第4讲 单片机按键显示接口技术

第四讲 单片机按键显示接口技术
4.1 单片机按键接口与编程
4.2 单片机LED数码管接口与编程
4.3 ZLG7289显示按键接口芯片使用
4.4 128-64点阵液晶模块使用
4.1 单片机按键接口与编程
4.1.1 键盘分类
＠ 按键值编码方式分 (硬件)编码键盘与非(硬件)编码键盘。 ＠ 按键组连接方式分 独立连接键盘与矩阵连接键盘。
2．独立式按键的软件结构
有按键信号？
N
Y
延时等待20ms
仍有按键信号？
NYΒιβλιοθήκη 键盘处理按键释放？ Y
N
（1）按键扫描函数； 返回按键值 #Include <reg51.h> #define NO_KEY 0XFF #define START #define END #define UP #define DOWN sbit sbit 0x0A 0x0B 0x0C 0x0D
1)设置显示缓冲区，存放待显示数据。 2)显示译码：程序存储器中建立字形码常数表，查表得出对应数 据的字形码。 3)输出显示：输出字形码到显示端口。
#include <reg51.h>
#define DISP_PORT P1 unsigned char code disp_decode_tab[ ]={0x3F,0x06, 0x5B, 0x4F, 0x06, 0x6D, 0x7D, 0x07, 0x7F, 0x6F, 0x77, 0x7C, 0x39, 0x5E, 0x79, 0x71, 0x00};
编码键盘: 采用专用的编码/译码器件,被按下的键 由该器件译码输出相应的键码/键值。 特点：增加了硬件开销，编码因选用器件而异，编 码固定，但编程简单。适用于规模大的键盘。
非编码键盘: 单片机系统多采用此类键盘 采用软件编/译码的方式,通过扫描，对每个被按下 的键判别输出相应的键码/键值。 特点：不增加硬件开销，编码灵活，适用于小规模 的键盘，特别是单片机系统。但编程较复杂,占CPU 时间，还须软件“消颤”。 独立连接键盘: 每键相互独立，各自与一条I/O线相 连，CPU可直接读取该I/O线的高/低电平状态。 特点：占I/O口线多，但判键速度快，多用于设置控 制键、功能键。适用于键数少的场合。
当LED字段引线与数据线连接，每个显示字形对应一个字形码。
P1.0～1.7 MCS-51
a b
h
a f g e d c h b
LED 的字形码(字段码)
COM
显示字符
共阴极 共阳极
0 1 8． ‘灭’ F U P．
3FH 06H FFH 00 71H 3EH F3H
C0H F9H 00H FFH 84H C1H 02H
2) 74LS164显示接口电路。
+5V VCC TxD RxD
A B
CLK
CLR
h g f e d c b a
74LS164
A B
CLK
CLR
h g f e d c b a
74LS164
A B
CLK
CLR
h g f e d c b a
74LS164
89C51 单片机
共阳LED 数码管
+5V
有几个LED就要几个74LS164，但只要数据不变，送一次 就保持住了，且不闪烁，编程十分简单。
3) 74LS164显示接口电路驱动程序设计。
1)设置显示缓冲区，存放待显示数据，可以是一个数组。 2)显示译码：程序存储器中建立字形码常数表，查表得出对应数 据的字形码，用常量数组实现。 3)输出显示：输出字形码到显示端口，利用循环语句实现。
#include <reg51.h> unsigned char disp_buf[4];// 定义为全局变量 unsigned char code seg_tab[] = {0x03, 0x9f, 0x25, 0x0d, 0x99, 0x49, 0x41, 0x1f, 0x01, 0x19, 0x61, 0xff }; void disp7seg (void) { unsigned char i,disp_number; for(i=0; i<4; i++) { disp_number = disp_buf[i]; SBUF = seg_tab[value]; //发送显示段码 while ( TI == 0 ); //等待发送完毕 TI = 0; } }
共阳极
共阴极
外形图
7段LED字型码（段码）
显示 字形
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F “灭”
dp a b c d e f g
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1
unsigned char disp_buf[6]; //显示缓存 unsigned char code seg_decode[] = {0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0xff,0x00} unsigned char code bit_select[] = {0x00,0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20}; void dispscan(void) { unsigned char i,j; for (i=1; i<7; i++) { j = disp_buf[i-1]; //取出需显示的数 segport = seg_decode[j]; //送出段型码 bitport = bit_select[i]; //送出位选码 delayms(1); bitport=0x00; } }
2、键盘扫描程序的编写
键盘扫描程序一般流程： (1) 判别有无键按下。 (2) 延时。
(3) 键盘扫描取得闭合键的行、列值－键值。
(4) 用计算法或查表法得到键号。 *(5) 判断闭合键是否释放，如没释放则继续等待。 (6) 将闭合键键号保存, 然后返回。
开始 P1.0-P1.3 置零 P1.3-P.17 置高 N 判断是否 有键按下？ Y 延时去抖 判断是否 有键按下？ Y N
置扫描初值 输出行扫描信号 有键按下？ N 修改行扫描信号 最后一行？ Y 返回键值 Y 确定键值
N
4.2 单片机LED数码管接口与编程
4.2.1 LED显示器结构和字段码关系
由发光二极管组成，不同的发光段亮，可组成不同字型，其亮度
与电流有关。电流越大亮度越高，一般各管电流在2-5mA较合适。
1. LED显示器结构
矩阵连接键盘: 键按矩阵排列,各键处于矩阵行/列 的结点处,CPU通过对连在行(列)的I/O线送已知电平 的信号,然后读取列(行)线的状态信息。逐线扫描, 得出键值。 特点：键多时占用I/O口线少,但判键速度慢,多用于 设置数字键。适用于键数多的场合。
VC C
＋5 V 0 1 5 9 13 1 2 6 10 14 2 3 7 11 15 3 0 1 2 3
keydata = KeyScan( );
if (keybuff != keydata;) keybuff = NO_KEY ;
return(keydata);
}
（3）等待按键释放函数
void Keyoff( void )
{ unsigned char keydata; do
{
keydata = KeyScan( );
4.2.3 LED数码管的动态显示
动态显示:
各数码管在显示过程中轮流得到送显信号，与各数码管接口 的I/O口线是共用的。
动态显示特点:
有闪烁，用元器件少，占I/O线少，必须扫描，花费CPU时 间，编程复杂。(有多个LED时尤为突出）
工作原理：从P0口送段码,P1口送位选信号。段码虽同时到 达 6个LED，但一次仅一个LED被选中。利用“视觉暂留”， 每送一个字符并选中相应位线，延时一会儿,再送/选下一 个……循环扫描即可。
void fun_disp( unsigned char disp_number)
{ unsigned char decoder; decoder = disp_decode_tab[ disp_number]; //显示译码 DISP_PORT = decoder; } // 显示输出
2. 基于移位寄存器的静态显示
P1.0 P1.1 P1.2 8 03 1 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7
4 8 12 0
4.1.2 键盘驱动程序所需要解决的三个问题
1、键抖动及处理 2、键盘状态的判断－是否有键按下 3、闭合键的识别－是哪个键按下了
1、键抖动及处理 (1) 软件延时去抖
有按键信号？
N
Y
延时等待20ms
段 代 码
P0.7 P0.6 P0.5 P0.4 P0.3 P0.2 P0.1 P0.0
7406 OC门 X 3
+5V
上拉 电阻 ×14
AT89C51
共阴 数码管
位 选 线
P1.5 P1.4 P1.3 P1.2 P1.2 P1.0
#include <reg51.h> #include "delay.h" #include "dispscan.h"