键盘显示器及功率接口课件.ppt

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1、熟悉编码和非编码键盘的概念，掌握独立式和矩阵式键盘接口设计及编程方法。掌握LED、LCD显示器的工作原理，与单片机的接口电路及程序设计方法。学习功率器件在工业控制中的应用、功率接口电路及编程方法。重点掌握键检测、键扫描程序及显示程序的设计和功率接口电路设计的方法。难点：键扫描程序、显示程序和功率接口电路的设计与编程。第6章键盘、显示器及功率接口本章学习要点6.1键盘的接口键盘是计算机不可缺少的输入设备，是实现人机对话的纽带。按其结构形式键盘可分为非编码键盘和编码键盘，前者用软件方法产生键码，而后者则用硬件方法产生键码。在单片机中使用的都是非编码键盘

2、，因为非编码键盘结构简单成本低廉。按键型式有独立式和矩阵式两种：1、独立式按键就是各按键相互独立，每个按键各接一根输入线，一根输入线上的按键工作状态不会影响其它输入线上的工作状态。因此，通过检测输入线的电平状态可以容易判断那个按键按下。2、矩阵式按键就是键盘上的键按行列构成矩阵，在行列的交叉点上都对应有一个键。所谓键实际上是一个机械弹性开关，被按下则其交点的行线和列线接通。非编码键盘接口技术的主要内容就是如何确定被按键的行列位置，并据此产生键码。这就是所谓键的识别问题。6.1.1键盘输入的抖动问题键盘实质上是一组按键开关的集合，均利用机械触点的合、断作

3、用。一个电压信号通过机械触点的断开、闭合过程如图6.1所示。图6.1按键抖动信号波形按键在闭合及断开的瞬间均伴随有一连串的抖动，抖动时间的长短由按键的机械特性决定，一般为5～10ms。按键稳定闭合期的长短则由操作人员的按键动作所决定的，一般为十分之几秒到几秒的时间。键的闭合与否，反应在电压上就是呈现出高电平或低电平，如果高电平表示断开的话，那低电平则表示闭合，通过电平的高低状态的检测，可确认按键按下与否。为了确保CPU对一次按键动作只确认一次，必须消除抖动的影响。6.1.2消除按键抖动的措施通常有硬件、软件两种消除抖动的方法硬件消除抖动方法有一种双稳态

4、消抖电路如图6-2所示，其两个与非门构成一个RS触发器。当按键未按下时，输出为1；键按下时，输出为0。键的机械性能，使按键因弹性抖动而产生瞬时不闭合，抖动跳开b，只要按键不返回原始状态a，双稳态电路的状态就不改变，输出保持为0，不会产生抖动的波形。即使b点的电压波形是抖动的，但经双稳态电路之后，其输出为正规的矩形波形。图6-2双稳态消抖电路软件消除抖动方法硬件消除抖动法需要增加电子元件，电路复杂，特别是按键较多时，实现起来有困难。而用软件消除抖动法，不需要增加电子元件，只要编写一段延时程序，就可以达到消除抖动的目的，在软件消除抖动方法中，若CPU检测到

5、有键按下时，先执行一段延时程序后再检测此按键，若仍为按下状态，则CPU认为该键确实按下。同样，当键从按下到再次松开时，CPU检测到有键松开，并在延时一段时间后仍检测到键在松开状态，则认为键确实松开，这样就消除了抖动的影响，实现了软件消除抖动的目的图6-3所示为软件去抖动判别程序的流程图图6-3软件消除抖动流程图6.1.3非编码键盘的接口方法非编码键盘分为独立式非编码键盘和矩阵式非编码键盘。下面分别进行介绍。1.独立式非编码键盘结构独立式非编码键盘（又称小键盘），是指直接用一条I/O线对应连接一个按键（一键一线）的键盘电路。由于每个按键单独占有一条I/O

6、口线，所以该口线的状态只反映该按键是否按下，不会影响其它I/O线的状态。因而独立式按键电路配置灵活，软件结构简单，但在按键数量较多时，需要的I/O口线也较多。独立式按键电路如图6-4所示。当某一按键闭合时，相应的I/O线变为低电平。判断是否有键下的方法是，查询哪一根接按键的I/O线为低电平时，便知此键按下。独立式非编码键盘的优点是电路结构简单。缺点是当键数较多时，占用的I/O口线多。例如编写图6-4所示的键处理程序如下：图6-4独立式非编码键盘程序清单START：MOVA，#0FFH；输入时先置P1口为全1MOVP1，AMOVA，P1；键状态输入JNB

7、ACC.0，P0F；0号键按下转POF标号地址JNBACC.1，P1F；1号键按下转P1F标号地址JNBACC.2，P2F；2号键按下转P2F标号地址JNBACC.3，P3F；3号键按下转P3F标号地址JNBACC.4，P4F；4号键按下转P4F标号地址JNBACC.5，P5F；5号键按下转P5F标号地址JNBACC.6，P6F；6号键按下转P6F标号地址JNBACC.7，P7F；7号键按下转P7F标号地址SJMPSTART；无键按下返回P0F：LJMPPROM0；转至0号键功能程序P1F：LJMPPROM1；转至1号键功能程序P2F：LJMPPROM

8、2；转至2号键功能程序P3F：LJMPPROM3；转至3号键功能程序P4F：LJMPPROM4