1、键盘原理与LCD显示,Single Chip Microcomputer,人机接口键盘接口,键盘原理,Single Chip Microcomputer,键盘接口,按键的特点及输入原理独立式按键矩阵式按键,按键的特点及输入原理,按键的分类： 触点式：机械；无触点式：电气键输入原理： 通过按键的接通与断开，产生两种相反的逻辑状态 低电平“0”与高电平“1”。 键功能的实现： 对于一组键或一个键盘，需通过接口电路与单片机相连。可采用查询或中断方式测试有无键按下，再确定是哪一个键按下，将该键号送入累加器ACC，然后判断是数字键还是功能键，若是数字键，则将键号对应的数字送入相关输入缓冲区；若是功能键，
2、则通过跳转指令转入执行该键的功能程序，执行完后再返回主程序。,键盘接口需要解决的问题,是否有键按下,按键识别：,键抖动及消除：,机械按键抖动时间在5ms10ms之间,硬件方案双稳态去抖电路,软件方案延时10ms20ms后再次判断,消除方法：,求键号,独立式按键,接口电路：,特点：一线一键，按键识别（编程）简单；但占用较多口线，适合8键以下使用。,例1：用P1口检测三个按键的状态并完成相应的功能,解：,资源分配：用P1口的低3位检测3个按键的输入，为1则表示按键没有按下，为0则表示相应按键被按下。,流程图：,ORG 0000HKB: MOV P1,#0FFH MOV A,P1 CPL A ANL
3、 A,#0FH JZ KB LCALL D10MS MOV A,P1 CPL A ANL A,#0FH JZ KB CJNE A,#01H,KB01 LCALL PGM1 SJMP KBKB01:CJNE A,#02H,KB02 LCALL PGM2 SJMP KBKB02:CJNE A,#04H,KB LCALL PGM3 SJMP KB END,编程：按三个按键中的任一键都对应一个特定功能。,矩阵式按键,关键：如何判断键号？,接口电路：,特点：按键识别应采用扫描法或线路反转法 编程较为复杂，节省口资源，8键以上使用,键盘扫描子程序一般包括以下内容： 1.判别有无键按下； 2.扫描获取闭合键
4、的行、列值； 3. 计算得到键值； 4.判断闭合键释放否， 如没释放则继续等待； 5.显示闭合键号。,MOV P1,#0FFHMAIN: LCALL KEY_ON CJNE A, #0F0H, KEY_OUT ;无按键返回 AJMP MAINKEY_OUT:LCALL DL10ms LCALL KEY_ON CJNE A, #0F0H, KEY_OUT1 AJMP MAINKEY_OUT1: LCALL KEYJH ;用扫描法求键号 LCALL DISP ;调用显示子程序 AJMP MAIN,主程序：,键按下/释放判断,;判断有没有按键按下KEY_ON: MOV P1,#0F0H MOV A,
5、P1 ANL A,#0F0HRET,;数码管显示DISP: MOV DPTR,#TAB MOV A,JH MOVCA,A+DPTR MOV P0,A;送出字形码 RET,按键识别扫描法,流程： 当第0列处于低电平时，逐行查找是否有行线变低，若有，则第0列与该行的交叉点按键按下；若无，则表示第0列无键按下，再让下一列处在低电平，依此循环，这种方式称为键盘扫描。 键号=行首键号（0、4、8、12）+列号（0、1、2、3）,原理： 在某一时刻只让一条列线处于低电平，其余列线均处于高电平，则当这一列有键按下时，该键所在的行电平将会由高电平变为低电平，可判定该列相应的行有键按下。,;扫描求键号KEYJH
6、: MOV R3,#0;R3中存放着列号 MOV R2,#0FEH LINE0: MOV A,R2 MOV P1,A MOV A,P1 LINE00:JB ACC.4,LINE11 MOV A,#0 AJMP LKLINE11: JB ACC.5,LINE22 MOV A,#1AJMP LK LINE22: JB ACC.6,LINE33 MOV A,#2 AJMP LKLINE33: JB ACC.7, NEXT MOV A,#3LK: ADD A,R3 MOV JH, A SJMP BACK,NEXT: MOV A,R3 ADD A,#4 MOV R3,A MOV A,R2 JNB ACC
7、.3,BACKRL A MOV R2,AAJMP LINE0BACK: RET,;共阴极数码管段码表TAB: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H;延时10ms子程序:DL10ms(12MHz)DL10ms: MOV R7,#10DL1: MOV R6,#250DL2: NOP NOP DJNZ R6,DL2 DJNZ R7,DL1 RETEND,定时扫描方式,定时扫描方式就是每隔一段时间对键盘扫描一次，它利用单片机内部的定时器产生一定时间（例如10 ms）的定时，当定时时间到就产生定时器溢出中断。CPU响应中断后对键盘进行扫描，并在有键按下时识别出该键，再执行
8、该键的功能程序。,中断扫描方式,为提高CPU工作效率，可采用中断扫描工作方式。其工作过程如下：当无键按下时，CPU处理自己的工作，当有键按下时，产生中断请求，CPU转去执行键盘扫描子程序，并识别键号。,7.2 显示器接口技术,LED的结构和显示原理静态显示方式动态显示方式动态显示的实现,动态显示方式,问题引入：,LED显示器如何显示出指定数字/字符？,例：模拟产品计数显示电路,段显,编程,ORG1000HSTAR：MOVTMOD，#60H；定时器T1工作在方式2计数 MOVTH1，#00H ；T1置初值 MOVTL1，#00HMAIN：MOVP1，#0C0H；数码管显示0 DISP：JB P3
9、.3，DISP ；监测按键信号 ACALLDELAY；消抖延时 JB P3.3，DISP ；确认低电平信号DISP1：JNB P3.3，DISP1；监测按键信号 ACALLDELAY；消抖延时 JNBP3.3，DISP1；确认高电平信号 SETB TR1 ；启动计数器DISP2：MOV A，TL1 MOVC A，A+DPTR ；查表获取数码管显示值 MOVP1，A ；数码管显示计数值 CJNE A，#8E，DISP2 LJMPSTAR TAB：0C0H，0F9H，0A4H DELAY：MOV R2，#14HDELAY1：MOV R3，#0FAH DJNZ R3，$ DJNZ R2，DELAY1
10、 RET END,静态显示方式,连接 所有LED的位选均共同连接到+VCC或GND，每个LED的8根段选线分别连接一个8位并行I/O口，从该I/O口送出相应的字型码显示字型。 特点 原理简单；显示亮度强，无闪烁；占用I/O资源较多。,动态显示方式,连接 所有LED的段选线共同连接在一起共用一个 8位I/O口，而每个LED的位选分别由一根相应的I/O口线控制。因此必须采用动态扫描显示方式，每一个时刻只选通其中一个LED，同时在段选口送出该位LED的字型码。,段选口,位选,动态显示基本原理,电路的接法决定了必须采用逐位扫描显示方式。即从段选口送出某位LED的字型码，然后选通该位LED， 并保持一段
11、延时时间。然后选通下一位，直到所有位扫描完。,要注意的两个问题：,1.字型码通常通过查表指令MOVC来求得.,2.换位显示时通常要加一段程序使所有的LED全灭.,动态显示程序流程图,采用动态扫描方式依次循环点亮各位数码管，构成多位动态数码管显示电路。,开 始,显示缓冲区首地址送R0显示位数送R2,起始显示位送R3,禁止所有位（关显示）,从缓冲区取要显示的数,查表得字型码,指向段选口，送字型码,指向位选口，送位选码,延时,指向显示缓冲区下一个单元,位选码左移,结束,1,1,扫描完一遍吗?,Y,N,试编制程序，要求当其中某一按键压下时与其对应的二极管将被点亮。,课堂练习,7.4 单片机与LCD 接
12、口设计,任务1：如何在LCD的指定位置显示出 指定的字符。,2行16列,A,b,任务2：如何在LCD的指定位置显示字 符串。,2行16列,Shenzhen Polytechnic,基本内容,LCD接口程序设计*,字符型LCD模块的使用方法,单片机与字符型LCD模块接口电路,NOTICELCD: Liquid Crystal Display,一、字符型LCD模块,Shenzhen Polytechnic,LCD实验模块的连接管脚,1 2 3 4 5 6 7 8 9,10,11,12,13,14,15,16,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,VSS,VD
13、D,VO,RS,R/W,E,DB0,DB1,A,DB3,DB2,DB5,DB4,DB7,DB6,K,LCD模块,Vss: +5V电源管脚(Vcc)VDD: 地管脚(GND)Vo: 液晶显示驱动电源(0V5V),1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,VSS,VDD,VO,RS,R/W,E,DB0,DB1,A,DB3,DB2,DB5,DB4,DB7,DB6,K,LCD模块,DB0DB7：数据线，可以用8位连接，也可以只用高4位连接，节约单片机资源，本实验中采用的是八位连接方法。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,V
14、SS,VDD,VO,RS,R/W,E,DB0,DB1,A,DB3,DB2,DB5,DB4,DB7,DB6,K,LCD模块,A：背光控制正电源K：背光控制地,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,VSS,VDD,VO,RS,R/W,E,DB0,DB1,A,DB3,DB2,DB5,DB4,DB7,DB6,K,LCD模块,单片机与LCD模块之间有四种基本操作： 写命令 读状态 写显示数据 读显示数据,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,VSS,VDD,VO,RS,R/W,E,DB0,DB1,A,DB3,DB2,DB5,
15、DB4,DB7,DB6,K,LCD模块,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,VSS,VDD,VO,RS,R/W,E,DB0,DB1,A,DB3,DB2,DB5,DB4,DB7,DB6,K,LCD模块,RS：数据和指令选择控制端，RS=0:命令/状态；RS=1:数据R/W：读写控制线，R/W=0:写操作；R/W=1:读操作E：数据读写操作控制位，E线向LCD模块发送一个脉冲，LCD模块与单片机之间将进行一次数据交换,二、单片机与字符型LCD模块接口,数据线：DB7DB0接单片机的P1.7 P1.0,控制端： RS P3.0 R/W P3.1 E P3.2
16、,单片机与LCD模块硬件连接,实验模块：A01、A07 连线表：,动手做,注意：连接时，需要将跳线设置与E端接通,三、LCD接口程序设计,程序设计功能设置 写命令子程序 LCD初始化：按一定顺序写命令字 如：写清屏命令字、写DDRAM光标定位地址命令字显示数据 写数据子程序读入状态字读状态子程序,1. 读状态字,RS （P3.0）=0; R/W（P3.1） =1;,RSEQUP3.0RWEQUP3.1EEQUP3.2,E(P3.2):,R/W(P3.1)=1; RS(P3.0)=0;,SETB RW ;RW=1NOP ;3条CLR RS ;RS=0NOP ;3条SETB E ;E=1NOP ;
17、3条MOV A,P1 ;读入状态字 NOP ;3条CLR E ;E=0NOP ;3条 CLR RW ;RW=0,STAT:,RET,2. 写命令字（实训教程P33）,E:,RS=0; R/W=0;,采用查询方式：读入状态字，再判断忙标志ACC.7。,动手做,假定显示数据已存放到内部RAM的 21H单元,3. 命令字,清除屏幕，置AC为零01H,设光标移动方向并指定整体显示是否移动。I/D=1：增量方式I/D=0：减量方式S=1：移位S=0：不移位0000011006H,设整体显示开关（D），光标显示开关（C），光标位的字符闪耀（B）D=1;C=0;B=0000011000cH,设接口数据位数（
18、DL），显示行数（L），及字型（F）DL=1，8位 =0: 4位N=1:2行 =0:1行F=1:510 =0: 570011100038H,设置DDRAM地址，为显示定位,4. 初始化LCD,上电,延时20ms,功能设置,延时37us,显示状态设置,延时37us,清屏,延时1.52ms,输入方式设置,初始化结束,38h,0ch,01h,06h,动手做,5. 定位光标位置,把显示数据显示在某个位置，就是把显示数据写在相应的DDRAM地址中，DDRAM地址占7位。Set DDRAM address命令如下:,NOTICE光标定位，写入一个显示字符后，DDRAM地址会自动加1或减1，加或减由输入方式
19、字设置； 第1行DDRAM地址与第2行DDRAM地址并不连续。,80H,81H,82H,83H,84H,8dH,8eH,8fH,0c0H,0c1H,0c2H,0c3H,0c4H,0cdH,0ceH,0cfH,6. LCD显示程序设计,main,LCD初始化,光标定位,显示字符,动手做,SJMP $,7. 显示数据,对于常用数字、字母等显示数据为其ASCII码,1. 分析下页中LCD与单片机的接口电路，并编制LCD显示字符程序；2. 查找资料，并整理成文档，题目：LCD介绍，内容包括：LCD的分类、结构、特点及应用等。,习题,单片机与字符型LCD模块接口,数据总线双向驱动器,地址锁存器,地址译码器,
