单片机原理及应用（陈燕）第10章 键盘显示器接口PPT文档资料ppt课件.ppt

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1、第10章AT89S51单片机与输入/输出外设的接口112第10章目录10.1LED数码管的显示原理10.1.1LED数码管的结构10.1.2LED数码管工作原理10.2键盘接口原理10.2.1键盘输入应解决的问题10.2.2键盘的工作原理10.2.3键盘的工作方式10.3键盘/显示器接口设计实例10.3.1利用AT89S51单片机串行口实现的键盘/显示器接口2内容概要大多数的单片机应用系统，都要配置输入外设和输出外设。常用的输入外设有键盘、BCD码拨盘等；常用的输出外设有LED数码管、LCD显示器、打印机等。本章介绍AT89S51与各

2、种输入外设、输出外设的接口设计以及软件编程。310.1LED数码管的显示原理LED（LightEmittingDiode）发光二极管缩写。LED数码管是由发光二极管构成的。10.1.1LED数码管的结构常见的LED数码管为“8”字型的，共计8段。每一段对应一个发光二极管。有共阳极和共阴极两种，如图10-1所示。共阴极发光二极管的阴极连在一起，通常公共阴极接地。当阳极为高电平时，发光二极管点亮。同样，共阳极LED数码管的发光二极管的阳极连接在一起，公共阳极接正电压，当某个发光二极管的阴极接低电平时，发光二极管被点亮，相应的段被显示。445

3、图10-18段LED数码管结构及外形5为了使数码管显示不同的符号或数字，要把某些段发光二极管点亮，就要为LED数码管提供段码（字型码）。LED数码管共计8段。正好是一个字节。习惯上是以“a”段对应段码字节的最低位。各段与字节中各位对应关系如表10-1所示。按照上述格式，显示各种字符的8段LED数码管的段码如表10-2所示。6677表10-1只列出了部分段码，读者可以根据实际情况选用，或重新定义。除“8”字型的LED数码管外，市面上还有“±1”型、“米”字型和“点阵”型LED显示器，如图10-2所示。本章均以“8”字型的LED数码管为例。

4、图10-2其他各种字型的LED显示器8810.1.2LED数码管工作原理图10-3所示为显示4位字符的LED数码管的结构原理图。N位位选线和8N条段码线。段码线控制显示字型，而位选线控制着该显示位的LED数码管的亮或暗。9图10-34位LED数码管的结构原理图9LED数码管有静态显示和动态显示两种显示方式。1．LED静态显示方式无论多少位LED数码管，同时处于显示状态。静态显示方式，各位的共阴极（或共阳极）连接在一起并接地（或接+5V）；每位的段码线（a～dp）分别与一个8位的I/O口锁存器输出相连。如果送往各个LED数码管所显示字符

5、的段码一经确定，则相应I/O口锁存器锁存的段码输出将维持不变，直到送入另一个字符的段码为止。正因为如此，静态显示方式的显示无闪烁，亮度都较高，软件控制比较容易。1010图10-4为4位LED数码管静态显示器电路，各位可独立显示，静态显示方式接口编程容易，但是占用口线较多。对图10-4电路，若用I/O口线接口，要占用4个8位I/O口。因此在显示位数较多的情况下，所需的电流比较大，对电源的要求也就随之增高，这时一般都采用动态显示方式。11图10-44位LED静态显示电路112．LED动态显示方式无论在任何时刻只有一个LED数码管处于显示状态

6、，即单片机采用“扫描”方式控制各个数码管轮流显示。在多位LED显示时，为简化硬件电路，通常将所有显示位的段码线的相应段并联在一起，由一个8位I/O口控制，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10-5所示为一个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。必须采用动态的“扫描”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，段码线上输出相应位要有显示的字符的段码。121213图10-54位8段LED动态显示电路13虽

7、然这些字符是在不同时刻出现，而在同一时刻，只有一位显示，其他各位熄灭，由于余辉和人眼的“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（扫描间隔）应根据实际情况而定。显示位数多，将占大量的单片机时间，因此动态显示的实质是以牺牲单片机时间来换取I/O端口的减少。图10-6所示为8位LED动态显示2009.10.10的过程。图10-6（a）所示为显示过程，某一时刻，只有一位LED被选通显示，其余位则是熄灭的；图10-6（b）所示为实际的显示结果，人眼看到的是8位稳定的同

8、时显示的字符。1414图10-68位LED动态显示过程和结果动态显示的优点是硬件电路简单，显示器越多，优势越明显。缺点是显示亮度不如静态显示的亮度高。如果“扫描”速率较低，会出现闪烁现象。151510.2键