单片机应用及控制技术 教学课件 作者 何永艳 主编 吴勤勤 主审第8章 应用系统配置及接口技术.ppt

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1、第8章应用系统配置及接口技术上海电子信息职业技术学院何永艳主编8.1按键概述键盘的结构规则排列的按键组成，一个按键实际上是一个开关元件。键盘通常使用机械触点式按键开关，其主要功能是把机械上的通断转换1和0。常见的种类有独立式按键和矩阵式键盘。8.1.1独立式按键1.按键开关去抖动问题按键在闭合和断开时，触点会存在抖动现象：图8.1键操作和键抖动如图8.1所示，键盘的抖动时间一般为5～10ms，抖动现象会引起CPU对一次键操作进行多次处理，从而可能产生错误。消除抖动不良后果的方法有：硬件、软件两种方法⑴硬件去抖动图8.2硬件消抖电路简单实用，效果较好⑵软件去抖动检测到按键按下后，执行延时10m

2、s子程序后再确认该键是否确实按下，从而消除抖动影响。2.按键连接方式特点特点：①各按键相互独立，电路配置灵活；②按键数量较多时，I/O端线耗费较多，电路结构繁杂；③软件结构简单。适用于按键数量较少的场合8.1.2独立式按键接口电路应用1.按键直接与I/O口连接【例8.2】结构如图8.4所示，其特点是每个按键单独占用一根I/O线，每个按键工作不会影响其他I/O口线的状态。多用于所需按键不多的场合，可采用JNB或JB来查询哪一个按键按下，并转向相应的功能处理程序。JNBP1.0,B1；如P1.0键按下，则跳到B1图8.4独立式按键JNBP1.1,B2；如P1.1键按下，则跳到B2JNBP1.2,

3、B3JNBP1.3,B4JNBP1.4,B5JNBP1.5,B6JNBP1.6,B7JNBP1.7,B8……图8.4独立式按键8.1.3用独立式按键控制灯移动【例8.3】如图8.5所示电路，用4个独立式按键开关组成独立式按键，要求按下K1，灯依次左移；按下K2，灯依次右移；按下K3，使右边4个灯与左边4个灯交替闪烁；按下K4，使灯闪烁。图8.5独立式按键控制电路图8。6程序流程图程序见书8.2矩阵式键盘8.2.1矩阵式键盘在键盘中按键数量较多时，为了减少I/O口的占用，通常将按键排列成矩阵形式，如图8.7所示。图8.7矩阵式键盘矩阵式键盘的按键识别方法：确定矩阵式键盘上有无按键被按下的“行扫

4、描法”。行扫描法又称为逐行（或列）扫描查询法，是一种最常用的按键识别方法，按键识别过程如下。1）判断键盘中有无键按下将全部行线Y0-Y3置低电平，然后检测列线的状态。2）判断闭合键所在的位置在确认有键按下后，即可进入确定具体闭合键的过程。8.2.2用矩阵式键盘应用【例8.4】图8.5所示。80C51单片机的P1口用作键盘I/O口，键盘的列线接到P1口的低4位，键盘的行线接到P1口的高4位。列线P1.0-P1.3分别接有4个上拉电阻到正电源+5V，并把列线P1.0-P1.3设置为输入线，行线P1.4-P.17设置为输出线。4根行线和4根列线形成16个相交点。图8.6键盘扫描程序流程图方法：1.

5、检测当前是否有键被按下。2.去除键抖动。3.若有键被按下，应识别出是哪一个键闭合。方法是对键盘的行线进行扫描。8.3LED显示器显示器接口是实现单片机信息输出的重要电路。用户的程序、数据、命令等相关信息的表示都需要通过显示装置显示，才能直观的知道输入的正确与否。目前在单片机应用中，常用的有LED显示器和LCD显示器两大类，显示方式有静态显示和动态显示两种，8.3.1LED显示器结构与原理用LED数码数码管显示器来显示各种数字或符号。由于它具有显示清晰、亮度高、使用电压低、寿命长的特点，因此使用非常广泛。LED数码管的主要特点如下：   （1）能在低电压、小电流条件下驱动发光，能与CMOS、

6、ITL电路兼容。   （2）发光响应时间极短（<0.1µs），高频特性好，单色性好，亮度高。   （3）体积小，重量轻，抗冲击性能好。   （4）寿命长，使用寿命在10万小时以上，甚至可达100万小时。成本低。   因此它被广泛用作数字仪器仪表、数控装置、计算机的数显器件。共阳极LED共阴极LED如何将显示数转换为显示字段码呢？转换过程需分两步进行。⑴从显示数中分离出显示的每一位数字，通用的方法是将显示数除以十进制的权。例显示数238，除以100，分离出百位显示数字2；再除以10，分离出十位显示数字3；余数3为个位显示数字。⑵将分离出的显示数字转换为显示字段码，通常方法是查表。8.3

7、.2用4位开关控制LED显示器【例8.5】P3作为输入端口接有1组8个DIP拨动开关，开关的另一端接地。P0作为输出端口接有1位LED显示器。用DIP开关中的低4位作二进制的输入，控制输出端数码管显示器的显示。电路原理图如图8.8所示。程序流程图如图8.9所示。图8.8DIP开关输入电路图图8.9程序流程图8.3.3用矩阵式键盘控制LED显示器【例8.6】如图8.10所示的电路，使用4×4矩阵式键盘，共有16