单片机系统显示与键盘功能的实现课件.ppt

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1、单片机系统显示与键盘功能的实现当进行单片机系统的设计与调试时，都希望知道系统的运行状态，如果具备经济条件，可以为单片机系统的调试设备仿真器，现在市面上出售的仿真器品牌较多，但一般都价格不菲，另外由于仿真器在使用时是通过芯片模拟的单片机信号，在时序上与实际情况并不能完全相同，所以造成在仿真情况下系统运行正常，而在使用单片机芯片时，就会出现这样或那样的问题。在全国大学生电子设计竞赛的时候，由于时间紧迫，一旦出现仿真器与单片机的问题将耽误参赛选手的时间，大大影响比赛成绩。这样看来，在单片机调试时，即能够使用单片机直接编程，又能够知道单片机的运行状态就

2、变的十分重要。可是如何能够得知单片机的运行状态呢？单片机系统的显示与键盘可以看做是系统设计人员的“手”和“眼”。之所以称单片机系统的显示部分为“眼”，是因为编程人员为了能够很好地了解单片机在运行过程中的状态，可以通过程序的设计将系统运行状态的变化通过发光二极管进行指示，或将寄存器的内容通过数码管或液晶显示器进行显示，相当于编程人员看到了单片机内部的信息，所以称之为“眼”。单片机系统的键盘部分能够完成外界信号的模拟输入、命令输入、参数调整、等等，使得编程人员对单片机系统可控，所以称之为“手”。由于单片机系统的显示与键盘十分重要，所以在进行系统其他

3、部分调试之前最好先将这一部分调通，并在软件上形成模块，方便在系统进行后续调试时调用。应用发光二极管实现显示1概述发光二极管（LED）在显示中最为灵巧、方便。发光二极管与普通二极管的使用方法基本相同，遵循着“正向导通”的原理，但是发光二极管在使用时需要注意的是它的工作电流和工作温度。通常情况下，发光二极管的工作电流在5~30mA之间，电流值越大，亮度相应也就越高，但并不完全成线性关系。由于发光材料的改进，现在大部分的发光二极管可以工作在较小的电流下，如1~5mA之间，而发光二极管的内阻，为20~100Ω，如果供电电压为+5V，那我们就可以使用1~

4、3.6kΩ的限流电阻，对于使用者来说，在满足发光亮度的前提下，可以大大降低发光二极管的功耗。对于单片机系统来说，发光与显示器件是最大的功耗部分，而这部分功耗的降低将为我们设计低功耗系统带来很大方便。发光二极管在使用时应该注意温度问题，一般的环境温度不会影响发光二极管的特性，但在焊接过程中很容易损伤其特性，甚至导致发光二极管损坏，因此在焊接时应注意器件不要紧贴电路板（对于插接原件），如果对电路板上的器件空间要求严格，而必须将其紧贴在电路板上时，则应尽量缩短焊接时间，一次焊接不成功时，需要冷却一会儿后再重新焊接，这样可以保证不损坏发光二极管。由于发

5、光二极管在使用时只有“亮”和“灭”两种状态，所以在使用时通常只用来显示单片机系统或电子设备的各种状态信息，而不能将状态的具体变化参数显示出来。2发光二极管的分类发光二极管在市面上出售的种类很多，大体上按照以下几种方式进行分类。①从发光数量上分，有单色、三色、和全色。②从亮度上分，有普通亮度、高亮度和超高亮度。③从尺寸上分（主要采用公制的直径标称方法，单位为mm),常用的有φ3、φ5等。④从光照方向上分，有散射型和聚光型。散射型发光二级光只能用来指示状态，由于它的散射性，保证工作人员能够在各个方向上看到指示结果，如电视机的电源指示等；聚光型发光二

6、级管在指示状态上的能力稍弱一些，但是由于聚光灯的效果较好，亮度较高，通常用来提供照明或信号的指示，如手电筒、交通信号灯、家用摄像头的照明灯，等等。3发光二极管极性的识别正如前面所说，发光二极管与普通二极管基本相同，也具有两个极：阳极和阴极。对于一个新的发光二极管来说，其极性的判断比较容易，一般的判断方法是：引脚稍长一些的为阳极，稍短一些的为阴极。对于旧的发光二极管，其引脚已经区分不出长短时，判断方法有如下两种。一种是利用玩游标的欧姆挡（最低挡位）进行测量识别。如果利用指针式万用表，其黑色表笔是与内部的电池正极相连的，挡指针有所指示时，或发光二极

7、管发出微弱的光亮时，说明发光二极管已经导通，此时黑色表笔连接的一端为发光二极管的阳极，另一端为阴极；如果使用的是数字万用表，其红色表笔与内部的电池正极相连，当表盘有数字显示或发光二极管发出微弱的光亮时，说明发光二极管已经导通，此时红表笔连接的一端为法官二极管的阳极，另一端为阴极。另一种是直接观察识别。应用万用表进行测量去判别极性是非常准确的，但是当手头没有万用表时，只能使用直接观察的方法进行识别。发光二级管在生产时，除了利用引脚的长短区分阳极与阴极外，还留有一个较小的记号，这个记号位于发光二级管的发光部分与引脚的连接处。缺口位置下面的引脚为阴极

8、。同时记住这一点，在任何情况下使用发光二极管都不会将其反接了。发光二极管与单片机的连接发光二极管与单片机之间的连接十分简单，一般直接使用单片机的输入/