第8章键盘及数码管显示器接口电路
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********** 左移 ******************************* A0: MOV DPTR, #TAB ; 左移常数表首地址送DPTR ACALL DISP SJMP START
********* 右移 ******************************** A1: MOV DPTR, #TAB1 ; 右移常数表首地址送DPTR ACALL DISP SJMP START
ORG 0000H CLR P1.0
NEXT: SETB P1.1 JB P1.1, L1 SETB P1.0 SJMP NEXT
L1 : CLR P1.0 SJMP NEXT END
; 使发光二极管灭 ; 先对P1.1写"1" ; 开关断开,跳至L1 ; 开关合上,发光二极管亮
; 开关断开,发光二极管灭
程序设计流程图如下图所示。
ORG 0000H MOV ห้องสมุดไป่ตู้P, #60H MOV P2, #00H MOV P1, #0FH
START: JNB P1.0, A0 ; 如P1.0键按下,就跳至A0 JNB P1.1, A1 ; 如P1.1键按下,就跳至A1 JNB P1.2, A2 ; 如P1.2键按下,就跳至A2 JNB P1.3, A3 ; 如P1.3键按下,就跳至A3 SJMP START
【例2】 信号灯控制电路如下图所示，其 功能是当按下不同的键时发光二极管有 不同的亮灭规律。按1号键LED从左到右 依次亮，按2号键从右到左依次亮，按3 号键闪烁，按4号键呈流水追逐效果。
解：电路图中P1口分别接了4个开关，每个开关 都有相对应的功能，当某一开关闭合时，相应 的口线变为低电平，而其他口线依然为高电平， 因此，可以用4条JNB指令对开关状态进行检测。 如果某一按键按下，则跳转执行其所对应的控 制功能。八个发光二极管经74LS04接P2口，主 要因单片机的驱动能力较差，故用74LS04来加 大驱动能力。P2口输出控制信号控制发光规律。
为了克服按键触点机械抖动所致的检测误判， 必须采取去抖动措施，可从硬件、软件两方面 予以考虑。在键数较少时，可采用硬件去抖； 而当键数较多时，采用软件去抖。
在硬件上可采用在键输出端加R-S触发器(双稳态触发 器)或单稳态触发器构成去抖动电路，如下图所示是 一种由R-S触发器构成的去抖动电路，当触发器翻转 时，触点抖动不会对其产生任何影响。键盘输出经双 稳态电路之后变为规范的矩形方波。
独立式键盘应用实例
【例1】 监视某开关S，用发光二极管LED显示开 关状态，如果开关闭合，LED亮；如果开关断 开，LED灭。
解：设计电路图如下图所示。开关接P1.1，当开 关断开时，P1.1为+5V，对应数字量为“1”； 开关闭合时，P1.1为0V，对应数字量为“0”， 这样就可以用JB指令对开关状态进行检测。 P1.0输出“1”，LED亮。当P1.0输出“0”，LED 两端电压相等，熄灭。 参考程序如下：
第二节键盘与数码管显示器接口电路
1 键盘接口电路 2 数码管显示器 3 LCD显示器及其应用
一、键盘接口电路
键盘是单片机应用系统中人机交流不可缺少的 输入设备。
键盘由一组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 换为电气上的逻辑关系(1和0)。
常见的种类有：独立式按键和矩阵式键盘。
1. 独立式按键
结构如下图所示，其特点是每个按键单独占用 一根I/O口线，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。
JNB P1.0, A0 ;如P1.0键按下,就跳到A0 JNB P1.1, A1 ;如P1.1键按下,就跳到A1 JNB P1.2, A2 ;如P1.2键按下,就跳到A2 JNB P1.3, A3 ;如P1.3键按下,就跳到A3 JNB P1.4, A4 ;如P1.4键按下,就跳到A4 JNB P1.5, A5 ;如P1.5键按下,就跳到A5 JNB P1.6, A6 ;如P1.6键按下,就跳到A6 JNB P1.7, A7 ;如P1.7键按下,就跳到A7
2. 矩阵式键盘
单片机系统中，若使用按键较多时，通常采用矩阵 式键盘，其结构如下图所示。由图可知，一个4×4的行、 列结构，可以构成一个含有16个按键的键盘，节省了很 多I/O口。 控制方式：先判断是否有键按下。
如有，再判断哪一键按下，并得到 键码值，然后根据键码值转向不同 的功能程序。 矩阵式结构键盘比独立式按键要复 杂，识别也要复杂一些。最常用的 识别方法是键盘扫描法。
********* 闪烁 ******************************** A2: MOV DPTR, #TAB2 ; 闪烁常数表首地址送DPTR ACALL DISP SJMP START
******** 流水追逐 ***************************** A3: MOV DPTR, #TAB3 ; 流水追逐常数表首地址送DPTR ACALL DISP SJMP START
1k +5V
a S
GN
b
D
1k
1 UA
3
Q
2
4
UB
6
5
软件上采取的措施是在检测到有按键按 下时，执行一个10ms左右(具体时间应视 所使用的按键进行调整)的延时程序，再 确认该键电平是否仍保持闭合状态电平， 若仍保持闭合状态电平，则确认该键处 于闭合状态；同理，在检测到该键释放 后，也应采用相同的步骤进行确认，从 而消除抖动的影响。
3. 键盘设计应注意的问题
机械式按键在按下或释 放时，由于机械弹性作 用的影响，通常伴随有 一定时间的触点机械抖 动，然后其触点才稳定 下来。其抖动过程如右 图所示，抖动时间的长 短与开关的机械特性有 关，一般为510ms。
键按下
前沿抖动
后沿抖动
闭合 稳定
在触点抖动期间检测按键的通与断状态，可能 导致判断出错，即按键一次按下或释放被错误 地认为是多次操作。系统设计中如果开关脉冲 是作为外部中断触发信号或要对开关脉冲进行 计数时，这种情况是不允许出现的。
********* 右移 ******************************** A1: MOV DPTR, #TAB1 ; 右移常数表首地址送DPTR ACALL DISP SJMP START
ORG 0000H CLR P1.0
NEXT: SETB P1.1 JB P1.1, L1 SETB P1.0 SJMP NEXT
L1 : CLR P1.0 SJMP NEXT END
; 使发光二极管灭 ; 先对P1.1写"1" ; 开关断开,跳至L1 ; 开关合上,发光二极管亮
; 开关断开,发光二极管灭
程序设计流程图如下图所示。
ORG 0000H MOV ห้องสมุดไป่ตู้P, #60H MOV P2, #00H MOV P1, #0FH
START: JNB P1.0, A0 ; 如P1.0键按下,就跳至A0 JNB P1.1, A1 ; 如P1.1键按下,就跳至A1 JNB P1.2, A2 ; 如P1.2键按下,就跳至A2 JNB P1.3, A3 ; 如P1.3键按下,就跳至A3 SJMP START
【例2】 信号灯控制电路如下图所示，其 功能是当按下不同的键时发光二极管有 不同的亮灭规律。按1号键LED从左到右 依次亮，按2号键从右到左依次亮，按3 号键闪烁，按4号键呈流水追逐效果。
解：电路图中P1口分别接了4个开关，每个开关 都有相对应的功能，当某一开关闭合时，相应 的口线变为低电平，而其他口线依然为高电平， 因此，可以用4条JNB指令对开关状态进行检测。 如果某一按键按下，则跳转执行其所对应的控 制功能。八个发光二极管经74LS04接P2口，主 要因单片机的驱动能力较差，故用74LS04来加 大驱动能力。P2口输出控制信号控制发光规律。
为了克服按键触点机械抖动所致的检测误判， 必须采取去抖动措施，可从硬件、软件两方面 予以考虑。在键数较少时，可采用硬件去抖； 而当键数较多时，采用软件去抖。
在硬件上可采用在键输出端加R-S触发器(双稳态触发 器)或单稳态触发器构成去抖动电路，如下图所示是 一种由R-S触发器构成的去抖动电路，当触发器翻转 时，触点抖动不会对其产生任何影响。键盘输出经双 稳态电路之后变为规范的矩形方波。
独立式键盘应用实例
【例1】 监视某开关S，用发光二极管LED显示开 关状态，如果开关闭合，LED亮；如果开关断 开，LED灭。
解：设计电路图如下图所示。开关接P1.1，当开 关断开时，P1.1为+5V，对应数字量为“1”； 开关闭合时，P1.1为0V，对应数字量为“0”， 这样就可以用JB指令对开关状态进行检测。 P1.0输出“1”，LED亮。当P1.0输出“0”，LED 两端电压相等，熄灭。 参考程序如下：
第二节键盘与数码管显示器接口电路
1 键盘接口电路 2 数码管显示器 3 LCD显示器及其应用
一、键盘接口电路
键盘是单片机应用系统中人机交流不可缺少的 输入设备。
键盘由一组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 换为电气上的逻辑关系(1和0)。
常见的种类有：独立式按键和矩阵式键盘。
1. 独立式按键
结构如下图所示，其特点是每个按键单独占用 一根I/O口线，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。
JNB P1.0, A0 ;如P1.0键按下,就跳到A0 JNB P1.1, A1 ;如P1.1键按下,就跳到A1 JNB P1.2, A2 ;如P1.2键按下,就跳到A2 JNB P1.3, A3 ;如P1.3键按下,就跳到A3 JNB P1.4, A4 ;如P1.4键按下,就跳到A4 JNB P1.5, A5 ;如P1.5键按下,就跳到A5 JNB P1.6, A6 ;如P1.6键按下,就跳到A6 JNB P1.7, A7 ;如P1.7键按下,就跳到A7
2. 矩阵式键盘
单片机系统中，若使用按键较多时，通常采用矩阵 式键盘，其结构如下图所示。由图可知，一个4×4的行、 列结构，可以构成一个含有16个按键的键盘，节省了很 多I/O口。 控制方式：先判断是否有键按下。
如有，再判断哪一键按下，并得到 键码值，然后根据键码值转向不同 的功能程序。 矩阵式结构键盘比独立式按键要复 杂，识别也要复杂一些。最常用的 识别方法是键盘扫描法。
********* 闪烁 ******************************** A2: MOV DPTR, #TAB2 ; 闪烁常数表首地址送DPTR ACALL DISP SJMP START
******** 流水追逐 ***************************** A3: MOV DPTR, #TAB3 ; 流水追逐常数表首地址送DPTR ACALL DISP SJMP START
1k +5V
a S
GN
b
D
1k
1 UA
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4
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6
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软件上采取的措施是在检测到有按键按 下时，执行一个10ms左右(具体时间应视 所使用的按键进行调整)的延时程序，再 确认该键电平是否仍保持闭合状态电平， 若仍保持闭合状态电平，则确认该键处 于闭合状态；同理，在检测到该键释放 后，也应采用相同的步骤进行确认，从 而消除抖动的影响。
3. 键盘设计应注意的问题
机械式按键在按下或释 放时，由于机械弹性作 用的影响，通常伴随有 一定时间的触点机械抖 动，然后其触点才稳定 下来。其抖动过程如右 图所示，抖动时间的长 短与开关的机械特性有 关，一般为510ms。
键按下
前沿抖动
后沿抖动
闭合 稳定
在触点抖动期间检测按键的通与断状态，可能 导致判断出错，即按键一次按下或释放被错误 地认为是多次操作。系统设计中如果开关脉冲 是作为外部中断触发信号或要对开关脉冲进行 计数时，这种情况是不允许出现的。