第9章51单片机的接口技术ppt课件.ppt

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1、第9章51单片机的I/O外设的接口本章内容51单片机的键盘与显示器接口键盘、显示器接口芯片82799.1LED数码管的接口LED（LightEmittingDiode）发光二极管缩写。LED数码管是由发光二极管构成的。9.1.1LED数码管的结构常见的LED数码管为“8”字型的，共计8段。每一段对应一个发光二极管。有共阳极和共阴极两种，如图9-1所示。共阴极发光二极管的阴极连在一起，通常公共阴极接地。当阳极为高电平时，发光二极管点亮。共阳极LED数码管的发光二极管的阳极连接在一起，公共阳极接正电压，当某个发光二极管的阴极接低电平时，发光二极管被点亮，相应的段被显示。图9-18段LED数码管

2、结构及外形8段LED数码管结构8段LED数码管的字型码为了使数码管显示不同的符号或数字，要把某些段发光二极管点亮，就要为LED数码管提供段码（字型码）。LED数码管共计8段。正好是一个字节。习惯上是以“a”段对应段码字节的最低位。各段与字节中各位对应关系如表9-1所示。按照上述格式，显示各种字符的8段LED数码管的段码如表10-2所示。表9-1段码与字节中各位的对应关系代码位D7D6D5D4D3D2D1D0显示段dpgfedcba显示各种字符的8段LED数码管的段码如表9-2所示表9-28段LED段码其它显示器除“8”字型的LED数码管外，市面上还有“±1”型、“米”字型和“点阵”型LED

3、显示器，如图9-2所示。本章均以“8”字型的LED数码管为例。图9-2其他各种字型的LED显示器9.1.2LED数码管工作原理图9-3所示为显示4位字符的LED数码管的结构原理图。N位位选线和8N条段码线。段码线控制显示字型，而位选线控制着该显示位的LED数码管的亮或暗。图9-34位LED数码管的结构原理图LED静态显示方式无论多少位LED数码管，同时处于显示状态。静态显示方式，各位的共阴极（或共阳极）连接在一起并接地（或接+5V）；每位的段码线（a～dp）分别与一个8位的I/O口锁存器输出相连。如果送往各个LED数码管所显示字符的段码一经确定，则相应I/O口锁存器锁存的段码输出将维持不

4、变，直到送入另一个字符的段码为止。正因为如此，静态显示方式的显示无闪烁，亮度都较高，软件控制比较容易。图9-4为4位LED数码管静态显示器电路，各位可独立显示，静态显示方式接口编程容易，但是占用口线较多。对图9-4电路，若用I/O口线接口，要占用4个8位I/O口。因此在显示位数较多的情况下，所需的电流比较大，对电源的要求也就随之增高，这时一般都采用动态显示方式。LED数码管有静态显示和动态显示两种显示方式图9-44位LED静态显示电路LED静态显示方式LED动态显示方式无论在任何时刻只有一个LED数码管处于显示状态，即单片机采用“扫描”方式控制各个数码管轮流显示。在多位LED显示时，为简化

5、硬件电路，通常将所有显示位的段码线的相应段并联在一起，由一个8位I/O口控制，而各位的共阳极或共阴极分别由相应的I/O线控制，形成各位的分时选通。图9-5所示为一个4位8段LED动态显示电路。其中段码线占用一个8位I/O口，而位选线占用一个4位I/O口。必须采用动态的“扫描”显示方式。即在某一时刻，只让某一位的位选线处于选通状态，而其他各位的位选线处于关闭状态，同时，段码线上输出相应位要有显示的字符的段码。图9-54位8段LED动态显示电路LED动态显示方式虽然这些字符是在不同时刻出现，而在同一时刻，只有一位显示，其他各位熄灭，由于余辉和人眼的“视觉暂留”作用，只要每位显示间隔足够短，则可

6、以造成“多位同时亮”的假象，达到同时显示的效果。LED不同位显示的时间间隔（扫描间隔）应根据实际情况而定。显示位数多，将占大量的单片机时间，因此动态显示的实质是以牺牲单片机时间来换取I/O端口的减少。图9-6所示为8位LED动态显示2009.10.10的过程。图9-6（a）所示为显示过程，某一时刻，只有一位LED被选通显示，其余位则是熄灭的；图9-6（b）所示为实际的显示结果，人眼看到的是8位稳定的同时显示的字符。动态显示的优点是硬件电路简单，显示器越多，优势越明显。缺点是显示亮度不如静态显示的亮度高。如果“扫描”速率较低，会出现闪烁现象。LED动态显示方式图9-68位LED动态显示过程和

7、结果LED动态显示方式9.2单片机键盘接口技术键盘输入需解决三个问题(1)判别是否有键按下？若有，进入下一步工作。(2)识别哪一个键被按下，并求出相应的键值。(3)根据键值，找到相应键值的处理程序入口。9.2.1键盘接口的任务键盘输入的特点常见键盘：触摸式键盘、薄膜键盘和按键式键盘，最常用的是按键式键盘。按键实质上就是一个开关。如图9-7（a）所示，按键开关的两端分别连接在行线和列线上，通过键盘开关机械触点的断开、闭合，