按键和LED复用电路设计指引
3.IO口输入输出,IO口复用,按键LED灯驱动例程
第三章通用和复用功能I/O3.1 概述STM32F10x系列有着丰富的端口可供使用,有26/37/51/80/112个多功能双向5V兼容的快速I/O口,所有I/O口可以映像到16个外部中断。
每个GPI/O端口有两个32位配置寄存器(GPIOx_CRL,GPIOx_CRH),两个32位数据寄存器GPIOx_IDR,GPIOx_ODR),一个32位置位/复位寄存器(GPIOx_BSRR),一个16位复位寄存器(GPIOx_BRR)和一个32位锁定寄存器(GPIOx_LCKR)。
GPIO端口的每个位可以由软件分别配置成多种模式。
─输入浮空─输入上拉─输入下拉─模拟输入─开漏输出─推挽式输出─推挽式复用功能─开漏复用功能每个I/O端口位可以自由编程,I/0端口寄存器必须按32位字被访问(不允许半字或字节访问)。
GPIOx_BSRR 和GPIOx_BRR寄存器允许对任何GPIO寄存器的读/更改的独立访问;这样,在读和更改访问之间产生IRQ时不会发生危险。
图3-1-1给出了一个I/O端口位的基本结构。
图3-1-1 I/O端口位的基本结构3.1.1 通用I/O(GPIO)复位期间和复位后,复用功能未开启,I/O端口被配置成浮空输入模式。
复位后,JTAG引脚被置于输入上拉或下拉模式:─PA15:JTDI置于上拉模式─PA14:JTCK置于下拉模式─PA13:JTMS置于上拉模式─PB4:JNTRST置于上拉模当I/O脚作为输出配置时,写到输出数据寄存器上的值(GPIOx_ODR)输出到相应的I/O引脚。
可以以推挽模式或开漏模式(当输出0时,只有N-MOS被打开)使用输出驱动器。
输入数据寄存器(GPIOx_IDR)在每个APB2时钟周期捕捉I/O引脚上的数据。
所有GPIO引脚都有一个内部弱上拉和弱下拉,当配置为输入时,它们可以被激活也可以被断开。
3.1.2单独的位设置或位清除当对GPIOx_ODR的个别位编程时,软件不需要禁止中断:在单次APB2写操作里,可以只更改一个或多个位。
独立按键控制led课程设计
独立按键控制led课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解独立按键的工作原理,掌握其电路连接方式。
2. 学生能掌握LED的基本特性,了解其在电路中的应用。
3. 学生能理解独立按键控制LED的原理,掌握相关编程方法。
技能目标:1. 学生能独立完成独立按键与LED的电路连接,并进行功能测试。
2. 学生能编写简单的程序,实现独立按键控制LED的亮灭、闪烁等功能。
3. 学生能运用所学知识解决实际问题,具备一定的创新意识和动手能力。
情感态度价值观目标:1. 学生通过课程学习,培养对电子技术的兴趣,提高学习积极性。
2. 学生在团队合作中,学会沟通、协作,培养团队精神。
3. 学生在实践过程中,树立正确的价值观,认识到科技对生活的影响。
课程性质:本课程为实践性课程,结合理论教学,注重培养学生的动手能力、创新意识和实际应用能力。
学生特点:学生处于初中阶段,具有一定的物理知识和动手能力,对电子技术有一定的好奇心和兴趣。
教学要求:教师应注重理论与实践相结合,引导学生主动参与实践,鼓励学生创新思维,提高解决问题的能力。
同时,关注学生的情感态度价值观培养,使学生在掌握知识技能的同时,形成良好的综合素质。
通过分解课程目标为具体的学习成果,为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 理论知识:- 介绍独立按键的原理、功能及其在电路中的应用。
- 讲解LED的基本结构、特性以及在电路中的作用。
- 分析独立按键控制LED的电路原理及编程方法。
2. 实践操作:- 指导学生进行独立按键与LED的电路连接,确保正确无误。
- 帮助学生编写程序,实现独立按键控制LED的亮灭、闪烁等功能。
- 引导学生进行功能测试,分析并解决可能出现的故障。
3. 教学大纲:- 第一课时:介绍独立按键和LED的基本概念、原理及应用。
- 第二课时:讲解独立按键控制LED的电路原理及编程方法。
- 第三课时:指导学生进行电路连接和程序编写,实现功能。
- 第四课时:进行功能测试,总结问题,提高实践能力。
按钮与LED数码管的混合应用
科目
单片机
课题
按钮与LED数码管的混合应用
授课时
第1~2课时,共2课时
使用教具
授课日期
授课班级
应到人数
实到人数
缺勤人员名单及原因
教学目标
1、掌握按钮的连接电路及其C语言控制方法
2、能用按钮控制七段LED数码管显示数字
教学重点
按钮控制电路及C程序的设计
教学难点
按钮控制电路及C程序的设计
3、总结按钮控制技术的要点
质疑解惑
分组讨论
总结归纳
巩固练习
开机显示0,按钮按下一次,显示数字加一,显示至9后,返回0,如此循环。设计其电路和程序。
小结
按钮控制技术是在不同的情况下按下相应按钮,单片机根据按钮按下的情况执行相应操作的一种控制方法。
板书设计
按钮与LED数码管的混合应用
1、控制任务
2、控制电路及程序
3、按钮控制技术的要点
作业布置
开机显示9,按钮按下一次,显示数字减一,显示至0后,返回9,如此循环。设计其电路和程序。
课后一得
课堂上教师首先要时刻充满激情
教法
观察法分组教学
学法
观察法分组讨论
教学环节
教师活动
学生活动
复习导入
提问:
按钮控制技术是电子专业的基础知识之一,生活中哪些场合用到了按钮控制技术呢?
查阅资料
小组讨论
举手发言
新课传授
1、操作实验,展示按钮与LED数码管的混合使用效果,引导学生讨论总结其控制任务
自学本节,
听讲做笔记
新课传授
2、引导学生讨论其控制电路和程序应该怎样设计,教师总结讲授
按键驱动LED的实验课设资料
设计一:按键驱动LED的实验一、设计目的学会用Verilog语言编写所需要的程序,会对自己编写的程序进行编译和仿真,懂得根据仿真软件提示的错误进行修改,也需要对通过仿真改正功能的错误。
并学会检测按键和控制LED的输出。
本实验是通过FPGA检测I/O口上的按键信号,通过时序控制两个LED灯以流水灯的方式各亮灭六次。
最后灯保持灭的状态。
二、设计原理该实验的主要问题是FPGA如何捕获到按键是否按下。
当按键按下时,输入电平会由高变低,按键松开后,输入电平会由低变高,这就有一个上升沿和一个下降沿。
捕获到这两个沿。
就可以确认按键按下。
检测到按键按下时,开始实现设计的功能。
由于两个LED灯亮灭有时间控制。
所以需要分频。
由于FPGA的内部频率是66兆赫兹,则需要分频65999999次能达到一秒。
最后编写主要的功能程序,首先让两个LED灯都置于高电平,当检测到按键按下时,时间过了一秒之后,led1开始亮,又过了一秒,LED2和LED1对LED1取反,实现了一亮一灭的功能。
这样循环六次后,分别将两灯置于高电平,即灭的状态。
在此过程中,若复位键置于高电平,则亮灯都暗。
三、设计成果1、模块划分(或者状态机)(1)键盘的检测(2)分频(3)实现流水灯的模块2、模块设计计数模块用来计数的。
低电平和计数器满时,复位。
否则计数器不断的计数加一,直到计数满时再复位。
always@(posedge clk or negedge reset_n)beginif(!reset_n) cnt1<=20'd0;else cnt1<=cnt1+1'b1;endalways@(negedge reset_n or posedge clk) beginif(reset_n==1'b0)begincnt<=28'd0;endelsebeginif(cnt==28'd0*******)begincnt<=28'd0;endelsecnt<=cnt+1;endendreg yimiao;always@(negedge reset_n or posedge clk) beginif(reset_n==1'b0)beginyimiao<=1'b0;endelsebeginif(cnt==28'd0*******)yimiao<=1'b1;else if(yimiao)yimiao<=1'b0;endend键盘的检测模块always@(negedge reset_n or posedge clk)begin if(reset_n==1'b0)key1_dly<=1'b0;elsekey1_dly<= key1;endalways@(negedge reset_n or posedge clk)beginif(reset_n==1'b0)key1_dly1<=1'b0;else key1_dly1<= key1_dly;endalways@(negedge reset_n or posedge clk)beginif(reset_n==1'b0)key1_nege_flag<=1'b0;else if(key1_dly==1'b0&&key1_dly1==1'b1)key1_nege_flag <=1'b1;else if(key1_valid==1'b1)key1_nege_flag <=1'b0;endalways@(negedge reset_n or posedge clk)begin if(reset_n==1'b0)key1_pose_flag<=1'b0;else if(key1_nege_flag==1'b1)begin if(key1_dly==1'b1&&key1_dly1==1'b0)key1_pose_flag <=1'b1;else if(key1_valid==1'b1)key1_pose_flag <=1'b0;endendalways@(negedge reset_n or posedge clk)beginif(reset_n==1'b0)key1_valid<=1'b0;elseif(key1_nege_flag==1'b1&&key1_pose_flag==1'b1)key1_valid <=1'b1;elsekey1_valid <=1'b0;endalways@(negedge reset_n or posedge clk)begin if(reset_n==1'b0)beginkey_ok1<=1'b0;endelse if(key1_valid==1'b1)key_ok1<=1'b1;endLED灯的驱动模块always@(negedge reset_n or posedge clk)begin if(reset_n==1'b0)begincount<=0;led1<=1'b1;led2<=1'b1;endelse if(yimiao)begin if(key_ok1==1'b1)beginif(count==12)led2<=1;if(count<12)beginled1<=~led1;led2<=led1;count<=count+1;endendendendmodule四、仿真结果分析(功能仿真和时序仿真)仿真程序`timescale 1ns/1psmodule textbench();reg clk;reg reset_n;reg key1;wire led1;wire led2;key x_key(.clk (clk),.reset_n (reset_n),.key1 (key1),.led1 (led1),.led2 (led2));alwaysbegin#10;clk<=1'b0;#10;clk<=1'b1;endinitialbeginreset_n =1'b0;# 300;reset_n =1'b1; key1=1'b1; # 200;key1=1'b0;# 300;key1=1'b1;#10000; $finish;end Endmodule功能仿真时序仿真将五.下载到板上仿真仿真好的verilog程序,通过JTAG下载到开发板上。
按钮控制LED灯教学设计
按钮控制LED灯教学设计1. 引言按钮控制LED灯是一种基本的电子电路设计,本文将介绍如何使用按钮控制LED灯的原理和步骤,以便初学者能够快速掌握这一基础知识。
2. 设备清单在开始设计之前,我们需要准备以下设备:- Arduino开发板- 面包板- LED灯- 跳线3. 原理介绍按钮控制LED灯的原理很简单,当按钮按下时,电流会经过按钮,然后流入LED灯,从而点亮LED灯。
当按钮松开时,电流断开,LED灯熄灭。
在这个过程中,Arduino开发板起到控制电流流动方向的作用。
4. 连接步骤接下来,我们将详细介绍按钮和LED灯的连接步骤:步骤1:将Arduino开发板连接到面包板上,确保线路连接正确并稳定。
步骤2:将一个跳线连接到Arduino开发板的数字引脚2上,并将另一端连接到面包板的一侧。
这将是我们的按钮引脚。
步骤3:将另一个跳线连接到面包板的相邻位置上,并将其另一端连接到LED的正极。
这将是我们的LED正极引脚。
步骤4:将第三个跳线连接到面包板的另一侧,并将其另一端连接到LED的负极。
这将是我们的LED负极引脚。
5. 代码编写在连接完成后,我们需要编写一段简单的Arduino代码来控制按钮控制LED灯的开关。
```int buttonPin = 2; //将按钮连接到数字引脚2int ledPin = 13; //将LED连接到数字引脚13void setup() {pinMode(ledPin, OUTPUT); //设置LED引脚为输出pinMode(buttonPin, INPUT); //设置按钮引脚为输入}void loop() {int buttonState = digitalRead(buttonPin); //读取按钮状态if (buttonState == HIGH) { //如果按钮按下digitalWrite(ledPin, HIGH); //点亮LED灯} else {digitalWrite(ledPin, LOW); //熄灭LED灯}}```6. 实验结果当我们上传了上述代码到Arduino开发板后,即可通过按钮控制LED灯的开关状态。
一种触控按键检测和LED驱动的复用IO的设计方法
A bstract:A design of IO M ultiplexing with touch button detection and LED driver for the touch panel chips was pre— sented in this paper.By using the key detection m odule and the LED driver in different tim es the IO was precise to
摸 显示 的集 成给 芯片设计 公 刊带来 了商机 ,同时 带来 了挑 战 ,其 中包 括如何 解 决显示 需要 的大 驱 少 品网面 积 等问题 。针 对 以 卜问题 ,本 文提 出了一种 触控 按 键检 测和 LED驱 动复用 的 10设 计方 法 。
触 摸感 应 主要 分 为两 种 方摸式 I:电阻式 和 电容
幸
式 。电容式 触 摸 ,南于 具有 响应必 快 、手K 感 好 、轻 触 等
优点 ,受 到 了消费者 的青 睐 ,势不 可挡地 替代 了电阻 。 1^弓 上lI
式 的 市场 。 电容式触 摸识 R 别 ,主要 是检 测手 指接 触
,
realize the detection of keys and drive LED at eight stage brightness Based on CSM C 0.5 um process,the simulation .
showed that the drive current of this design carl be up to 1 00 mA which was enough to drive a 8一bit digital tube.For .
按键与LED控制实验
设计4按键与LED控制实验
一、设计目的:
掌握按键与LED的控制、锻炼分析VHDL语言的能力。
学会对实验板上的FPGA进行编程下载,硬件验证自己的设计项目。
二、原理说明:
如图5-1所示,要控制发光二极管DK1~DK4的亮灭,我们只须控制LED1~LED4的电平。
从图中可以看出,当LED1~LED4中任意一位为低电平,对应的LED将被点亮。
当LED1~LED4全部为高电平时DK1~DK4全灭,全部为低电平时DK1~DK4全亮。
图5-1 LED电路原理图
图5-2为按键电路,按键SK1~SK4任意一个按下时,控制信号KEY1~KEY4中相应的信号变为低电平,如没有按键按下,则KEY1~KEY4都为高电平。
图5-2 按键电路
三、设计内容:
1、分析图5-3中的各语句功能、设计原理、逻辑功能。
图5-3 按键与LED控制VHDL源程序
2、对上述程序进行时序仿真,分析其电路的功能。
(注:信号sk1为实验板
上sk1的输入信号)。
3、仿真通过后,对程序进行下载(JTAG下载方式),硬件验证该程序。
(注:表1为锁定引脚对照表)。
4
等闪的频率,顺序等)的功能。
四、思考题:
根据本次试验的思想,给出霓虹灯控制的方法?五、设计报告:
根据以上的要求,将实验内容及思考题写入实验报告。
独立按键及矩阵键盘控制LED灯课件
THANKS
电路。
当按键被按下时,按键的两个触 点之间会短路,从而接通电路; 当按键释放时,触点断开,电路
断开。
独立按键通常用于简单的输入控 制,如开关一个LED灯。
独立按键控制LED灯的电路连接
01
将LED的正极连接到按键的常闭 触点上,LED的负极连接到地线 。
02
当按键没有被按下时,LED灯不 亮;当按键被按下时,LED灯亮 起。
控制家电设备
独立按键和矩阵键盘可以用于控制各种家电设备,如灯光、空调、电视等,实现一键控制和智能 化管理。
实现人机交互
通过独立按键和矩阵键盘,用户可以方便地与智能家居系统进行交互,实现语音控制、手势控制 等多种交互方式。
实现家庭安全
独立按键和矩阵键盘可以用于设置安全报警系统,如门窗报警、烟雾报警等,提高家庭安全防范 能力。
应用场景的比较
独立按键
适用于按键数量较少,布局较为分散 的场合,如遥控器、计算器等。
矩阵键盘
适用于按键数量较多,布局较为紧凑 的场合,如电脑键盘、游戏机手柄等 。
优缺点的比较
独立按键
01
缺点:占用引脚多,不适合大量按键的应 用场景。
03
02
优点:每个按键独立控制,电路简单,易于 实现。
04
矩阵键盘
优点:可节省引脚数量,适用于大量按键 的应用场景。
05
06
缺点:电路较为复杂,需要行列扫描或解 码电路才能实现。
04
独立按键及矩阵键盘在智能 家居中的应用
智能家居概述
1 2
3
智能家居定义
智能家居是指通过互联网、物联网等技术,将家庭中的各种 设备连接到一起,实现智能化控制和管理,提高生活便利性 和舒适度。
按键点亮发光二极管 课程设计课件
目录第1章绪论-------------------------------------------------------- 1第2章系统方案设计与硬件组成-------------------------------------- 22.1系统总体设计方案-------------------------------------------- 22.2硬件组成---------------------------------------------------- 22.3晶振震荡电路------------------------------------------------ 32.4 按键复位电路------------------------------------------------ 42.5开关电路---------------------------------------------------- 42.6LED显示部分----------------------------------------------- 5第3章程序设计---------------------------------------------------- 6第4章结论与体会-------------------------------------------------- 7参考文献------------------------------------------------------------ 8附录---------------------------------------------------------------- 9第1章绪论目前,一个学习与应用单片机的高潮正在工厂、学校及企事业单位大规模地兴起。
在电子领域尤其是自动化智能控制领域,传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统,正以前所未见的速度被单片机智能控制系统所取代。
按键控制LED灯 20页
PX. PX. PX. PX. PX. PX. PX. PX. 76543210
P0 80H 87H 86H 85H 84H 83H 82H 81H 80H
P1 90H 97H 96H 95H 94H 93H 92H 91H 90H
P2 0A0 0A7 0A6 0A5 0A4 0A3 0A2 0A1 0A0
4、LED数码管
■ LED 数码显示器是一种由 LED 发光二极管组合显示字符的显示器件 。它使用了 8 个LED 发光二极管,其中 7个发光二极管构成字形 “8”的各个笔画(段)a~g,另1 个用于显示小数点dp,故 通 常称之为 8 段发光二极管数码显示器。其内部结构如图 5-3(a)所 示。LED 数码显示器有两种连接方法:
H
H
H
H
H
H
H
H
H
P3 0B0 0B7 0B6 0B5 0B4 0B3 0B2 0B1 0B0
H
H
H
H
H
H
H
H
H
【实训内容与步骤】
1.按键控制对应LED灯点亮
参考程序如下: ORG 0000H ;定位伪指令,指定下一条指令的地 址, 第一条指令必须放在0000H
L1:MOV A,P3 ;把P3口的状态读入累加器A 中
■ 编写程序实现按键显示另外6个数字中的 4个。
发光
;如果P3.3的状态为1(2号键未按),则跳 转到L1
;2号键按下,P0.0置1,输出高电平,LED 熄灭
■ 按下1号键时,P3.2=0,程序从L1顺序执 行,P0.0被清0,输出低电平,LED发光, 1号键未按下,程序跳转到L2,检测2号 键,即P3.3的状态,如果P3.3的状态为1 (2号键未按),则跳转到L1,完成一个
第7章 LED数码显示器和键盘接口电路 (2)
7.1用并行口设计LED显示电路
7.2用并行口设计LED键盘电路
键盘是计算机系统中不可缺少的输入设备, 当按键少时可接成线性键盘,当按键较多时,这 样的接法占用口线较多。将按键接成矩阵的形式, 可以节省口线,例如两个接口可按8*8的形式接 64个按键。每个按键有它的行值和列值,行值和 列值的组合就是识别这个按键的编码。矩阵的行 线和列线分别通过两并行接口和CPU通信。每个 按键的状态同样需变成数字量“0”和“1”,开 关的一端通过电阻接Vcc(列)、而接地是通过程 序输出数字“0”实现的。
7.1用并行口设计LED显示电路 例:如图是接有五个共阴极数码管的动态显示接口电 路,用74LS373接成直通的方式作驱动电路,阴极用非 门74LS04反相门驱动,字形选择由P1口提供,位选择 P3口控制。
当P3.0~P3.4轮流输出1时,五个数码管轮流显示。 P1.7接开关,当开关打向位置“1”时, 显示“12345” 字样,当开关打向“2”时,显示“HELLO”字样。
符
d
号
c b a
十六进制代码 共阴 共阳
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F H P
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1
1 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1
7.1用并行口设计LED显示电路 显示”2”,字形码为5bh.
com
10 9 8 a
f 7 6
a b c d
b
g
c
e
e
f g dp com
d
1
2 3 4 5
按键和LED复用电路设计指引
电控设计规范按键和LED复用电路设计指引1总述在空调整机上,常常用到按键和LED显示电路,但由于芯片口资源有限,需要按键和LED复用芯片口,下面根据常用按键和LED复用电路介绍其工作原理及注意事项。
2电路原理2.1电路原理图2.2工作原理简介74LS164芯片(以下简称164芯片):8位串入并出移位寄存器。
如图所示,数码管与LED采用共阳极驱动,164芯片Q0-Q7需输出低电平才能点亮与其对应的数码管字段或LED灯;164芯片输出口作为SEG口输出信号,主芯片口作为COM口, 且数码管和LED 的显示采用COM口逐一点亮,SEG口一次全亮的方式;由于数码管个位、十位和LED等的点亮时序不同,所以他们之间不会相互干扰;由于数码管与LED显示用了3个COM口,建议按键扫描程序每隔8 ms左右进入一次,连续四次检测到按键输入就确定,如此可消除按键抖动,增强抗干扰;由于按键扫描频率为8ms,远小于人眼能感知的闪烁频率12ms,因此数码管和LED灯看起来都是没有闪烁的。
2.3各元器件作用第 1 页在电路中,164芯片输出口Q0-Q7作为SEG口输出信号,包括数码管、LED显示信号及按键扫描信号;Q1、Q2分别控制数码管个位,十位的显示与否,Q3控制LED的显示与否;电阻R28,R39,R40确保三极管Q1,Q2,Q3可靠导通与截止;二极管D2-D9,D20-D26利用其单向导通的特性,起隔离作用,确保按键不相互干扰。
2.4各元器件的选型该电路中各元器件可选择性较大,出于通用性和标准化考虑,经实际应用验证,各元器件选型标准要求如下:5.4.1选择三极管Q1, Q2, Q3一般选取三极管KTC90125.4.2选择二极管D2-D9,D20-D26一般选取二极管1N41485.4.3选择电阻R8-R10,R38-R40,R11-R12一般选取电阻2K,5%5.4.4选择电阻R33,R34一般选择电阻10K,5%5.4.5选择电阻R16-R23一般选择电阻330欧,5%。
led和按键io复用图例[精彩]
led和按键io复用图例[精彩]
IO口复用图例
降低成本,IO复用势在必得,设计是种艺术,IO复用的关键就是分时轮流扫描或检测,下
面是一些复用例子
按键与显示电路的设计与实现(全面)
---
4.3.5键盘抖动及其消除方法:
键被按下 闭合稳态
按下抖动
释放抖动
按键抖动波形
---
4.3.5键盘抖动及其消除方法:
硬件削抖电路
---
4.3.6独立式键盘:
---
4.3.6矩阵式键盘: 矩阵式键盘工作原理
---
---
4.2 任务分析:
工作任务所需要的设备、工具和材料:具 有232串行口的计算机、双踪示波器、5V 直流电源、万用表(模拟或数字)、电烙 铁、导线,自制电路板的各种工具一套及 元器件若干。
---
4.3 任务知识点:
4.3.1 七段LED显示器 4.3.2 LED显示器的显示方式 4.3.3 LED显示器与单片机接口 4.3.4 LED的驱动电路 4.3.5 键盘抖动及其消除方法 4.3.6 独立式键盘 4.3.7 矩阵式键盘
---
4.3.1七段LED显示器:
---
4.3.1七段LED显示器:
显示字符 共阴极字型码 共阳极字型码 显示字符 共阴极字型码 共阳极字型码
0
3FH
C0H
A
77H
88H
1
06H
F9H
b
7CH
83H
2
5BH
A4H
C
39H
C6H
3
4FH
B0H
d
5EH
A1H
4
66H
99H
E
79H
86H
5
6DH
92H
4511 MC14558 MC14547 MC14513
功能
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电控设计规范按键和LED复用电路设计指引
1总述
在空调整机上,常常用到按键和LED显示电路,但由于芯片口资源有限,需要按键和LED复用芯片口,下面根据常用按键和LED复用电路介绍其工作原理及注意事项。
2电路原理
2.1电路原理图
2.2工作原理简介
74LS164芯片(以下简称164芯片):8位串入并出移位寄存器。
如图所示,数码管与LED采用共阳极驱动,164芯片Q0-Q7需输出低电平才能点亮与其对应的数码管字段或LED灯;164芯片输出口作为SEG口输出信号,主芯片口作为COM口, 且数码管和LED 的显示采用COM口逐一点亮,SEG口一次全亮的方式;由于数码管个位、十位和LED等的点亮时序不同,所以他们之间不会相互干扰;
由于数码管与LED显示用了3个COM口,建议按键扫描程序每隔8 ms左右进入一次,连续四次检测到按键输入就确定,如此可消除按键抖动,增强抗干扰;
由于按键扫描频率为8ms,远小于人眼能感知的闪烁频率12ms,因此数码管和LED灯看起来都是没有闪烁的。
2.3各元器件作用
第 1 页
在电路中,164芯片输出口Q0-Q7作为SEG口输出信号,包括数码管、LED显示信号及按键扫描信号;
Q1、Q2分别控制数码管个位,十位的显示与否,Q3控制LED的显示与否;
电阻R28,R39,R40确保三极管Q1,Q2,Q3可靠导通与截止;
二极管D2-D9,D20-D26利用其单向导通的特性,起隔离作用,确保按键不相互干扰。
2.4各元器件的选型
该电路中各元器件可选择性较大,出于通用性和标准化考虑,经实际应用验证,各元器件选型标准要求如下:
5.4.1选择三极管Q1, Q2, Q3
一般选取三极管KTC9012
5.4.2选择二极管D2-D9,D20-D26
一般选取二极管1N4148
5.4.3选择电阻R8-R10,R38-R40,R11-R12
一般选取电阻2K,5%
5.4.4选择电阻R33,R34
一般选择电阻10K,5%
5.4.5选择电阻R16-R23
一般选择电阻330欧,5%。
5.5 LED或按键驱动电路的扩展
在实际应用中,如须用到更多的LED或者按键,可采用如下方式进行扩展:
5.5.1 扩展SEG口,可将164芯片换成移位串行输入-输出口更多的芯片,可任意扩展;
5.5.2 扩展COM口,可将主芯片I/O口作为新的COM口成组扩展,但不可任意扩展,否则时序难以错开,最大COM口数量与芯片运算能力有关。
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