基于ZLG7290键盘显示系统设计

目录

1 绪论 (1)

1.1课题背景及意义 (1)

1.2课题设计任务 (2)

2总体方案论证 (3)

2.1基于ZLG7290键盘显示系统设计 (3)

2.2信号发生器的方案设计 (3)

3硬件电路设计 (4)

3.1Z L G7290键盘显示系统设计 (5)

3.2 信号发生器的硬件设计 (7)

4软件部分设计 (8)

4.1 ZLG7290键盘显示软件设计 (9)

4.2信号发生器软件设计 (20)

5 实验结果及分析 (32)

5.1 实验步骤 (32)

5.2 实验结果 (33)

设计心得 (41)

参考文献 (42)

附录整体电路图 (43)

1 绪论

单片机，采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域的广泛应用。从早期的4位、8位、16位单片机发展到现在的32位、64位等具备更高处理能力的单片机。

ZLG7290键盘/LED驱动器是周立功公司针对仪器仪表行业的需要自行研制的一款芯片。该芯片能自动完成8位LED数码管的动态扫描和(最多)64按键检测扫描，大大减轻单片机的用于显示/键盘的工作时间和程序负担，可使集中资源用于信号的检测和控制。

信号发生器是指产生所需参数的电测试信号的仪器。按信号波形可分为正弦信号、函数（波形）信号、脉冲信号和随机信号发生器等四大类。信号发生器又称信号源或振荡器，在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。各种波形曲线均可以用三角函数方程式来表示。能够产生多种波形，如三角波、锯齿波、矩形波（含方波）、正弦波的电路被称为函数信号发生器。

1.1 课题背景及意义

课程设计是培养学生综合运用所学的知识的重要环节。本课程设计的时间安排在大四上学期，也就是接近毕业的时候了，通过这次为期两周的课程设计，我们能够更多的学习到单片机的相关内容。从设计中，我们能够发现，提出，分析和解决问题，锻炼实践能力，这是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。随着科技发展的日新月异，单片机已经成为当今计算机应用中空前活跃的领域，在生活中可以说是无处不在。因此作为二十一世纪的大学生来说，掌握单片机的开发技术是十分重要的。

1.2 课题设计任务

1.2.1 基于7290的键盘显示设计

设计内容：利用51单片机，7290接口芯片设计一个键盘显示系统，要求8位显示，16个按键，通过汇编语言定义每个按键的功能，并显示出结果。

设计要求:熟练掌握I2C总线的控制，灵活运用I2C主控器软件包，ZLG7290键盘LED控制的各种功能。

实验设备及器件：IBM PC 机一台

DP-51PROC 单片机综合仿真实验仪一台

1.2.2 信号发生器的设计

设计内容：利用51单片机，DAC0832转换芯片，键盘显示系统，LM324运算放大器，设计一个信号发生器，可以产生正弦波，三角波，方波，锯齿波，通过键盘控制，用汇编语言设计。

设计要求：理解掌握DAC0832的D/A转换器原理和并行D/A转换器接口的编写方法，学会使用DAC0832并行数/模转换器实现电压信号采集的方案设计。

设计设备及器件：IBM PC 机一台

DP-51PROC 单片机综合仿真实验仪一台

DAC0832 PARK模块一块

示波器一台

2 总体方案论证

2.1 基于ZLG7290的键盘显示系统设计

ZLG7290的核心是一块ZLG7290B芯片，它采用I2C接口，能直接驱动8位共阴式数码管，同时可扫描管理多达64只按键，实现人机对话的功能资源十分丰富。除具有自动消除抖动功能外，它还具有段闪烁、段点亮、段熄灭、功能键、连击键计数等强大功能，并可提供10种数字和21种字母的译码显示功能，用户可以直接向显示缓存写入显示数据，而且无需外接元件即可直接驱动数码管，还可扩展驱动电压和电流。此外，ZLG7290B的电路简单，使用也很方便。按要求设计系统框图如图2.1所示：

图2.1 ZLG7290键盘显示系统框图

2.2 信号发生器的系统方案设计

本设计就是在基于51单片机和ZLG7290芯片的基础上完成一个可以产生正弦波，三角波，方波，锯齿波的信号发生器的设计，系统框图就是在ZLG7290键盘显示系统框图的基础上加上DAC0832模块。信号发生器的系统框图如图2.2所示：

图2.2信号发生器的系统框图

3 硬件电路设计

3．1 ZLG7290键盘显示系统设计

ZLG7290能够直接驱动8 位共阴式数码管（或64 只独立的LED），同时还可以扫描管理多达64 只按键。其中有8 只按键还可以作为功能键使用，就像电脑键盘上的Ctrl、Shift、Alt 键一样。另外ZLG7290B 内部还设置有连击计数器，能够使某键按下后不松手而连续有效。采用I2C 总线方式，与微控制器的接口仅需两根信号线。可控扫描位数，可控任一数码管闪烁。

3.1.1 ZLG7290芯片

ZLG7290的核心是一块ZLG7290B芯片，它采用I2C接口，能直接驱动8位共阴式数码管，同时可扫描管理多达64只按键，实现人机对话的功能资源十分丰富。除具有自动消除抖动功能外，它还具有段闪烁、段点亮、段熄灭、功能键、连击键计数等强大功能，并可提供10种数字和21种字母的译码显示功能，用户可以直接向显示缓存写入显示数据，而且无需外接元件即可直接驱动数码管，还可扩展驱动电压和电流。此外，ZLG7290B的电路简单，使用也很方便。

ZLG7290键盘显示系统原理图如图3.1所示