第六讲 MCU的键盘与显示接口一、键盘扫描二、数码管显示三、实训20192019年春年春 .人机对话MCU输入设备输出设备键盘扫描仪麦克风摄像头数码管LCDLED点阵音箱20192019年春年春 .一、键盘扫描n1、键盘的分类n根据识别方式n编码键盘n非编码键盘。编码键盘：编码键盘： 键盘上闭合键的识别由专用硬件实现。键盘上闭合键的识别由专用硬件实现。非编码键盘：键盘上闭合键的识别由软件实现。非编码键盘：键盘上闭合键的识别由软件实现。例如：计算机的通用键盘20192019年春年春 .n非编码键盘n独立键盘按键）n矩阵键盘20192019年春年春 .n2、按键的特性四脚按键）n（1外形实验室常见20192019年春年春 .n2、按键的特性四脚按键）n（2对角连通nPCB安装时要注意20192019年春年春 .n2、按键的特性四脚按键）n（3按下瞬间电气特性n机械抖动抖动时间长短和开关机械特性有关，一般为抖动时间长短和开关机械特性有关，一般为1-10ms1-10ms为了保证CPU对键的闭合作一次仅一次处理，在软件中必须设置去除抖动。20192019年春年春 .n3、键盘扫描程序设计20192019年春年春 .n在键盘扫描子程序中完成下述几个功能：n（1判断键盘上有无键按下n（2去键的机械抖动影响n（3求按下键的键号n（4键闭合一次仅进行一次键功能操作20192019年春年春 .（1main函数nvoid main ( ) /主函数n n while(1)nnP3=0xFF;nif(P3!=0xFF)nndelay(5);nP3=0xFF;nif(P3!=0xFF)n scan_key( );nnn 20192019年春年春 .（2） scan_key函数n void scan_key( )n nif(RXD=0)nmodel_one( );nif(TXD=0)nwhile(TXD=0);/等待按键释放nmodel_two( );n 20192019年春年春 .（3） model_one函数n void model_one( )n n uchar i,x,y; /定义变量nx=0x01; /第一个灯赋初值ny=0xFE;nwhile(1) /大循环nnfor(i=0;i7;i+) /循环七次nndelay(2000); /延时500毫秒nP1=x; /P1端口第一个灯亮nP2=y;nx=_crol_(x,1); /左移一位， 第二个灯亮ny=_crol_(y,1);nnx=0x01; ny=0xFE;nn 20192019年春年春 .讨论：单片机对非编码键盘的控制方式 n（1编程扫描方式：n当单片机空闲时，才调用键盘扫描子程序，响应键盘的输入要求。n（2定时扫描方式：n每隔一定时间对键盘扫描一次。通常利用单片机内的定时器，产生10MS的定时中断，CPU响应定时器溢出中断请求，对键盘扫描。缺点：对键盘扫描是随机的。优点：及时响应键入的命令或数据，便于用户对正优点：及时响应键入的命令或数据，便于用户对正在执行的程序进行干预。在执行的程序进行干预。缺点：不管键盘上有无键闭合，缺点：不管键盘上有无键闭合，CPUCPU总是定时的关总是定时的关心键盘状态，由于用户可能对正在运行的系统很心键盘状态，由于用户可能对正在运行的系统很少甚至不干预，所以大多数情况下都是空扫描。少甚至不干预，所以大多数情况下都是空扫描。20192019年春年春 . 优点： CPU 效率较高。n一般而论：键盘工作方式的选取应该根据实际应用系统中CPU工作的忙、闲情况而定。其原则是既要保证能及时响应按键操作，又不要过多占用CPU 的工作时间。n（3中断扫描方式n当键盘上有键闭合时产生中断请求，CPU响应中断，执行中断服务程序，判别键号，并作相应的处理。20192019年春年春 .二、数码管显示n1、LED显示器结构nLED显示器是单片机应用系统中常用的输出器件。它是由若干个发光二极管组成的。n原理：当发光二极管导通时，相应的一个点或一个笔画发亮。控制不同组合的二极管导通，就能显示出各种字符。20192019年春年春 . 7段LED结构图 （a共阴极 （b共阳极 （c管脚配置共阳极共阳极LEDLED显示器的发光二极管的阴极为低电平显示器的发光二极管的阴极为低电平时时, ,二极管被点亮。二极管被点亮。共阴极共阴极LEDLED显示器的发光二极管的阳极为高电平显示器的发光二极管的阳极为高电平时时, ,二极管被点亮。二极管被点亮。 20192019年春年春 .a, b, c, d, e, fa, b, c, d, e, f被点亮被点亮共阴极段选码共阴极段选码( (高电平点亮）：高电平点亮）：3FH3FH Dp g f e d c b a 0 0 1 1 1 1 1 1共阳极段选码低点平点亮）共阳极段选码低点平点亮）: C0H Dp g f e d c b a 1 1 0 0 0 0 0 0nC语言共阴极的段码表：nUnsigned char segments7 =0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F,0x77,0x7C,0x39,0x5E,0x79,0x71,0x00;nP2= segments7x或P2= segments7x20192019年春年春 .“米字段结构及外型图 20192019年春年春 .n2 LED显示器原理nLED显示器有两种方式：n（1LED静态显示方式n（2LED动态显示方式静态显示：显示器显示某一个字符时，相应的发光二极管恒定的导通或截至。动态显示：显示器的各位轮流被点亮，对于显示器的每一位来说，每隔一段时间点亮一次。20192019年春年春 .（1LED静态显示方式四位静态LED显示器电路缺点：每一位都需要一个缺点：每一位都需要一个8 8位输出口控制。当显位输出口控制。当显示器位数比较少时，采用静态显示的方法是合示器位数比较少时，采用静态显示的方法是合适的。适的。优点：静态显示时，较小的电流就能得到较高的亮度优点：静态显示时，较小的电流就能得到较高的亮度且字符不闪烁。且字符不闪烁。20192019年春年春 .（2LED动态显示方式八位八位LEDLED动态显示器电路动态显示器电路 原理：动态显示利用了原理：动态显示利用了LEDLED显示器的余晖和人眼的显示器的余晖和人眼的视觉暂留功能可以达到各位同时显示的效果，但视觉暂留功能可以达到各位同时显示的效果，但是必须保证扫描的速度足够快，否则字符会闪烁。是必须保证扫描的速度足够快，否则字符会闪烁。显示器的亮度相关的两个因素：1.导通电流；2.点亮时间和间隔时间的比例。 动态显示的位数增多，将会占用大量CPU时间，因此动态显示的实质是以牺牲CPU时间来换取器件的减少。20192019年春年春 .三、实训n1、尝试不同键盘扫描算法；n2、确定不同的延时时间，观察现象。n1、确定显示器类型，共阳或共阴，确定码表。n2、确定延时时间。20192019年春年春 .