数码管显示与键盘扫描系统

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CH455数码管驱动及键盘控制芯片说明书

数码管驱动及键盘控制芯片CH455中文手册版本：1E1、概述CH455是数码管显示驱动和键盘扫描控制芯片。

CH455内置时钟振荡电路，可以动态驱动4位数码管或者32只LED；同时还可以进行28键的键盘扫描；CH455通过SCL和SDA组成的2线串行接口与单片机等交换数据。

2、特点●内置显示电流驱动级，段电流不小于25mA，字电流不小于160mA。

●动态显示扫描控制，支持8×4或者7×4，直接驱动4位数码管或者32只发光管LED。

●内部限流，通过占空比设定提供8级亮度控制。

●内置28键键盘控制器，基于7×4矩阵键盘扫描。

●内置按键状态输入的下拉电阻，内置去抖动电路。

●提供低电平有效的键盘中断，提供按键释放标志位，可供查询按键按下与释放。

●高速2线串行接口，时钟速度从0到4MHz，兼容两线I2C总线，节约引脚。

●内置上电复位，支持2.7V～5V电源电压。

●支持低功耗睡眠，节约电能，可以被按键唤醒或者被命令操作唤醒。

●内置时钟振荡电路，不需要外部提供时钟或者外接振荡元器件，更抗干扰。

●提供DIP18、SOP18和SOP16三种无铅封装，兼容RoHS，功能和引脚部分兼容CH450芯片。

3、封装封装形式宽度引脚间距封装说明订货型号DIP18 7.62mm 300mil 2.54mm 100mil 标准18脚双列直插CH455K SOP18 7.62mm 300mil 1.27mm 50mil 标准的宽18脚贴片CH455H SOP16 3.9mm 150mil 1.27mm 50mil 标准的16脚贴片CH455G4、引脚引脚号引脚名称类型引脚说明DIP18/SOP18 SOP1611 14 VCC 电源正电源，持续电流不小于150mA4 8 GND 电源公共接地，持续电流不小于150mA9、10 12、13 14、15 16 12、1315、161、23SEG0～SEG6三态输出及输入数码管的段驱动，高电平有效，键盘扫描输入，高电平有效，内置下拉17 4 SEG7 输出数码管的小数点段驱动输出，高电平有效，7段模式下的键盘中断输出，低电平有效1、5 6、75、910、11DIG0～DIG3输出数码管的字驱动，低电平有效，键盘扫描输出，高电平有效3 7 SDA 内置上拉开漏输出及输入2线串行接口的数据输入和输出，内置上拉电阻2 6 SCL 输入2线串行接口的数据时钟，内置上拉电阻18 无INT# 内置上拉开漏输出键盘中断输出，低电平有效8 无ISET 输入段电流上限调整，悬空为默认设置5、功能说明5.1. 一般说明本手册中的数据，以B结尾的为二进制数，以H结尾的为十六进制数，否则为十进制数，标注为x的位表示该位可以是任意值。

数码管显示和键盘扫描的ch451应用1

451的数码管显示和键盘显示1.系统功能：单片机在开发过程中，常常会因为资源不足而不得不大量扩展接口芯片以满足应用系统的需要，其中原因之一是人机界面中的键盘显示占用了系统太多资源，从而造成系统庞大，同时降低了系统的可靠性。

在单片机应用系统中，键盘显示通常可采用以下几种方式：(１)采用并行接口的键盘显示专用芯片８２７９。

但８２７９所需外围元件多（显示驱动、译码等）、占用电路板面积大、综合成本高，在中小系统中常常大材小用；(２)采用通用并行Ｉ／Ｏ芯片扩展（如用８１５５等），但此方案同样需要驱动显示，同时键盘显示扫描还需占用ＣＰＵ大量时间；(３)采用专用显示控制器，并用ＣＰＵ的Ｉ／Ｏ引脚完成键盘输入（如ＭＣ１４４９９、ＰＳ７２１９、ＭＡＸ７２１９、ＩＣＭ７２１８、ＴＬＣ５９２１等，大多是串行接口并有显示驱动能力，Ｉ／Ｏ占用少）。

这种接口方式省去了显示的扫描，而且电路大多也很简单，通常在系统需要的按键较少时比较适用；(４)采用带Ｉ２Ｃ总线的键盘显示芯片（如显示用ＳＡＡ１０６４，键盘用ＰＣＦ８５７４），不过这种方式对于无Ｉ２Ｃ总线接口的ＣＰＵ来说，编程显得有些不便；(５)采用串行接口的键盘显示专用芯片，如ＢＣ７２８０／８１、ＨＤ７２７９、ＣＨ４５１等。

这类芯片占用ＣＰＵ的资源少，传输速度较快，外围器件要求也较少，在中小系统中都可得到广泛的应用，本文着重介绍ＣＨ４５１的主要特性及接口应用方法。

ＣＨ４５１是一个整合了数码管显示驱动和键盘扫描控制以及μＰ监控的多功能外围芯片。

ＣＨ４５１内置ＲＣ振荡电路，可以直接动态驱动８位数码管或者６４位ＬＥＤ，具有ＢＣＤ译码或不译码功能，可实现数据的左移、右移、左循环、右循环、各数字独立闪烁等控制功能。

ＣＨ４５１内置大电流驱动级，段电流不小于３０ｍＡ，字电流不小于１６０ｍＡ，并有１６级亮度控制功能；在键盘控制方面，该器件内置６４键键盘控制器，可实现８×８矩阵键盘扫描，并内置去抖动电路，可提供按键中断与按键释放标志位等功能；在外部接口方面，ＣＨ４５１可选择简洁的１线串行接口或高速４线串行接口，且内置上电复位，可提供高电平有效复位和低电平有效复位两种输出，同时内置看门狗电路Ｗａｔｃｈ－Ｄｏｇ。

ZLG7289B(数码管显示驱动及键盘扫描管理工具)

5.1.6
...................................................................................................7
5.2
...................................................................................................7
6.5
......................................................................................................... 11
7
.................................................................................................12
4.1
SPI
....................................................................................................4
4.2
SPI
........................................................................................................4
7.3
.........................................................................................13

51单片机矩阵键盘控制数码管显示过程中出现的问题及解决方法

51单片机矩阵键盘控制数码管显示过程中出现的问题及解决方法在使用51单片机控制矩阵键盘同时驱动数码管显示的过程中，可能会遇到一些常见的问题。

以下是一些可能的问题及相应的解决方法：按键无法正常响应：* 问题可能原因：接线错误、按键损坏、软件扫描不到按键信号。

* 解决方法：检查按键连接是否正确，确保按键没有损坏。

在软件中进行适当的按键扫描，确保能够正确检测到按键的状态。

数码管显示异常或不亮：* 问题可能原因：数码管接线问题、数码管损坏、数码管驱动程序错误。

* 解决方法：仔细检查数码管的接线是否正确，确保数码管没有损坏。

检查数码管的驱动程序，确保它按照正确的顺序和时序进行驱动。

按键重复响应或漏按现象：* 问题可能原因：按键抖动、软件扫描速度过快。

* 解决方法：在软件中增加适当的按键抖动延时，确保在按键按下或抬起时只响应一次。

调整软件扫描速度，避免扫描间隔过短导致的重复响应。

矩阵键盘的多个按键同时按下导致混乱：* 问题可能原因：矩阵键盘硬件连接错误、软件扫描算法问题。

* 解决方法：检查矩阵键盘的硬件连接，确保矩阵行和列没有短路或断路。

调整软件扫描算法，确保同时按下多个按键时能够正确识别。

数码管显示不正常的数字或乱码：* 问题可能原因：程序错误、数码管接线错误。

* 解决方法：仔细检查程序，确保数码管段选和位选的控制逻辑正确。

检查数码管的接线，确保每个数码管的连接都正确。

在解决问题时，建议逐步排除可能的原因，通过调试工具、逻辑分析仪或输出调试信息的方式来定位问题。

另外，仔细查阅51单片机的数据手册和相关文档，以确保硬件连接和软件设计都符合标准。

51单片机数码管显示及矩阵键盘扫描程序

51单片机数码管显示及矩阵键盘扫描程序硬件实验十一八段数码管实验一、实验任务1、在静态数码管上轮流显示数字0-9。

2、在两个4位数码管上动态显示数字0-9二、流程图及程序静态显示：流程图：程序代码：#include#define uchar unsigned chucharcodevalue[10]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0X99,0x92,0x82,0xF8,0 x80,0x90};//0 -9数码管显示段码void delay(char x) //延时子程序{uchar i;for(i=0;i<200;i++);}main() //主函数{int i;while(1){for(i=0;i<10;i++) //显示0-9{P0=codevalue[i];delay(500); //延时1秒}}}动态显示：#include#includetab1[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7f,0x6f}; //数码管显示数字字段unsigned char tab2[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};//片选字段unsigned char i,k,j,x;void delay(x); //声明延时子函数void main() //主函数{while(1){for(i=0;i<8;i++) //显示0-7{ P1=tab1[i];P0=tab2[i];delay(5); //延时}P1=tab1[8]; P0=tab2[0]; delay(5); //显示8-9P1=tab1[9]; P0=tab2[1]; delay(5);}}void delay(x) //延时函数定义{do{for(j=0;j<250;j++)for(k=0;k<250;k++);}}硬件实验十二矩阵键盘扫描显示一、实验任务1、把矩阵键盘上的按键输入的键码在静态数码管上显示出来。

键盘扫描与LED数码管显示课件

设计温度传感器模块，如 DS18B20，用于获取环境温
度。
编写程序读取温度传感器数据，并进行处理和转换。
04
05
使用LED数码管显示当前温度值，如“25℃”。
THANKS
感谢观看
特点
LED数码管具有高亮度、低功耗、寿命长、耐腐蚀等特点，且体积小、重量轻，易于安装和携带。
LED数码管的应用场景与优势
应用场景
LED数码管广泛应用于各种需要数字显示的场合，如仪表盘、计时器、遥控器等。
优势
LED数码管具有高亮度、低功耗、寿命长等特点，能够提供清晰、稳定的数字显示，同时价格相对较低，易于实现大规模生产。
联合应用的常见问题与解决方案
常见问题
键盘扫描可能会出现按键抖动、串扰等问题；LED数码管显示可能会出现亮度不均、闪烁等问题。
VS
解决方案
针对按键抖动问题，可以采用软件消抖或硬件消抖的方法；针对串扰问题，可以增加隔离电路或采用差分信号传输方式。针对LED数码管亮度不均问题，可以调整各段数码管的电流参数；针对闪烁问题，可以增加刷新频率或采用动态扫描显示方式。
放相应音符。
01
设计音符键区，包括 do-re-mi等音符按键。
03
使用LED数码管显示当前播放的音符名称，如
“C”。
05
详细描述
02
编写程序识别按键并播放相应音符，如播放C
大调音阶。
04
案例四：温度显示系统设计
详细描述
总结词：通过温度传感器获取温度值，使用LED数码管
显示温度值。
01
02
03
键盘扫描原理
通过逐行或逐列扫描键盘的每个按键，检测是否有键被按下。当某个按键被按下时，相应的行或列电平发生变化，从而识别出被按下的按键。

键盘扫描显示实验报告

一、实验目的1. 理解键盘扫描的基本原理，掌握键盘扫描的方法。

2. 掌握数码管显示的基本原理，实现键盘扫描信息的实时显示。

3. 熟悉8255并行接口芯片在键盘扫描和数码管显示中的应用。

二、实验原理1. 键盘扫描原理：键盘扫描是指通过硬件电路对键盘按键进行检测，并将按键信息转换为可识别的数字信号的过程。

本实验采用行列式键盘，通过扫描键盘的行线和列线，判断按键是否被按下。

2. 数码管显示原理：数码管是一种用来显示数字和字符的显示器，由多个发光二极管（LED）组成。

本实验采用七段数码管，通过控制各个段（A、B、C、D、E、F、G）的亮灭，显示相应的数字或字符。

3. 8255并行接口芯片：8255是一款通用的并行接口芯片，具有三个8位并行I/O口（PA、PB、PC），可用于键盘扫描和数码管显示的控制。

三、实验设备1. 实验平台：PC机、8255并行接口芯片、行列式键盘、七段数码管、面包板、导线等。

2. 软件环境：汇编语言编程软件、仿真软件等。

四、实验步骤1. 硬件连接：将8255并行接口芯片、行列式键盘、七段数码管连接到实验平台上，按照电路图进行连线。

2. 编写程序：使用汇编语言编写键盘扫描和数码管显示的程序。

（1）初始化8255并行接口芯片：设置PA口为输出端口，PB口为输出端口，PC口为输入端口。

（2）扫描键盘：通过PC口读取键盘的行线状态，判断是否有按键被按下。

若检测到按键被按下，读取对应的列线状态，确定按键的位置。

（3）数码管显示：根据按键的位置，控制数码管的段（A、B、C、D、E、F、G）的亮灭，显示相应的数字。

3. 仿真调试：使用仿真软件对程序进行调试，确保程序能够正确扫描键盘和显示数字。

五、实验结果与分析1. 实验结果：成功实现了键盘扫描和数码管显示的功能。

当按下键盘上的任意按键时，数码管上会显示对应的数字。

2. 分析：（1）键盘扫描部分：通过读取PC口的行线状态，判断是否有按键被按下。

当检测到按键被按下时，读取PB口的列线状态，确定按键的位置。

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数码管显示与键盘扫描系统
摘要：
二十世纪跨越了三个“电”的时代，即电气时代、电子时代和现已进入的电脑时代。

不过，这种电脑，通常是指个人计算机，简称PC机。

它由主机、键盘、显示器等组成（如图1所示）。

还有一类计算机，大多数人却不怎么熟悉。

这种计算机就是把智能赋予各种机械的单片机（亦称微控制器）。

顾名思义，这种计算机的最小系统只用了一片集成电路，即可进行简单运算和控制。

因为它体积小，通常都藏在被控机械的“肚子”里。

它在整个装置中，起着有如人类头脑的作用，它出了毛病，整个装置就瘫痪了。

各种产品一旦用上了单片机，就能起到使产品升级换代的功效，常在产品名称前冠以形容词——“智能型”，如智能型洗衣机等。

现在有些工厂的技术人员或其它业余电子开发者搞出来的某些产品，不是电路太复杂，就是功能太简单且极易被仿制。

究其原因，可能就卡在产品未使用单片机或其它可编程逻辑器件上。

关键词：单片机数码管 4×4 键盘
1.数码管工作原理
数码管由 8 个发光二极管（以下简称字段）构成，通过不同的组合可用来显示数字 0～ 9，字符 A～F、H、L、P、R、U、Y 等符号及小数点“.”。

数码管又分为共阴极和共阳极两种类型。

共阳极数码管中 8 个发光二极管的阳极（二极管正端）连接一起,即为共阳极接法，简称共阳数码管。

通常,公共阳极接高电平（一般接电源），其它管脚接段驱动电路输出端。

当某段驱动电路的输入端为低电平时，该端所连接的字段导通并点亮。

根据发光字段的不同组合可显示出各种数字或字符。

此时，要求段驱动电路能吸收额定的段导通电流，还需根据外接电源及额定段导通电流来确定相应的限流电阻。

共阴极数码管中 8 个发光二极管的阴极（二极管负端）连接在一起，即为共阴极接法，简称共阴数码管。

通常，共阴极接低电平（一般接地），其它管脚接段驱动电路输出端。

当某段驱动电路的输出端为高电平时，该端所连接的字符导通并点亮，根据发光字段的不同组合可显示出各种数字或字符。

同样，要求段驱动电路能提供额定的段导通电流，还需根据外接电源及额定
段导通电流来确定相应的限流电阻。

单片机数码管显示控制程序设计仿真图
2. 4×4行列式键盘的工作原理
行列式键盘的工作方式是先用列线发送扫描字，然后读取行线的状态，查看是否有按键按下。

键盘部分提供一种扫描的工作方式，可以和具有64个按键的矩阵键盘相连接，能对键盘不断扫描、自动消抖、自动识别按下的键，并给出编码，能对双键或n个键同时按下的情况实行保护。

在显示部分，它可以为发光二极管、荧光管及其他显示器提供按扫描方式工作的显示接口，而且为显示器提供多路复用信号，可以显示多达16位的字符或数字。

键盘中有无按键按下是由列线送入全扫描字、行线读入行线状态来判断的，其方法是将列线的所有I／O线均置成低电平，然后将行线电平状态读入累加器A中，如果有键按下，总会有一根行线被拉至低电平，从而使行输入不全为1。

键盘中哪一个键按下可由列线逐列置低电平后，检查行输入状态来判断，其方法是依次给列线送低电平，然后检查所有行线状态，如果全为1，则所按下的键不在此列，如果不全为1，则所按下的键必在此列，而且是在与0电平线相交的交点上的那个键。

4×4矩阵式键盘电路原理图
3．软件流程图
. 程序开始先对第一列进行扫描，如果没有按键，再对第二列、第三列、第四列分别进行扫描，如果没有返回到开始；如果第一列有按键，在分别对第一行、第二行、第三行、地四行，进行扫描，若有按键按下分别显示 0、1、2、3；第二列、第三列、第四列类似第一列，分别对第一行、第二行、第三行、第四行进行扫描，有按键相应的显示出数值。

4、电路硬件说明
（1）在“单片机系统”区域中，把单片机的P3.0－P3.7端口通过8联拨动拨码开关JP3连接到“4×4行列式键盘”区域中的M1－M4，N1－N4端口上。

（2）在“单片机系统”区域中，把单片机的P0.0－P0.7端口连接到“静态数码显示模块”区域中的任何一个a－h端口上；要求：P0.0对应着a，P0.1对应着b，……，P0.7对应着h。

5、程序设计内容
（1）4×4矩阵键盘识别处理。

（2）每个按键都有它的行值和列值，行值和列值的组合就是识别这个按键的编码。

矩阵的行线和列线分别通过两并行接口和CPU通信。

键盘的一端（列线）通过电阻接VCC，而接地是通过程序输出数字“0”实现的。

键盘处理程序的任务是：确定有无键按下，判断哪一个键按下，键的功能是什么？还要消除按键在闭合或断开时的抖动。

两个并行口中，一个输出扫描码，使按键逐行动态接地；另一个并行口输入按键状态，由行扫描值和回馈信号共同形成键编码而识别按键，通过软件查表，查出该键的功能。

6.程序
ORG 0000H
LJMP START
ORG 0100H
START： MOV P2, #0FH
J0: JB P2.0,J1 判断第 i 列是否被选中；
JMP S00 ；若第 i 列被选中则程序跳到 si0
J1: JB P2.1,J2
JMP S01
J2: JB P2.2,J3
JMP S02
J3: JB P2.3,START
JMP S03
S00: MOV P2,#0F0H若第 0 行第 0 列被选中则输出0
JB P2.4,S10
MOV A,#0C0H ；
S10: JB P2.5,S20
MOV A,#99H
S20: JB P2.6,S30
MOV A,#80H
S30: JB P2.7,X0
MOV A,#0C6H
X0: MOV P1,A
JMP START
S01: MOV P2,#0F0H
JB P2.4,S11
MOV A,#0F9H ；若第 0 行第 1 列被选中则输出 1
S11: JB P2.5,S21
MOV A,#92H
S21: JB P2.6,S31
MOV A,#90H
S31: JB P2.7,X1
MOV A,#0A1H
MOV P1,A
X1: MOV P1,A
JMP START
S02: MOV P2,#0F0H
JB P2.4,S12
MOV A,#0A4H ；若第 0 行第 2 列被选中则输出 2 S12: JB P2.5,S22
MOV A,#82H
S22: JB P2.6,S32
MOV A,#88H
S32: JB P2.7,X2
MOV A,#86H
MOV P1,A
X2: MOV P1,A
JMP START
S03: MOV P2,#0F0H 若第 0 行第 3 列被选中则输出 3 JB P2.4,S13
MOV A,#0B0H ;
S13: JB P2.5,S23
MOV A,#0F8H
S23: JB P2.6,S33
MOV A,#83H
S33: JB P2.7,NH
MOV A,#8EH
NH: MOV P1,A
JMP START
END
7.结果分析
仿真图
8.结论
通过这次课程设计，Proteus 软件工作环境的熟悉以及掌握基本的操作，实现电路原理图的绘制及电路仿真的实现，我还认识到理论与实际相结合的重要性，理论知识再丰富，没有实际的操作经验是不行的，这样还可以锻炼我们的实际动手操作能力和独立思考能力。

单片机知识在电子领域越来越重要了，在这次课程设计中我又了解了更多单片机的知识，从而也对单片机仿真软件产生了兴趣，学到了书上没有的东西，为以后工作又做了一层铺垫。

在课程设计过程中遇到的一些问题，通过查询资料和结合平时学到的知识，当然还有和同学的讨论得到了解决。

9.致谢
经过这一个周的实训，单片机课程设计也已接近尾声，回顾这星期内和老师、同学们一起努力时的点点滴滴，不经感慨万千。

在此我首先要感谢学校，是学校给我们提供了良好的硬件设施，让我们能顺利的完成实训。

其次，我要感谢我的单片机老师—陈显明老师。

陈老师无论在课程学习、设计上，还是在为人处事上，都给予我许多教诲，这些影响将使我终身受益。

同时我还要感谢和我一起完成这份课程设计的同学们，我们在学习和实践中一起讨论，一起研究，我在他们身上学到了许多东西。

10. 参考文献
1. 岂兴名、唐杰、赵沛、矫津毅、常春藤等；单片机编程基础与开发实例详解北京：人民邮电出版社，2008 年 11 月；
2. 兰吉昌；单片机应用百例；北京：化学工业出版社， 2008 年 12 月；
3. 李朝青等；单片机原理及串行外设接口技术；北京：北京航空航天大学出版社， 2008 年 1 月；
4. 张毅刚、刘杰；第三版；单片机原理及应用；哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社， 2004 年 6 月；
5. 姜志海、刘连鑫；单片微型计算机原理及应用；北京：机械工业出版社；
附录
电路原理图。