常用的是键盘和显示器，单片机中最常用的LED显示器和键盘。9.1.1LED接口1.LED发光二极管结构：电致发光的半导体材料符号：参数：导通压降：1.7V~1.9V工作电流：5mA~10mA特点：低压电源、耗能少、适应性强、多色发光图9-2为驱动发光二极管的典型应用电路；其中R2、R3、R4为对应二极管

3、的限流电阻。如果希望流过LED的电流ID限制为10mA，则此限流电阻R1为：当单片机对应端口输出为低电平时，输出端电压接近0V；若LED正向偏压时，两端电压VD为1.7V，则限流电阻R1两端电压为3.3V。例9-1：如上图所示，若LED正向偏压时，两端电压VD为1.7V，试选择适当的限流电阻R1，使发光二极管的电流ID限制为8mA，并编程实现发光二极管约2s亮灭一次。程序代码：#includesbitgate=P1^0;//定义P1.0口voidmain(void){unsignedinti,j;while(1){for

4、(i=1000;i>0;i--)//双重循环，延时约1sfor(j=1000;j>0;j--);gate=!gate;//对P1.0口取反}}试编制程序，要求当其中某一按键压下时与其对应的二极管将被点亮。课堂练习LED数码管如何显示出指定数字/字母？2.LED数码管7段数码管内部字段LED和引脚分布图LED数码管内部连接方式共阴极接法共阳极接法7段LED显示器字符段码表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03FHC0HC39HC6H106HF9Hd5EHA1H25BHA4HE79H86H34FHB0HF71H8EH46

5、6H99H·80H7FH56DH92HP73H82H67DH82HU3EHC1H707HF8HT31HCEH87FH80HY6EH91H96FH90H8.FFH00HA77H88H“灭”00HFFHb7CH83H┇自定义┇┇例9-2：如图所示，编写字符“0-9”的显示子程序。C51程序代码：/****************共阳极LED数码管显示子程序******************入口:显示字符----定义为变量dis_index出口:无功能:将显示字符对应的段码送到P2口，实现对应字符的显示功能******************

6、*******************************************/#includeunsignedcharcodeLEDvalue[10]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,//0,1,2,3,40x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};//5,6,7,8,9voidproc_dis(unsignedchardis_index){P2=LEDvalue[dis_index];//显示代码传送到P2口}9.1.2键盘接口键盘在单片机应用系统中，实现输入数据、传送命令的功能，

7、是人工干预的主要手段。键盘主要有两种结构：独立式按键结构、矩阵式按键结构。9.1.2键盘接口键盘系统设计：首先，确定键盘采用独立式按键结构或矩阵式按键结构。其次，确定键盘工作方式：采用中断或查询方式输入键操作信息。最后，设计硬件电路。在键盘系统中，键闭合和键释放信息的获取，键抖动的消除，键值查找及一些保护措施的实施等任务，均可由软件来完成。键盘工作方式查询方式中断扫描方式1．键盘的键输入程序应完成的基本任务（1）监测有无键按下；键的闭合与否，反映在电压上就是呈现出高电平或低电平，所以通过电平的高低状态的检测，便可确认按键按下与否。（2）判

8、断是哪个键按下。（3）完成键处理任务。9.1.2键盘接口9.1.2键盘接口2．从电路或软件的角度应解决的问题（1）消除抖动影响抖动时间的长短由按键的机械特性决定，一般为5~10ms按键的消抖，