《人机交互技术》PPT课件

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1、第4章人机交互技术4.1键盘接口设计4.2LED显示器接口设计4.3LCD显示器接口设计4.4触摸屏技术4.5打印机接口设计第4章单片机的人机交互技术人机交互是指操作人员与计算机之间进行的现场或远程信息交换与联系，用于人机交互的设备称为人机接口，这些设备主要有键盘、显示器和打印机等。一般的计算机控制系统必须要有人机交互功能，以便操作人员可以随时输入数据传递生产命令，并通过显示和打印功能及时掌握生产情况。对于简单的应用场合，由于单片机本身就是一个最小的应用系统，因此能直接满足实际应用所要求的功能，充分发挥单片机硬件结构紧凑、设计简单、成本低的优点。当设计一些较

2、为复杂的测控系统时，其自身的功能往往不能够满足应用的需要，此时可利用MCS-51系列单片机强大的外部扩展功能，扩展各种外围电路以补充片内资源的不足，适应特定应用的要求。概述键盘是若干按键的集合，是向系统提供操作人员干预命令及数据的接口设备。键盘可分为编码键盘和非编码键盘两种。编码键盘能够由硬件逻辑自动提供与被按键对应的编码。此外，一般还具有去抖动和多键、窜键保护电路，这种键盘使用方便，但需要较多的硬件，价格较贵，一般的单片机应用系统较少采用。非编码键盘只简单地提供行和列的矩阵，其它工作都靠软件来完成，由于其经济实用，目前在单片机应用系统中多采用这种办法。4.1

3、键盘接口设计1、在设计键盘接口时，解决以下几个问题：检测是否有键按下；去抖动若有键按下，判定是哪一个键；确定被按键的读数；不管一次按键持续的时间有多长，仅采用一个数据；处理同时按键。5~10ms5~10ms>100ms按键过程前跳沿后跳沿识别区2、独立式连接的非编码键盘（ｂ）查询方式（ａ）中断方式8031INT0＋５ＶINT1&P1.0P1.1P1.2P1.78031+5VP1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7为了识别键盘上的闭合键，通常采用两种方法，一种为扫描法，另一种称为线反转法。扫描法原理：CPU每次使并行输出端口的某位为零，而

4、其它位为1，然后CPU只要读取输入端口中的数据，就可判别。3、矩阵式连接的非编码键盘0123456789101112131415+5V8031P1.6P1.7P1.0P1.1P1.2P1.3P1.5P1.4线反转法5V原理：第一步设A口输出B口输入A口输出全0值，然后从B口读入；第二步设A口输入B口输出将B口刚读入的值输出，再从A口读入PA0PA1PA2PA3PB0PB1PB2PB310kΩ×890例4.1：用一位数码管显示4X4矩阵键盘按键号名称0-F。#include#defineucharunsignedchar#defineuintu

5、nsignedintucharcodeDSY_CODE[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e,0x00};//段码ucharPre_KeyNo=16,KeyNo=16;//上次和当前按键的序号，序号范围0~15，16表示无按键//延时voidDelayMS(uintx){uchari;while(x--)for(i=0;i<120;i++);}//矩阵键盘扫描voidKeys_Scan(){ucharTmp;P1=0x0f;//高4位

6、置0，放入4行DelayMS(1);Tmp=P1^0x0f;switch(Tmp)//判断按键发生于0~3列的哪一列{case1:KeyNo=0;break;case2:KeyNo=1;break;case4:KeyNo=2;break;case8:KeyNo=3;break;default:KeyNo=16;//无键按下}P1=0xf0;//低4位置0，放入4列DelayMS(1);Tmp=P1>>4^0x0f;switch(Tmp)//对0~3行分别附加行首键值0，4，8，12{case1:KeyNo+=0;break;case2:KeyNo+=4;bre

7、ak;case4:KeyNo+=8;break;case8:KeyNo+=12;}}//主程序voidmain(){P0=0x00;while(1){P1=0xf0;if(P1!=0xf0)Keys_Scan();//获取键序号if(Pre_KeyNo!=KeyNo){P0=~DSY_CODE[KeyNo];Pre_KeyNo=KeyNo;}DelayMS(100);}}1.LED显示技术4.2LED显示器接口设计在单片机应用系统中，为了便于观察和监视系统的运行情况，经常需要用显示器显示输入信息、中间信息、运行状态及运行结果等数据。目前常用的显示器件有LED(

8、发光二极管显示器)和LCD(液晶显示器