第四章 智能仪器人机接口(2)[55页]
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人机接口实用
第24页/共117页
智能仪器原理与设计------第8章 人机接口
液晶显示屏有智能型和普通型两种： 智能型液晶显示屏具有一套类似于绘图仪和打印机的接口命令，显示内容的文字部分以文本形式输入显示屏即可，其中汉字以区位码方式传送，并且可以设置字体大小，显示位置等；显示内容的图形部分直接用绘图命令输入，可以指明图形类型和各种坐标参数，用户编程非常简单。 普通型液晶显示屏由用户编程来实现全部显示功能，用户编程任务大，但价格比智能型液晶显示屏要低很多 。
第15页/共117页
智能仪器原理与设计------第8章 人机接口
图8-2 5位LED数码管的串行驱动电路
第16页/共117页
第17页/共117页
LED显示中的几个问题:
为了控制小数点的显示，在笔型码设计时，暂不考虑小数点而另外开辟一个小数点控制单元XSDS，对共阳数码管，应将其取“反”后拼入笔型码中。 为方便讨论，我们假设各位具有相同的笔型码，且小数点均安排在笔型码的D3位。当显示内容为0FH时，对应的笔型码为0FFH，使对应数码管熄灭。 见书上相关程序
第21页/共117页
智能仪器原理与设计------第8章 人机接口
传统的台式计算机的显示器是CRT(Cathode Ray Tube)阴极射线管显示器，其工作原理是以阴极射线管为基础，采用光栅扫描技术，利用高速电子束不断扫描显示器的荧光屏来实现屏幕上的字符和图形的显示。
一.小数点显示
第18页/共117页
整数高位灭零显示处理规则： 整数部分从高位到低位的连续零均不显示，从遇到的第一个非零数值开始均要显示，但从个位开始必须显示 见书上相关程序
二.整数高位灭零控制
第19页/共117页
三.闪烁控制
闪烁显示方式有两种，一种是全闪，即整个内容行闪烁，多用于进行异常状态的提示 ；另一种是单字闪烁，多用于进行定位指示 。 进行闪烁处理的基本方法是：一段时间正常显示，一段时间熄灭显示，互相交替就产生了 闪烁效果。一般每秒闪烁1—2次，闪烁速度可以用系统时钟来控制。 全闪和单字闪的主要区别就是单字闪要提供定位信息，即那一个字闪烁。 见书上相关程序
智能仪器原理与设计------第8章 人机接口
液晶显示屏有智能型和普通型两种： 智能型液晶显示屏具有一套类似于绘图仪和打印机的接口命令，显示内容的文字部分以文本形式输入显示屏即可，其中汉字以区位码方式传送，并且可以设置字体大小，显示位置等；显示内容的图形部分直接用绘图命令输入，可以指明图形类型和各种坐标参数，用户编程非常简单。 普通型液晶显示屏由用户编程来实现全部显示功能，用户编程任务大，但价格比智能型液晶显示屏要低很多 。
第15页/共117页
智能仪器原理与设计------第8章 人机接口
图8-2 5位LED数码管的串行驱动电路
第16页/共117页
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LED显示中的几个问题:
为了控制小数点的显示，在笔型码设计时，暂不考虑小数点而另外开辟一个小数点控制单元XSDS，对共阳数码管，应将其取“反”后拼入笔型码中。 为方便讨论，我们假设各位具有相同的笔型码，且小数点均安排在笔型码的D3位。当显示内容为0FH时，对应的笔型码为0FFH，使对应数码管熄灭。 见书上相关程序
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智能仪器原理与设计------第8章 人机接口
传统的台式计算机的显示器是CRT(Cathode Ray Tube)阴极射线管显示器，其工作原理是以阴极射线管为基础，采用光栅扫描技术，利用高速电子束不断扫描显示器的荧光屏来实现屏幕上的字符和图形的显示。
一.小数点显示
第18页/共117页
整数高位灭零显示处理规则： 整数部分从高位到低位的连续零均不显示，从遇到的第一个非零数值开始均要显示，但从个位开始必须显示 见书上相关程序
二.整数高位灭零控制
第19页/共117页
三.闪烁控制
闪烁显示方式有两种，一种是全闪，即整个内容行闪烁，多用于进行异常状态的提示 ；另一种是单字闪烁，多用于进行定位指示 。 进行闪烁处理的基本方法是：一段时间正常显示，一段时间熄灭显示，互相交替就产生了 闪烁效果。一般每秒闪烁1—2次，闪烁速度可以用系统时钟来控制。 全闪和单字闪的主要区别就是单字闪要提供定位信息，即那一个字闪烁。 见书上相关程序
智能仪器技术 第四章 智能仪器人机接口
触摸屏
表面声波式触摸屏
当手指或其它能够吸收或阻挡声 波能量的物体触摸屏幕时，X轴 途经手指部位向上走的声波能量 被部分吸收，反应在接收波形上 即某一时刻位置上波形有一个衰 减缺口。接收波形对应手指挡住 部位信号衰减了一个缺口，计算 缺口位置即得触摸坐标控制器分 析到接收信号的衰减并由缺口的 位置判定X坐标。
LED点阵电路
显示之点阵式LED
显示字符“A”的程序
设计思路：将字母“A”的编码存入到表格中，程序使用指令进行 数据提取。
ORG 0030H
START: MOV A,#00H ;
MOV P1,A
;清屏幕
LCALL DELAY
MOV R2,#01H
;R2为点阵列选地址寄存器
MOV R3,#00H
电阻式触摸屏
四线电阻 五线电阻 六线电阻 八线电阻
电容式触摸屏：投射式电容屏、表面式电容屏 红外线式触摸屏 表面声波触摸屏 光学式触摸屏
触摸屏
触摸屏分类—— 按工作原理划分
数位触摸屏：又称为“矩阵型的触摸屏”，此类触摸屏设计 原理上采用有栅格的概念，只有点触到指定的小矩阵才会发生 动作，所以相对而言数位式的分辨率比较低。因此在开发应用 画面时，触摸按键放置的位置有一定的讲究，否则可能按下会 不起作用。 模拟式触摸屏：没有矩阵的概念，如常见的电阻屏坐标是采 用电压均匀降差来判定，因此分辨率比较高，在设计应用画面 时也无需考虑到按键要放在特别的位置.
;R3为取表指针寄存器，清0
MOV R4,#5
; 字母“A”共有5个字节数据，取表计数器
SCAN_LINE:
MOV A,R2
;A=R2=点阵列选地址
MOV P3,A
;从P3口输出行选，以选通行
第4章智能仪器人机交互接口
线反转法扫描键盘的程序如下：
KEY:
ORG 0200H MOV P1,#0FH ;从P1高4位输出0000 MOV A,P1 ANL A,#0FH MOV 20H,A ;取P1口低4位存入20H MOV P1,#0F0H ;从P1低4位输出0000 MOV A,P1 ANL A,#0F0H ;取P1口高4位存入A ORL A,20H;合成特征码 CJNE A,#0FFH,KEY1 ;无键按下则返回 RET
译键 行设为输出，且输出低电平;列设为输入，读入 列线状态。 列设为输出，且输出低电平;行设为输入。读入 行线状态。 根据两次读数，合成一个代码，即特征码（特征 码中隐含着按键的位置），建立键码与特征码关 系。
将第一步中I/O口线的传送方向反过来，即原来作 为输出的P1.7～P1.4口线作为输入线，原来作为输出 的P1.3～P1.0口线作为输出线。
下图为由4*8矩阵键盘与单片机的接口电路。8155的端口 PC工作于输出方式，用于行扫描。端口PA工作于输入方式， 用来读入列值。
采用程序扫描工作方式，扫描法步骤如下：
扫描法处理步骤
识键 消抖 译键 等待释放
PC输出00H，读PA状态。若PA口全为1，则 无键闭合；若有口线为0，则有键闭合。
有键闭合时，软件延时10~20ms，重新识键， 有键闭合时，执行下一步，否则退出。 从PC口依次使键盘的一根行线为0（该行线 所在行即为行号），输出不同的扫描字，然后 读取PA值，若PA口全为1，则无键闭合，否则， 为0的口线，其所在的列线，即为列号。
3.键值分析程序
任务 对键盘的操作做出识别并调用相应 的功能程序模块完成预定的任务。 一键一义,CPU只需根据键码执行相 应的程序,主要适用于功能比较简单的 仪器系统. 一键具有两个或两个以上的含义, 需做键语分析,按照规定的键语语法, 把由键序组合成的输入序列的含义译 出后执行相应的键盘处理程序。
智能仪器的人机接口设计
共阳极代码 0C0H 0F9H 0A4H 0B0H 99H 92H 82H 0F8H 80H
共阴极代码 3FH 06H 5BH 4FH 66H 6DH
7DH 07H 7FH
字型 9 A B C D E F 灭
共阳极代码 90H 88H 83H 0C6H 0A1H 86H 8EH 0FFH
共阴极代码 6FH 77H 7CH 39H 5EH 79H
整理课件
#include <at89x51.h>
#include <intrins.h>
void delay(int i)
{char j;
while(i--)
{for (j=0;j<=199;j++) _nop_(); }
}
void display(void)
{unsigned char table[9]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66, 0x6d,0x7d,0x07,0x7f};
第4章 智能仪器的人机接口设计
4.1 LED显示及接口设计 4.2 键盘与接口设计 4.3 键盘/显示器接口设计 4.4 LCD显示及接口设计 4.5 微型打印机及接口设计
整理课件
4.1 LED显示及接口设计
LED(light-emitting diode)即发光二极管。特点： ❖工作电压低、体积小、寿命长（约十万小时）、响应速度快 （小于1μs）,颜色丰富（红、黄、绿）等，是智能仪器最长 使用的显示器。 ❖LED的正向工作压降一般在1.2V~2.6V，发光工作电流在 10mA~20mA，发光强度基本上于正向电流成正比，电路必须 串联适当的限流电阻。 ❖LED很适于脉冲工作状态，在平均电流相同的情况下，脉冲 工作状态比直流工作状态产生的亮度增强20%左右
智能仪器课件
三代仪器仪表： ●第一代为指针式（或模拟式）仪器仪表 ●第二代为数字式仪器仪表 ●第三代就是智能式仪器仪表
智能仪器是计算机技术与测量仪器相结合的产物，是含有微计算机或微处理器的测量(或检测)仪器，它拥有对数据的存储、运算、逻辑判断及自动化操作等功能，具有一定智能的作用(表现为智能的延伸或加强等) 。
一、从传统仪器仪表到智能仪器
2、八类测试计量仪器 ■几何量：长度、角度、形貌、相互位置、位移、距离测量仪器等 ■机械量：各种测力仪、硬度仪、加速度与速度测量仪、力矩测量仪、振动测量仪等 ■热工量：温度、湿度、流量测量仪器等 ▲光学参数：如光度计、光谱仪、色度计、激光参数测量仪、光学传递函数测量仪等。 ▲电离辐射：各种放射性、核素计量，X、γ射线及中子计量仪器等。
同学在学习和生活中，接触、使用或了解哪些仪器仪表？
★时间频率：各种计时仪器与钟表、铯原子钟、时 间频率测量仪等 ★电磁量：交、直流电流表、电压表、功率表、RLC测量仪、静电仪、磁参数测量仪等 ★无线电参数测量仪器 ：如示波器、信号发生器、相位测量仪、频谱分析仪、动态信号分析仪等。 ★集成电路测试仪器:
软件
插件
接口
插件
仪器插件
电源
PC总线
GPIB总线
扩展底板或外部插件箱
…
PC 机
USB 设备
个人仪器结构图
普通台式PCI
工控机PCI
笔记本PCI
微机扩展式
◆测量过程的软件控制： CPU→ 软件控制测量过程 “以软代硬” →灵活性强、可靠性强 ◆数据处理 ： 数字滤波、随机误、系统误差、非线性校准等处理→改善测量的精确度 相关、卷积、反卷积、幅度谱、相位谱、功率谱等信号分析→提供更多高质量的信息 ◆多功能化 ：一机多用(智能化电力需求分析仪)
《人机接口》PPT课件
LCALL HQHZ
口输
P1.3 P1.4
AJMP OK
出
P1.5 P1.6
HS3: MOV N,#03H
P1.7
LCALL HQHZ AJMP OK
HS4: MOV N,#04H
OK: MOV A,M DEC A MOV B,#04H
LCALL HQHZ
MUL AB
AJMP OK HQHZ:
ADD A ,N 。。。
具体措施：
① 先将要显示的数字和字母的段码计算出来；
② 将段码按顺序做成段码表，存入程序存储器中；
③ 把要显示的BCD码作为偏移量，通过查表的方式来 查段码；
④ 取出段码，送至显示数码管进行显示。
医学PPT
20
7段LED 段码表
字符 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
共阴极 3FH 06H 5BH 4FH 66H 6DH 7DH 07H 7FH 6FH
LS3: MOV P1,#0BFH NOP MOV A,P1 CJNE A,#0BFH,HS3
LS4: MOV P1,#7FH NOP MOV A,P1 AJMP HS4
HS1: MOV N,#01H
LCALL HQHZ 8051
HS2:
AJMP OK MOV N,#02H
口输 入
P1.0 P1.1 P1.2
74LS374三态反相八D锁存器 74LS244 八同相三态缓冲器/线驱动器，缓冲器 输入口具 有缓冲作用 • 74LS245八同相三态总线收发器，缓冲器 • 74LS138 3-8线译码器 74LS139 双2-4线译码器 • 74LS164 八位串行入/并行输出移位寄存器
医学PPT
2
智能仪器人机交互接口
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4.7.1 条码的特点
（4）可携带和复印。条码作为一种平面的黑白相间的微小标 签形式，具有携带方便与容易复印的特性，是所有可流通识读 手段中最好的方法。 （5） 灵活实用。条码标识既可以作为一种识别手段单独使用， 也可以与有关识别设备组成系统实现自动化识别和自动化管理。 同时，在没有自动识别设备时，也可实现手工键盘输入。 （6） 易于制作、经济便宜。条形码称为“可印刷的计算机语 言”。条形码标签易于制作，对印刷设备和材料无特殊要求， 设备也相对便宜。识别设备结构简单，操作容易。目前，条形 码被广泛用于大型超市的商品、火车票、产品流水线、登机牌 等物品的识别。 （7）具有寿命长和不可更改的特点。条形码用保护膜方式加 以保护，便可长期保存，不会变形，不会因为时间而损失信息。 而且，条形码不能被随意更改，可防止滥用。
1、一维条码
一维条形码的用途非常广泛，不同的码制可用于不同 的应用领域。如
✓EAN 码是国际通用的符号体系，是一种长度固 定、无含意的条码，所表达的信息全部为数字， 主要应用于商品标识； ✓39码（Code 39）是目前用途广泛的一种条形码， 可表示数字、英文字母以及“−”、“.”、“/”、 “*” 等 44 个符号，其中“*”仅作为起始符和终止符； ✓93码（Code93）密度较高，能够替代39码； ✓ISBN用于图书管理； ✓25码主要应用于包装、运输以及国际航空系统的 机票顺序编号等。
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4.7.1 条码的分类
随着条形码技术的发展并逐渐渗透到各个技术领 域，条形码的种类越来越多，分类方法也有多种。 按条形码的维数可分为
➢一维条形码 ➢二维条形码 ➢三维条形码
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1、一维条码
一维条码/一维条形码（Bar code）：由一组规则排 列的条、空以及对应的字符组成的标记。
4.7.1 条码的特点
（4）可携带和复印。条码作为一种平面的黑白相间的微小标 签形式，具有携带方便与容易复印的特性，是所有可流通识读 手段中最好的方法。 （5） 灵活实用。条码标识既可以作为一种识别手段单独使用， 也可以与有关识别设备组成系统实现自动化识别和自动化管理。 同时，在没有自动识别设备时，也可实现手工键盘输入。 （6） 易于制作、经济便宜。条形码称为“可印刷的计算机语 言”。条形码标签易于制作，对印刷设备和材料无特殊要求， 设备也相对便宜。识别设备结构简单，操作容易。目前，条形 码被广泛用于大型超市的商品、火车票、产品流水线、登机牌 等物品的识别。 （7）具有寿命长和不可更改的特点。条形码用保护膜方式加 以保护，便可长期保存，不会变形，不会因为时间而损失信息。 而且，条形码不能被随意更改，可防止滥用。
1、一维条码
一维条形码的用途非常广泛，不同的码制可用于不同 的应用领域。如
✓EAN 码是国际通用的符号体系，是一种长度固 定、无含意的条码，所表达的信息全部为数字， 主要应用于商品标识； ✓39码（Code 39）是目前用途广泛的一种条形码， 可表示数字、英文字母以及“−”、“.”、“/”、 “*” 等 44 个符号，其中“*”仅作为起始符和终止符； ✓93码（Code93）密度较高，能够替代39码； ✓ISBN用于图书管理； ✓25码主要应用于包装、运输以及国际航空系统的 机票顺序编号等。
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4.7.1 条码的分类
随着条形码技术的发展并逐渐渗透到各个技术领 域，条形码的种类越来越多，分类方法也有多种。 按条形码的维数可分为
➢一维条形码 ➢二维条形码 ➢三维条形码
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1、一维条码
一维条码/一维条形码（Bar code）：由一组规则排 列的条、空以及对应的字符组成的标记。
《人机接口技术》课件
虚拟现实技术：通过计算机 模拟产生三维空间，让用户 感觉身临其境
语音识别技术：通过语音识 别技术，用户可以通过语音
与虚拟世界进行交互
手势识别技术：通过手势识 别技术，用户可以通过手势
与虚拟世界进行交互
眼动追踪技术：通过眼动追 踪技术，用户可以通过眼睛
与虚拟世界进行交互
06
人机接口技术的发展趋 势与展望
感谢您的观看
汇报人：
人机接口技术PPT课 件大纲
,
汇报人：
目录 /目录
01
点击此处添加 目录标题
04
人机接口技术 的实现方法
02
人机接口技术 概述
05
人机接口技术 的应用案例
03
人机接口技术 的基本原理
06
人机接口技术 的发展趋势与 展望
01 添加章节标题
02 人机接口技术概述
人机接口技术的定义
人机接口技术是指人与计算机或其他设备之间的信息交换方式 包括输入设备和输出设备，如键盘、鼠标、显示器等 人机接口技术旨在提高人机交互的效率和舒适度 人机接口技术的发展与计算机技术的发展密切相关
手术机器人：如达芬奇手术机器人， 可以辅助医生进行高精度手术，提 高手术成功率
添加标题
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添加标题
远程医疗：通过人机接口技术，医 生可以远程为患者进行诊断和治疗， 提高医疗资源的利用率
康复训练：通过人机接口技术，可 以帮助患者进行康复训练，提高康 复效果。
人机接口技术在工业自动化领域的应用
制
智能监控：通 过智能监控技 术实现对智能 家居设备的安
全监控
智能照明：通 过智能照明技 术实现对智能 家居设备的照
明控制
智能家电：通 过智能家电技 术实现对智能 家居设备的智
语音识别技术：通过语音识 别技术，用户可以通过语音
与虚拟世界进行交互
手势识别技术：通过手势识 别技术，用户可以通过手势
与虚拟世界进行交互
眼动追踪技术：通过眼动追 踪技术，用户可以通过眼睛
与虚拟世界进行交互
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人机接口技术的发展趋 势与展望
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人机接口技术 的实现方法
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人机接口技术 概述
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人机接口技术 的应用案例
03
人机接口技术 的基本原理
06
人机接口技术 的发展趋势与 展望
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02 人机接口技术概述
人机接口技术的定义
人机接口技术是指人与计算机或其他设备之间的信息交换方式 包括输入设备和输出设备，如键盘、鼠标、显示器等 人机接口技术旨在提高人机交互的效率和舒适度 人机接口技术的发展与计算机技术的发展密切相关
手术机器人：如达芬奇手术机器人， 可以辅助医生进行高精度手术，提 高手术成功率
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远程医疗：通过人机接口技术，医 生可以远程为患者进行诊断和治疗， 提高医疗资源的利用率
康复训练：通过人机接口技术，可 以帮助患者进行康复训练，提高康 复效果。
人机接口技术在工业自动化领域的应用
制
智能监控：通 过智能监控技 术实现对智能 家居设备的安
全监控
智能照明：通 过智能照明技 术实现对智能 家居设备的照
明控制
智能家电：通 过智能家电技 术实现对智能 家居设备的智
第4章智能仪器通信接口课件
（3）5条接口管理控制线 （ATN，IFC，REN，EOI和 SRQ）
作用：控制GP－IB总线 接口的状态
二、 GP－IB标准接口的总线结构
ATN （ATTENTION）注意线： 此线由控制者使用，用来指明数据线上 数据的类型。当ATN为1时，数据总线上的信息是由控制者发出的接口消息， 这时，一切设备一、均要接收这些信息。当ANT为0时，数据总线上的信息是
IFC（INTERFACE CLEAR）接口清除线： 由控制者使用，当IFC为1时， 整个接口系统恢复到初始状态。
REN（REMOTE ENABLE） 远程控制线： 由控制者使用，当REN为1 时，仪器可能出于远程工作状态，从而封锁设备面板的手工操作。当REN为0 时，仪器处于本地方式。
SRQ（SERVICE REQUEST）服务请求线： 所有设备都与这条“线或” 在一起，任一设备将此线变为低态(SRQ为1），即表示向控者提出服务请求， 然后控者再通过依次查询确定提出请求的设备。
EOI（END OR IDENTIFY） 结束或识别线，与ATN配合使用，当EOI为1， ATN为0时，表示讲着已传递完一组数据，当EOI为1时，表示控者要进行识别 操作，要求设备把他们的状态放在数据线上。
控者是数据传输过程中的组织者和控制者，例如 对其他设备进行寻址或允许“讲者”使用总线等。控者 通常由计算机担任，GP-IB系统不允许有两个或两个以 上的控者同时起作用。
控者、讲者、听者被称为系统功能的三要素，对于系 统中的某一台装置可以具有三要素中的一个、两个或全 部。GP-IB系统中的计算机一般同时兼有讲者、听者与 控者的功能。
GP－IB即通用接口总线（General Purpose Interface Bus） 是国际通用的仪器接口标准。目前生产的智能仪器几乎无例外地 都配有GP－IB
作用：控制GP－IB总线 接口的状态
二、 GP－IB标准接口的总线结构
ATN （ATTENTION）注意线： 此线由控制者使用，用来指明数据线上 数据的类型。当ATN为1时，数据总线上的信息是由控制者发出的接口消息， 这时，一切设备一、均要接收这些信息。当ANT为0时，数据总线上的信息是
IFC（INTERFACE CLEAR）接口清除线： 由控制者使用，当IFC为1时， 整个接口系统恢复到初始状态。
REN（REMOTE ENABLE） 远程控制线： 由控制者使用，当REN为1 时，仪器可能出于远程工作状态，从而封锁设备面板的手工操作。当REN为0 时，仪器处于本地方式。
SRQ（SERVICE REQUEST）服务请求线： 所有设备都与这条“线或” 在一起，任一设备将此线变为低态(SRQ为1），即表示向控者提出服务请求， 然后控者再通过依次查询确定提出请求的设备。
EOI（END OR IDENTIFY） 结束或识别线，与ATN配合使用，当EOI为1， ATN为0时，表示讲着已传递完一组数据，当EOI为1时，表示控者要进行识别 操作，要求设备把他们的状态放在数据线上。
控者是数据传输过程中的组织者和控制者，例如 对其他设备进行寻址或允许“讲者”使用总线等。控者 通常由计算机担任，GP-IB系统不允许有两个或两个以 上的控者同时起作用。
控者、讲者、听者被称为系统功能的三要素，对于系 统中的某一台装置可以具有三要素中的一个、两个或全 部。GP-IB系统中的计算机一般同时兼有讲者、听者与 控者的功能。
GP－IB即通用接口总线（General Purpose Interface Bus） 是国际通用的仪器接口标准。目前生产的智能仪器几乎无例外地 都配有GP－IB
第4章 智能仪器的人机接口
4.1 键盘接口设计
键盘是一组开关的集合， 键盘是一组开关的集合，是智能仪器常见的 输入设备之一，通过键盘输入数据或命令， 输入设备之一，通过键盘输入数据或命令，可以 实现简单的人机对话。 实现简单的人机对话。 键盘与CPU接口包括硬件和软件两部分： 键盘与CPU接口包括硬件和软件两部分： CPU接口包括硬件和软件两部分 硬件是指键盘的结构及其与主机的连接方式； 硬件是指键盘的结构及其与主机的连接方式； 软件是指对按键的识别与分析， 软件是指对按键的识别与分析，称为键盘管理 程序。 程序。
键盘管理程序的任务： 键盘管理程序的任务：
识键 译键 键义分析
判断是否有键输入 识别出是哪一个键 确定相应的键义
执行
根据输入键的要求，调用相关的程序。 根据输入键的要求，调用相关的程序。
4.1.1
键盘输入的基础知识
键抖动及消除
键抖动时间的长短与键的材料有关，一般为5~10ms。 键抖动时间的长短与键的材料有关，一般为5~10ms。 5~10ms
• 行扫描法
一个4 一个4×8矩阵键盘与单片机接口的实例，并行接口芯 矩阵键盘与单片机接口的实例， 8155的PC口工作于输出方式 用于行扫描。PA口工作于 口工作于输出方式， 片8155的PC口工作于输出方式，用于行扫描。PA口工作于 输入方式，用来读取列线状态。 输入方式，用来读取列线状态。
具体步骤： 具体步次执 如同操作者在连续不断操作该键一样， 行，如同操作者在连续不断操作该键一样，这种现象称 为连击。
当某键被按下时， 当某键被按下时，首先进行 去抖动处理， 去抖动处理，确认键被按下 执行相应的功能， 时，执行相应的功能，执行 完之后不是立即返回， 完之后不是立即返回，而是 等待按键释放之后再返回。 等待按键释放之后再返回。 这样就避免了连击现象。 这样就避免了连击现象。
人机接口技术word版本
第四章人机接口技术一、填空题1.在多位LED显示器接口电路的控制信号中，必不可少的是信号和信号。
2.在7段LED显示器接口中，如果采用软件译码法，那么显示数据时，CPU输出的是，如果采用硬件译码法，CPU输出的是。
3.在8位的7段LED显示器接口中，如果采用动态显示法，CPU需要输出2路数据，一路用于，另一路用于。
4.矩阵式非编码键盘识别按键有两种方法：一种是传统的，另一种是速度较快的；其中必须采用可编程并行接口。
5.智能仪器的非编码键盘按组织方式分，有和，若系统需要32个按键，宜采用键盘结构为好。
二、选择题1.在利用字符发生器的点阵式LED显示器中，当要显示一个字符时，CPU输出的是（）A．点阵码 B.二进制数据C.字型码D.ASCⅡ码和点阵序列号2.为给扫描法工作的键盘提供接口电路，在接口电路中需要（）A．一个输入口 B．一个输出口C．一个输入口和一个输出口 D．两个输入口3.8279芯片与80C51接口电路时，其内部时钟信号是由外部输入的时钟信号经过分频产生的。
如80C51的fosc=6MHz，8279为取得100KHz的内部时钟信号，则其定时值为A．20D B．10D C．20H D．10H4.在矩阵式非编码接口中，线反转法的特点在于（）A．接口线中作为输入线或输出线是固定的B．接口线中作为输入线或输出线是变化的C．接口线作为输出线的，输出扫描码；作为输入线的，输入键特征码D．微机通过地址线输出扫描码，接口线输入键特征码三、判断题1.8279和zlg7289都是用于键盘和LED显示器的专用接口芯片。
（）2.在单片机与微型打印机的接口中，打印机的BUSY信号可作为查询信号或中断请求信号使用。
（）3.为给扫描法工作的8*8键盘提供接口电路，在接口电路中只需要提供两个输入口和一个输出口。
（）4.LED显示器的字型码是固定不变的。
（）四、简答题(1.2.3.9.10与PPT上相同)1.在进行单片机与键盘接口设计时需要解决哪几个主要问题？什么是按键弹跳？如何解决按键弹跳的问题？2.键盘和非编码键盘各有什么特点？3.行扫描式非编码键盘和线反转式非编码键盘的工作原理。
智能仪器人机接口技术
每个像素点都由集成在像素点背后的薄膜晶体管驱动 亮度好、对比度高、层次感强、颜色鲜艳、耗电、成本高 目前最好的LCD显示设备，效果接近CRT显示器，是主流
3 LCD显示处理及接口设计
LCD驱动方式
必须采用交流驱动方式，直流在100mV以下 交流电压频率：30~200Hz；幅值：4~5V
智能仪器
第五章 智能仪器的人机 接口技术
学习提纲
1 键盘处理与接口设计 2 LED显示处理及接口设计 3 LCD显示处理及接口设计 4 触摸屏处理及接口设计
1 键盘处理与接口设计
键抖动、键连击及串键的处理
键抖动
键按下或松开会产生短暂的抖动，一般5~10ms
硬件去抖
1 键盘处理与接口设计
一般为BCD型，将BCD码译为7段字形段码 常用的译码器：74LS47，MC14495，74LS248 优缺点：节省CPU时间，成本和体积有所上升
软件译码
CPU查表，找出要显示数字或字符对应的字形段码 优缺点：与硬件译码相反
2 LED显示处理及接口设计
显示与驱动
静态显示及接口
每位数码管需要一个锁存器锁存段码信号 驱动：5~15mA，可借助锁存器 接口：根据CPU的引脚资源，串行或并行 译码方式
2 LED显示处理及接口设计
软件译码串行输入动态显示
2 LED显示处理及接口设计
动态显示编程
专门设置动态显示子程序，应 具通用性
LED位数较多时，CPU负担较重
3 LCD显示处理及接口设计
LCD显示器
本身不发光，是一种被动显示器件 较之本身发光的显示器件，具有如下特点：
体积小、重量轻、外形薄 低电压、微功耗
2 LED显示处理及接口设计
分类
3 LCD显示处理及接口设计
LCD驱动方式
必须采用交流驱动方式，直流在100mV以下 交流电压频率：30~200Hz；幅值：4~5V
智能仪器
第五章 智能仪器的人机 接口技术
学习提纲
1 键盘处理与接口设计 2 LED显示处理及接口设计 3 LCD显示处理及接口设计 4 触摸屏处理及接口设计
1 键盘处理与接口设计
键抖动、键连击及串键的处理
键抖动
键按下或松开会产生短暂的抖动，一般5~10ms
硬件去抖
1 键盘处理与接口设计
一般为BCD型，将BCD码译为7段字形段码 常用的译码器：74LS47，MC14495，74LS248 优缺点：节省CPU时间，成本和体积有所上升
软件译码
CPU查表，找出要显示数字或字符对应的字形段码 优缺点：与硬件译码相反
2 LED显示处理及接口设计
显示与驱动
静态显示及接口
每位数码管需要一个锁存器锁存段码信号 驱动：5~15mA，可借助锁存器 接口：根据CPU的引脚资源，串行或并行 译码方式
2 LED显示处理及接口设计
软件译码串行输入动态显示
2 LED显示处理及接口设计
动态显示编程
专门设置动态显示子程序，应 具通用性
LED位数较多时，CPU负担较重
3 LCD显示处理及接口设计
LCD显示器
本身不发光，是一种被动显示器件 较之本身发光的显示器件，具有如下特点：
体积小、重量轻、外形薄 低电压、微功耗
2 LED显示处理及接口设计
分类
智能仪器原理与设计-智能仪器的人机接口
如何识键译键？
4.1.1 去抖动 由于触点的弹性作用，在按键闭合及断开时不会立
即稳定地接通及断开，即在开关闭合及断开瞬间均伴随 抖动（抖动时间由按键特性决定，一般为5～10ms），会 引起一次按键被多次识别。
键按下 闭合稳定
前沿抖动
后沿抖动
图 4.1 按键抖动信号波形
消抖动的方法 l 一种是硬件措施，即增加R-S触发器来消除按键抖动 。但在键数较多时，会使键盘接口的硬件电路复杂化， 并增加硬件成本。 l 另一种是软件措施，即通过程序消除按键抖动。常用 软件延时法来消除按键抖动。
;送显示缓冲区首址（个位） ;送显示代码表首址（实际为 表首 TABLE的地址） ;取个位段选码 ;查表 ;273(2)选通地址
MOVX @DPTR，A
;送出个位
INC R0
;指向十位
MOV DPTR，#TABLE
;恢复表首址
MOV A，@R0
;取十位数
MOVC A，@A+DPTR
;查表
MOV DPTR，#0BFFFH
如果将行线x0～x3接到微处理 器的输出口，列线y0～y3接到微 处理器的输入口。
行扫描法判别步骤： l x0为低电平，x1～x3为高电平，接着读取列线y0～y3的电平 ；假如y0～y3都呈高电平，则说明x0这一行没有按键闭合。 l 然后使行线x1为低电平，x0、x2、x3为高电平，再读取列线 y0～y3的电平。以此类推，直到x3扫描完。 l 每次扫描都得到一组与按键所在的列和行的位置相对应编 码，被称为键位置码。
段选码锁入两个74LS273中。
7FFFH
。
图4.6LED显示驱动程序如下：
设显示缓冲区设在8031内部RAM的40H（个位）和41H（十位）两个单元
智能仪器人机接口电路设计
单片机技术课程设计说明书智能仪器人机接口电路设计专业 ______________ 电气工程及自动化 _________ 学生姓名 _____________________________________ 班级 ________________ BMZ电气081 ____________ 学号 ________________________________________ 扌旨导教师 _____________ 周云龙______________ 完成日期 _________ 2011年6月9日____________随着社会的发展，科学的进步，人们的生活水平在逐步的提高，尤其是微电子技术的发展，犹如雨后春笋般的变化。
电子产品的更新速度快就不足惊奇了。
计算器在人们的日常中是比较的常见的电子产品之一。
如何使计算器技术更加的成熟，充分利用已有的软件和硬件条件，设计出更出色的计算器，使其更好的为各个行业服务，成了如今电子领域重要的研究课题。
科技的进步需要技术不断的提升。
一块大而复杂的模拟电路花费了您巨大的精力，繁多的元器件增加了您的成本。
而现在，只需要一块几厘米平方的单片机，写入简单的程序，就可以使您以前的电路简单很多。
相信您在使用并掌握了单片机技术后，不管在您今后开发或是工作上，一定会带来意想不到的惊喜。
现在应用较广泛的是科学计算器，所谓科学计算器，与我们日常所用的简单计算器有较大差别：只能进行正数加、减、乘、除四则运算的计算器叫做简单计算器；科学计算器是指能兼容正数的四则运算和乘方、开方运算，具有指数、对数、三角函数、反三角函数及存储等计算功能的计算器。
计算器的未来是小型化和轻便化，如使用太阳能提供电池的计算器，使用ASIC设计的计算器,如使用纯软件实现的计算器等,随着社会的发展,知识的更新,各行各业的需要带动了电子产品的发展,未来的智能化计算器将是我们的发展方向,更希望成为现代社会应用广泛的计算工具。
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共阳极LED数码管的发光二极管的阳极连接在一起
，通常此公共阳极接正电压。当某个发光二极管的 阴极为低电平时，发光二极管点亮，相应的段被显 示。
5
目录
Contents
发展历史
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LED基础知识
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LED显示方法
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LCD基础知识
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LCD显示方法
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课堂总计
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第三阶段
纯平技术的世纪之战：以LG为代表的“物理纯 平”和以三星为代表的“视觉纯平”一时间成为争 论与竞争的焦点。调节操控方面诞生了OSD（屏幕 显示菜单控制），它实际上是数控调节方式的一种 。它以量化的方式将调节情况直观地显示在屏幕上
12
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Contents
发展历史
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LED基础知识
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LED显示方法
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LCD基础知识
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LCD显示方法
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课堂总结
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LED显示器的结构
共阴极LED数码管的发光二极管的阴极连接在一起
，通常此公共阴极接地。当某个发光二极管的阳极 为高电平时，发光二极管点亮，相应的段就显示。
理是利用液晶的物理特性，通电时导通，排列变得 有秩序，使光线容易通过；不通电时排列混乱，阻 止光线通过。通过和不通过的组合就可以在屏幕上 显示出图像来。由于LCD本身的工作原理，也就决 定了液晶显示具有厚度薄、适于大规模集成电路直 接驱动、易于实现全彩色显示的特点，目前已经被 广泛地应用在便携式电脑、数码摄(录)像机、PDA移 动通信工具等众多领域。
智能仪器的人机接口 显示器接口设计
一
二
目录
三
Contents
四
五
六
目录
Contents
发展历史
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LED基础知识
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LED显示方法
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LCD基础知识
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LCD显示方法
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课堂总结
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目录
Contents
发展历史
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LED基础知识
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LED显示方法
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LCD基础知识
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LCD显示方法
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课堂总结
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第一阶段
20世纪80年代至90年代初，球面显示器。
显示器的显像管都以球面的形态出现，在水平和垂 直方向都是弯曲的，图像也随着屏幕的形态弯曲。 因而造成图像严重失真，也使实际的显示面积比较 小，弯曲的屏幕还很容易造成反光现象。色彩方面
LED显示器的特点
LED显示器是由发光二极管为象素按照行与列 的结构制作而成。它具有焊点少、连接少、所有亮 点都在同一平面内，而且亮度均匀、外形美观等特 点。
LED点阵式显示器能显示数字也能显示各种符 号和英文字母等。
LED显示器有单色LED和彩色LED之分。单色
LED点阵式显示器的发光颜色有绿、红、橙和黄等 数种。而彩色LED点阵式显示器是由变色发光二极 管构成的。
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Contents
发展历史
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LED基础知识
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LED显示方法
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LCD基础知识
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LCD显示方法
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课堂总结
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LED显示器的结构
LED显示器由若干个发光二极管组成。发光二 极管导通时就会发亮，控制不同组合的二极管 导通，显示出不同的字符。 常见的LED数码管为“8”字型的，共计8段。 每一个段对应一个发光二极管。这种数码管显 示器有共阳极和共阴极两种。
LCD显示方法
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LED显示器的结构 LED显示器的译码方法
课堂总结
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发展历史
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LED基础知识
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LED显示方法
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LCD基础知识
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LCD显示方法
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课堂总结
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发展历史
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LED基础知识
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LED显示方法
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LED基础知识
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LCD显示方法
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课堂总结
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第二阶段
20世纪90年代中至90年代末，平面直角显示 器。为了减小第一阶段球面屏幕的失真和反光等缺
点，显像管厂商于1994年生产出平面直角显示器。 平面直角并不是指显像管表面是平坦的，只不过其 曲率相对球面显像管比较小而已。由于其屏幕表面 接近平面，四个角都是直角，显示质量也有了较大 提高，因而平面直角显示器在九十年代中后期成了 最流行的显示器配置，显示器的尺寸也不再局限于 原来的14英寸，陆续出现了15、17英寸等较大尺寸 。显示器的显示质量有了很大提高。
，由刚开始的绿显、单显到一度非常流行的14英寸 彩色显示器。这一阶段CRT显示器操控方式主要是
以模拟调节为主，只能实现几种最常见的控制调节 ；而且缺乏直观的控制度量，不够准确；故障机率 也比较大。由于荫罩显像管中荧光点排列的方式， 所以能产生边缘清晰的图象，很适合文字的显示。
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发展历史
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LED基础知识
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LED显示方法
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LCD基础知识
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LCD显示方法
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课堂总结
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第四阶段
LCD1602
LED显示屏
液晶显示屏
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Contents
发展历史
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LED基础知识
，使用户非常容易上手，轻易地掌握。OSD的出现
，使显示器的调节手段上了一个新的台阶。
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发展历史
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LED基础知识
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LED显示方法
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LCD基础知识
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LCD显示方法
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课堂总结
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第四阶段 21世纪初至今，液晶显示器。液晶显示器的原
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LED显示方法
Text heLCD显示方法
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课堂总结
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Contents
LED显示接口
发展历史
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LED基础知识
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LED显示器的特点
LED显示方法
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LCD基础知识
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，通常此公共阳极接正电压。当某个发光二极管的 阴极为低电平时，发光二极管点亮，相应的段被显 示。
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第三阶段
纯平技术的世纪之战：以LG为代表的“物理纯 平”和以三星为代表的“视觉纯平”一时间成为争 论与竞争的焦点。调节操控方面诞生了OSD（屏幕 显示菜单控制），它实际上是数控调节方式的一种 。它以量化的方式将调节情况直观地显示在屏幕上
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LED显示器的结构
共阴极LED数码管的发光二极管的阴极连接在一起
，通常此公共阴极接地。当某个发光二极管的阳极 为高电平时，发光二极管点亮，相应的段就显示。
理是利用液晶的物理特性，通电时导通，排列变得 有秩序，使光线容易通过；不通电时排列混乱，阻 止光线通过。通过和不通过的组合就可以在屏幕上 显示出图像来。由于LCD本身的工作原理，也就决 定了液晶显示具有厚度薄、适于大规模集成电路直 接驱动、易于实现全彩色显示的特点，目前已经被 广泛地应用在便携式电脑、数码摄(录)像机、PDA移 动通信工具等众多领域。
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第一阶段
20世纪80年代至90年代初，球面显示器。
显示器的显像管都以球面的形态出现，在水平和垂 直方向都是弯曲的，图像也随着屏幕的形态弯曲。 因而造成图像严重失真，也使实际的显示面积比较 小，弯曲的屏幕还很容易造成反光现象。色彩方面
LED显示器的特点
LED显示器是由发光二极管为象素按照行与列 的结构制作而成。它具有焊点少、连接少、所有亮 点都在同一平面内，而且亮度均匀、外形美观等特 点。
LED点阵式显示器能显示数字也能显示各种符 号和英文字母等。
LED显示器有单色LED和彩色LED之分。单色
LED点阵式显示器的发光颜色有绿、红、橙和黄等 数种。而彩色LED点阵式显示器是由变色发光二极 管构成的。
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LED显示器的结构
LED显示器由若干个发光二极管组成。发光二 极管导通时就会发亮，控制不同组合的二极管 导通，显示出不同的字符。 常见的LED数码管为“8”字型的，共计8段。 每一个段对应一个发光二极管。这种数码管显 示器有共阳极和共阴极两种。
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第二阶段
20世纪90年代中至90年代末，平面直角显示 器。为了减小第一阶段球面屏幕的失真和反光等缺
点，显像管厂商于1994年生产出平面直角显示器。 平面直角并不是指显像管表面是平坦的，只不过其 曲率相对球面显像管比较小而已。由于其屏幕表面 接近平面，四个角都是直角，显示质量也有了较大 提高，因而平面直角显示器在九十年代中后期成了 最流行的显示器配置，显示器的尺寸也不再局限于 原来的14英寸，陆续出现了15、17英寸等较大尺寸 。显示器的显示质量有了很大提高。
，由刚开始的绿显、单显到一度非常流行的14英寸 彩色显示器。这一阶段CRT显示器操控方式主要是
以模拟调节为主，只能实现几种最常见的控制调节 ；而且缺乏直观的控制度量，不够准确；故障机率 也比较大。由于荫罩显像管中荧光点排列的方式， 所以能产生边缘清晰的图象，很适合文字的显示。
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第四阶段
LCD1602
LED显示屏
液晶显示屏
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LED基础知识
，使用户非常容易上手，轻易地掌握。OSD的出现
，使显示器的调节手段上了一个新的台阶。
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第四阶段 21世纪初至今，液晶显示器。液晶显示器的原
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