微机控制技术项目教程 教学课件 ppt 作者 汤平课件 项目二 人机交互接口技术.ppt

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1、项目二人机交互接口技术项目导读通过本项目，掌握单片机与按键和键盘等数据输入设备、数码管和液晶屏等显示设备的接口方法，并掌握单片机对这些人机交互设备的控制程序设计方法。项目任务单通过本项目的相关知识的学习，要求完成下面两个电路的软硬件设计：简易倒计时器的设计红外遥控彩灯控制系统设计任务知识及实施在微机控制系统中，一般都要有人机对话功能。最常用于人对系统状态进行干预、输入数据的外部设备是按键和键盘。系统向人报告运行状态及运行结果最常用的有各种报警指示灯、LED/LCD以及CRT等设备来进行信息显示。人机交互接口技术主要指的就是键

2、盘接口技术和信息显示接口技术。常用的显示器件大屏幕显示器LED或LCD显示器显示和记录仪CRT显示终端显示和记录仪表只适用于企业的技术改造在小型计算机控制系统及智能化仪器中，主要用LED和LCD进行显示CRT多用于大、中型控制系统中大屏幕显示主要用于车站、码头、体育场馆、大型生产装置的现场显示2.1信息显示接口技术2.1.1数码管显示接口电路1.数码管的结构及原理2.数码管的显示方式3.单片机与数码管的接口技术1.数码管的结构及原理数码管由七段（或八段）发光二极管组成，能显示出各种字符。常用的LED有7段数码管和“米”字型数

3、码管。7段数码管外形及引脚（b）“米”字型数码管外形引脚图2.1数码管的外形及引脚图共阳极8个发光二极管的阳极连接在一起，作为公共端（com）共阴极8个发光二极管的阴极连接在一起，作为公共端（com）（1）LED数码管的结构共阳极数码管工作原理当公共端接高电平，某段控制端（dp，g-a端）为低电平时，对应的发光二极管导通并点亮。通过点亮不同的段，显示出不同的字符。共阴极数码管工作原理当公共端接低电平，某段控制端（dp，g-a端）为高电平时，对应的发光二极管导通并点亮。通过点亮不同的段，显示出不同的字符。在实际应用中要注意每段

4、发光二极管所需电流一般为5~15mA。因此，由微型机发出的显示控制信号必须经过驱动电路才能使数码管正常工作。（2）LED数码管字型编码数字或字母段码数字或字母段码共阴极共阳极共阴极共阳极03FHC0H96FH90H106HF9HA77H88H25BHA4HB7CH83H34FHB0HC39HC6H466H99HD5EHA1H56DH92HE79H86H67DH82HF71H8EH707HF8H-40HBFH87FH80H全灭00HFFH控制LED数码管显示数字或字符，就变成了控制8个发光二极管的亮灭状态2.数码管的显示方式根

5、据显示屏中各个数码管的位选线（com）和段选线（dp，g，f，e，d，c，b，a）与微机的连接方法不同，数码管的显示方式可以分为静态显示方式动态显示方式（1）静态显示方式所谓静态显示是由微机一次输出要显示字符的段选码，就能保持该显示结果，直到发出新的段选码进行刷新为止。（2）动态显示方式动态显示的工作原理就是按位轮流点亮各位数码管，即在某一时段，只让其中一位数码管“位选端”有效，并送出相应的字型显示编码。此时，其它位的数码管因“位选端”无效而都处于熄灭状态；下一时段按顺序选通另外一位数码管，并送出相应的字型显示编码，依此规律

6、循环下去，即可使各位数码管分别间断地显示出相应的字符。3.单片机与数码管的接口技术单片机与LED数码管的四种接口方式硬件译码静态显示方式硬件译码动态显示方式软件译码静态显示方式软件译码动态显示方式（1）硬件译码静态显示方式硬件译码方式是指利用专门的硬件电路来实现显示字符到字段码的转换。74LS47为驱动共阳极数码管的译码器74LS48为驱动共阴极数码管的译码器微机的I/O口只需要送出显示字符的二进制数即可例程：简易秒表的电路功能要求功能要求实现秒计时，时间范围为0~59秒，要求利用2位数码管采用硬件译码静态显示方式显示时间。

7、硬件电路控制程序（2）软件译码动态显示方式软件译码方式是指不采用译码芯片，以编程的方法（如查表法）得到要显示字符的段码值，控制数码管显示相应字符。动态显示是按位轮流点亮各位数码管。例程：简易秒表的电路功能要求功能要求实现秒计时，时间范围为0~59秒，要求利用2位数码管采用软件译码动态显示方式显示时间。硬件电路控制程序2.1.2字符型液晶显示接口电路1.液晶显示器的分类2.点阵式字符型LCD显示模块3.LCD显示器与单片机的接口与应用段式LCD点阵式LCD点阵式液晶显示模块相对于段码式LCD或LED的区别在于不仅它可以显示字符

8、，还可以显示各种图形、曲线及汉字，并且可以实现屏幕上下左右滚动、动画、分区开窗口、反转、闪烁等功能，用途十分广泛。点阵式LCD又可分为点阵字符型液晶和点阵图形LCD。段式LCD是指以长条状显示像素组成一位显示类型的液晶显示模块显示，主要用于显示字符和数字，不能满足图形曲线和汉字显示的要求。