第5章显示和键盘接口技术
第5章显示和键盘接口技术
本章内容
?单片机与LED数码管接口
?LED大屏幕显示器和接口
?字符LCD 液晶显示和接口
?单片机与键盘接口
5.1单片机与LED数码管接口
5.1.1 LED数码管结构及原理
1. LED数码管结构
2.LED数码管的工作原理
共阳极共阴极
3.LED数码管字型编码
?若将数值0送至单片机的P1口，数码管上不会显示数
字“0”。显然，要使数码管显示出数字或字符，直接
将相应的数字或字符送至数码管的段控制端是不行的，必须使段控制端输出相应的字形编码。
?字形编码原理：
将单片机P1口的P1.0、P1.1 …P1.7八个引脚依次
与数码管的a、b…f、dp八个段控制引脚相连接。如果
使用的是共阳极数码管，COM端接+5V，要显示数字“0”，则数码管的a、b、c、d、e、f六个段应点亮，
其它段熄灭，需向P1口传送数据11000000B（C0H），该数据就是与字符“0”相对应的共阳极字型编码。若共
阴极的数码管COM端接地，要显示数字“1”，则数码管的b、c两段点亮，其他段熄灭，需向P1口传送数据00000110（06H），这就是字符“1”的共阴极字型码了。
5.1.2 LED静态显示
静态显示是指数码管显示某一字符时，相应的发光二极管恒定导通或恒定截止。这种显示方式的各位数码管的公共端恒定接地（共阴极）或+5V（共
阳极）。每个数码管的八个段控制引脚分别与一个八位I/O端口相连。只
要I/O端口有显示字型码输出，数码
管就显示给定字符，并保持不变，直到I/O口输出新的段码。
静态显示的特点
优点：
较小的电流就可获得较高的亮度，占用CPU时间少，编程简单。
缺点：
占用单片机端口线多，电路复杂，成本高。
5.1.3 LED动态显示
LED动态显示的概念
动态显示是一种按位轮流点亮各位数码管的显示方式，即在某一时段，只让其中一位数码管“位选端”有效，并送出相应的字型显示编码。此时，其它位的数码管因“位选端”无效而都处于熄灭状态；下一时段按顺序选通另外一位数码管，并送出相应的字型显示编码，依此规律循环下去，即可使各位数码管分别间断地显示出相应的字符。这一过程称为动态扫描显示。
LED动态显示的原理
由于人的眼睛存在“视觉驻留效应”，必须保证每位数码管显示间断时间间隔小于眼睛的驻留时间20ms.
5.2 LED大屏幕显示器和接口
5.2.1 LED大屏幕显示器结构及原理
LED点阵显示器是把很多LED发光二极管按矩阵方式排列在一起，通过对每个LED进行发光控制，完成各种字符或图形的显示。最常见的LED点阵显示模块有5×7（5列7行），7×9（7列9行），8×8（8列8行）结构。
LED点阵由一个一个的点（LED发光二极管）组成，总点数为行数与列数之积，引脚数为行数与列数之和。
LED大屏幕显示器等效电路
LED“大”字显示字型码
显示原理
显示字符“大”的过程如下：
先给第一行送高电平（行高电平有效），同时给8列送11110111（列低电平有效）；然后给第二行送高电平，同时给
8列送11110111，……最后给第八行送高电平，同时给8列送11111111。每行点亮延时时间为1ms，第八行结束后再从第一行开始循环显示。利用视觉驻留现象，人们看到的就是一个稳定的图形。行扫描方式
行扫描方式
1.每次显示一行，一行显示时间称行周期；
2.扫描一次（全部行），为一帧数据，所需时间称为场周期。
注：场周期应在20ms以内。
LED大屏幕显示器接口
LED大屏幕显示器扩展接口
5.3 字符LCD 液晶显示和接口5.3.1 LCD显示器引脚
LCD模块
12345678910111213141516
DB6K
DB4DB7
DB2DB5
DB3
VSS VDD VO RS R/W E DB0DB1A Vss:+5V电源管脚(Vcc)
VDD:地管脚(GND)
Vo:液晶显示驱动电源(0V～5V)
模块
LCD
12345678910111213141516
DB3
DB6K
DB4DB7
DB2DB5
VSS VDD VO RS R/W E DB0DB1A
DB0～DB7：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。
LCD模块
12345678910111213141516
DB6K
DB4DB7
DB2DB5
VSS VDD VO RS R/W E DB0DB1A
DB3
A：背光控制正电源
K：背光控制地
单片机键盘显示接口电路设计说明
中北大学 单片机及其接口技术 课程设计说明书 学生：学号： 学院： 专业： 题目：单片机键盘显示接口电路设计 指导教师：小林职称: 副教授 2012年6月17日
中北大学 单片机及其接口技术 课程设计任务书 11/12 学年第二学期 学院： 专业： 学生姓名：学号： 课程设计题目：单片机键盘显示接口电路设计 起迄日期：6月11日～6月17日 课程设计地点：中北大学 指导教师：小林 系主任：王忠庆
下达任务书日期: 2012年06月11日课程设计任务书
课程设计任务书
第一章、绪论89C51是一种带4KB闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL 的89C51是一种高效微控制器，89C2051是它的一种精简版本。89C 单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。在本次课程设计中，便采用89C51单片机。 第二章、设计容 一、4×4键盘 原理：4 行 行 行 行
图1 电路原理图见附图一 本次设计为4×4的矩阵键盘，这样的设计可以有效的减少键盘与单片机接口时所占用的I/O接口。在这种非编码键盘的单片机系统中，键盘处理程序首先执行有无按键按下的程序段，当确认有按键按下后，下一步就要识别哪一个按键被按下，对键的识别常采用逐行（逐列）扫描的方法。 首先判断有无按键按下。方法是：向行线输出全扫描字00H，把全部行线置为低电平，然后将列线的电平状态读入到累加器A中，如果有按键按下，会使列线电平被拉至低电平，是列输入不全为1。 判断键盘哪一个键被按下。方法是：一次给行线送低电平，然后查所有列线状态，称为行扫描，如果全为1，则所按下键不在此行，如果不全为1，则所按下键必在此行，而且是在与零电平列线相交的交点上的那个键。 在此，按键的位置码并不等于按键的实际定义键值，因此还必须进行转换，即键值译码，本次设计中采用软件实现键值的译码，译码方式如下： 第0行键值为：0行×4+列号（0~3）为0、1、2、3； 第1行键值为：1行×4+列号（0~3）为4、5、6、7； 第2行键值为：2行×4+列号（0~3）为8、9、A、B； 第3行键值为：3行×4+列号（0~3）为C、D、E、F； 译码程序如下：
基于51单片机的USB键盘设计与实现
三江学院 本科生毕业设计（论文）题目基于51单片机的USB键盘设计与实现高职院院（系）电气工程及其自动化专业 学生姓名梁邱一学号 G105071013 指导教师孙传峰职称讲师 指导教师工作单位三江学院 起讫日期 2013年12月10日至2014年4月12日
摘要 随着计算机技术的不断更新和多媒体技术的快速发展,传统的计算机外设接口因为存在许多缺点已经不能适应计算机的发展需要。比起传统的AT，PS/2，串口，通用串行总线USB,具有速度快,使用方便灵活,易于扩展,支持即插即用,成本低廉等一系列优点,得到了广泛的应用。 本论文阐述了51系列单片机和USB的相关内容，详细介绍了系统的一些功能设计，包括硬件设计和软件设计。在程序调试期间用简单的串口通信电路，通过串口调试助手掌握了USB指令的传输过程，这对整个方案的设计起到了很大的指导作用。论文以单片机最小系统配合模拟键盘组成的USB键盘硬件系统，通过对D12芯片的学习与探索，在其基本命令接口的支持下，结合硬件进行相应的固件程序设计，使其在USB协议下，实现USB模块与PC的数据通信，完成USB键盘的功能模拟。 总结论文研究工作有阐述USB总线的原理、对本设计的系统要求作出了分析、根据要求选定元件和具体编程方案、针对系统所要实现的功能对相关芯片作了详细介绍以及在硬件部分设计了原理图。 关键词：USB；D12；PC
Abstract With the rapid development of computer technology and multimedia technology constantly updated, traditional computer peripheral interface because there are many shortcomings have been unable to meet the development needs of the https://www.360docs.net/doc/9215025228.html,pared to traditional AT, PS / 2, serial, Universal Serial Bus USB, with fast, flexible and easy to use, easy to expand, support Plug and Play, a series of advantages, such as low cost, has been widely used. This paper describes the 51 series and USB related content, detailing some of the features of the system design, including hardware and software design.During debugging a simple serial communication circuit, through the serial port debugging assistant master USB transfer instructions, which designed the entire program has played a significant role in guiding.Thesis smallest single-chip system consisting of analog keyboard with a USB keyboard hardware system, by learning and exploration D12 chips, with the support of its basic command interface, in conjunction with the corresponding hardware firmware design, making it in the USB protocol, USB module data communication with the PC, the USB keyboard to complete the functional simulation. This paper summarizes research work has elaborated the principle of the USB bus, the system is designed to require the analysis, components and solutions based on the specific requirements of the selected programming for the system to achieve the function of the relevant chips are described in detail in the hardware part of the design as well as the principle of Figure. Keywords:USB；D12；PC
根据C51单片机的键盘及LCD显示
基于C51单片机的键盘及LCD显示 一、实验目的 1.掌握矩阵式键盘的数字键和功能键的编程方法。 2.掌握LCD的接口技术和编程方法。 3.掌握仪器监控程序设计和调试方法。 二、预习与参考 1. 结合ST7920 控制器系列中文图形液晶模块有关资料手册，详细了解ST7920接口设计技术。 2. 参考资料 1）实验板说明书 2）ST7920 控制器系列中文图形液晶模块资料手册 三、设计指标 利用实验板上提供的键盘电路，LCD显示电路,设计一人机界面，能实现以下功能： 1.LCD上显示“重庆科技学院” 2.按键至少包括0-9的数字键 3.LCD显示按键值 4.电子钟显示：时，分，秒（选作） 四、实验要求 1.以单片机为核心，设计4*4非编码键盘及LCD的硬件电路，画出电路原理图。 2.设计4*4非编码键盘及LCD的控制软件，画出流程图，编写控制程序。
五、实验仪器设备和材料清单 单片机实验板、连接导线、ST7920图形液晶模块、PC机； Keil c51软件 六、实验设计及实施的指导 1.实验课前布置实验任务，提出实验要求，预习相关资料，完成硬件草图设计和软件流程图备查。 2.经指导教师检查，预习达到要求者进入实验室实验。 3.按照设计的电路连线，构建键盘及显示系统，经检查无误方可进入下一步。 4.在指导教师指导下调试LCD显示程序。 5.在指导教师指导下调试按键程序。 6.综合调试直到满足设计要求。 七、实验成绩评定方法 实验成绩包括预习、实验完成质量、实验报告质量4部分组成，各部分所占比例分别为30%、30%、40%。 八、实验报告要求 1．实验报告格式： 一．实验名称 二．实验目的 三．实验内容 四．设计思想 五．硬件设计 六．程序代码
电脑键盘接线图
电脑键盘接线图 判断键盘控制电路板上的四根线各起什么作用至关重要。将电路板翻过来后可以看到其背面已有明确的提示（图四）：黄线Vcc为+5V高电平；红线为地线GND低电平；绿线为Keyboard DATA高电平；白线为Keyboard Clock低电平。不同的键盘连线颜色的定义可能也不同，因此如果不能根据提示正确识别的话可以用万用表测量一下或者参考图五中对于连线的定义（图五）。USB延长线中也是一组四根线，分
别为红、白、绿、黑四根。它们分别对应的是+5V电源、数据负线（DATA-）、数据正线（DATA+）及地线（GND）
电脑键盘的四根线如何接 罗技键盘，y-ss60 线的颜色：红，绿，白，黑 盼请解答，谢谢！ 四根线分别是:电源,地,数据,时钟 你要把键盘拆出来,线的另一端焊在里面的电路板,上面标有v(电源),g(地),c(时钟),d(数据).再到网上找个键盘接口定义的图,对着另一端接上去就可以了 这是普通的ps/2的键盘接线图，图中是接口（ps/2插头）截面图。上面标的字母一般在键盘里的电路板上有印的，对照着焊就行了。如果没有标注字母，这个我就没办法了哈哈～多数键盘应该是按照dcgv的顺序排线的，没有写明的可优先考虑这个。 针脚定义如下： pinnamedirdescription 1n/cnotconnected 2data-keydata 3vccpower,+5vdc 4gndgnd 5n/cnotconnected 6clk-clock 键盘接线黄、红、白、绿对应的针脚如下 对应ps/2线对应ps/2针脚 黄3 红4 白6 绿2 对应的电线和针脚连接为： 对应ps/2线对应ps/2针脚 蓝3 白6 绿2 橙4 PS/2鼠标自己动手改USB接口 USB作为电脑外设的一种高速连接标准，目前已广泛应用到了各种外部设备上。电脑主机则在机箱上提供了前置USB接口，有的厂商甚至是在显示器与键盘都添加了USB接口，其目的就是为了能够让用户方便的进行连接鼠标、数码相机等耗电量小的USB外设而无须费力弯腰去机箱背后接插USB设备。键盘上这种体贴的设计让我等用户羡慕不已，我们能不能自己动手让普通键盘也能拥有一个USB接口呢？ 答案当然是肯定的。由于键盘与USB同样提供的是5V电源，且同样有地线、
矩阵键盘设计实验报告
南京林业大学 实验报告 基于AT89C51 单片机4x4矩阵键盘接口电路设计 课程机电一体化设计基础 院系机械电子工程学院 班级 学号 姓名
指导老师杨雨图 2013年9月26日
一、实验目的 1、掌握键盘接口的基本特点，了解独立键盘和矩 阵键盘的应用方法。 2、掌握键盘接口的硬件设计方法，软件程序设计 和贴士排错能力。 3、掌握利用Keil51软件对程序进行编译。 4、用Proteus软件绘制“矩阵键盘扫描”电路，并用测试程序进行仿真。 5、会根据实际功能，正确选择单片机功能接线，编制正确程序。对实验结果 能做出分析和解释，能写出符合规格的实验报告。 二、实验要求 通过实训，学生应达到以下几方面的要求： 素质要求 1.以积极认真的态度对待本次实训，遵章守纪、团结协作。 2.善于发现数字电路中存在的问题、分析问题、解决问题，努力培养独立 工作能力。 能力要求 1.模拟电路的理论知识 2.脉冲与数字电路的理念知识 3.通过模拟、数字电路实验有一定的动手能力 4.能熟练的编写8951单片机汇编程序 5.能够熟练的运用仿真软件进行仿真 三、实验工具 1、软件：Proteus软件、keil51。 2、硬件：PC机，串口线，并口线，单片机开发板 四、实验内容
1、掌握并理解“矩阵键盘扫描”的原理及制作，了解各元器件的参数及格 元器件的作用。 2、用keil51测试软件编写AT89C51单片机汇编程序 3、用Proteus软件绘制“矩阵键盘扫描”电路原理图。 4、运用仿真软件对电路进行仿真。 五．实验基本步骤 1、用Proteus绘制“矩阵键盘扫描”电路原理图。 2、编写程序使数码管显示当前闭合按键的键值。 3、利用Proteus软件的仿真功能对其进行仿真测试，观察数码管的显示状 态和按键开关的对应关系。 4、用keil51软件编写程序，并生成HEX文件。 5、根据绘制“矩阵键盘扫描”电路原理图，搭建相关硬件电路。 6、用通用编程器或ISP下载HEX程序到MCU。 7、检查验证结果。 六、实验具体内容 使用单片机的P1口与矩阵式键盘连接时，可以将P1口低4位的4条端口线定义为行线，P1口高4位的4条端口线定义为列线，形成4*4键盘，可以配置16个按键，将单片机P2口与七段数码管连接，当按下矩阵键盘任意键时，数码管显示该键所在的键号。 1、电路图
51单片机数码管显示矩阵键盘键入值
51单片机实现数码管显示矩阵键盘键入值 #include
case 0xe0:num=0;break; case 0xd0:num=1;break; case 0xb0:num=2;break; case 0x70:num=3;break; } } } P0=0xfd; temp=P0; temp=temp&0xf0; if(temp!=0xf0) { delay(100); if(temp!=0xf0) { switch(temp) { case 0xe0:num=4;break; case 0xd0:num=5;break; case 0xb0:num=6;break; case 0x70:num=7;break;
} } P0=0xfb; temp=P0; temp=temp&0xf0; if(temp!=0xf0) { delay(100); if(temp!=0xf0) { switch(temp) { case 0xe0:num=8;break; case 0xd0:num=9;break; case 0xb0:num=10;break; case 0x70:num=11;break; } } } P0=0xf7; temp=P0;
单片机课程设计 模拟键盘输入及显示系统设计..
课程设计说明书课程名称：单片机应用基础 设计题目：模拟键盘输入及显示系统设计专业：机械设计制造及其自动化 指导教师： 设计者： 学号：
目录 第一章课程设计的目的和要求 (1) 1.1课程设计的目的和要求 (1) 1.2课程设计预备知识 (1) 1.3课题设计的任务 (2) 第二章总体设计 介绍对系统设计的总体认识及解决方案，并对采取的方案进行论证 第三章硬件设计 介绍本系统所选用的各种芯片的功能、引脚、相应的命令控制字格式等，画出系统工作原理图及实现方法 第四章软件设计 介绍本系统的主要功能模块程序的框图，以及总体程序框图和设计思路 第五章系统调试 介绍系统调试过程以及出现的问题、解决方法 第六章结束语 简述课程设计的收获、体会以及对本教学环节的意见和建议 参考文献
第一章、课程设计目的和要求 1.1 课程设计目的和要求 《单片机应用基础》课程设计是学好本门课程的又一重要实践性教学环节，课程设计的目的就是配合本课程的教学和平时实验，以达到巩固消化课程的内容，进一步加强综合应用能力及单片机应用系统开发和设计能力的训练，启发创新思维，使之具有独立单片机产品和科研的基本技能，是以培养学生综合运用所学知识的过程，是知识转化为能力和能力转化为工程素质的重要阶段。 1.2课程设计预备知识 总的来说，设计者要具备Mcs-51单片机的有关硬件及软件知识，汇编语言编程或者C 语言编程的有关知识，I\O接口的有关知识，WAVE6000集成调试软件的应用，能利用PROTEUS 软件绘制系统工作原理，一定的设计经验等等。本次设计所要掌握的一些基本知识如下：（1）键盘工作原理 键盘是由若干按键组成的开关矩阵，是嵌入式控制系统的一种输入部件。键盘分两种：一种是独立式按键，另一种是矩阵式按键。如图所示。独立式按键用的比较少，可以直接与单片机的P1口某一位进行连接，通过判断这一位的状态知道是否有键输入。在应用中通常需要数量较多的按键，为了减少I/O口的占用，通常将按键排列成矩阵形式，如图所示。在矩阵式键盘中，每条水平线和垂直线在交叉处不直接连通，而是通过一个按键加以连接。这样，一个端口（如P1口）就可以构成4*4=16个按键，比之直接将端口线用于键盘多出了一倍，而且线数越多，区别越明显，比如再多加一条线就可以构成20键的键盘，而直接用端口线则只能多出一键（9键）。由此可见，在需要的键数比较多时，采用矩阵法来做键盘是合理的。 独立式键盘和4*4矩阵式键盘
基于FPGA的键盘接口设计正文
基于FPGA的键盘接口设计 专业：电子信息科学与技术系作者：李先仙指导老师：刘强摘要：现场可编程逻辑门阵列FPGA （Field Programmalbe Gate Array）具有掩膜可编程门阵列的通用结构，由逻辑功能块排成阵列组成，并由可编程的互联资源连接这些逻辑功能块以及相应的输入/输出单元来实现不同的设计。在电子产品中，键盘是最基本的输入设备，然而在应用中都采用通用的键盘扫描器件是不现实的，需要单独设计成专用的小键盘。随着电子技术和EDA （Electronic Design Automatic，电子设计自动化）技术的发展，大规模可编程逻辑器件PLD（Programmable Logic Device）、现场可编程门阵列FPGA完全可以取代大规模集成电路芯片，实现计算机可编程接口的功能，并可将若干接口电路的功能集成到一片PLD或FPGA芯片中。鉴于大规模PLD或FPGA的计算机接口电路不仅具有集成度高、体积小和功耗低等优点，而且还具有独特的用户可编程能力，从而实现计算机系统的功能重构。本文设计首先介绍行列式键盘的原理和应用，通过对其接口电路的详细分析；然后利用VHDL硬件描述语言和FPGA器件并采用模块化设计的方法完成了基于FPGA的行列式键盘接口电路的设计；最后通过计算机仿真，对本文设计的行列式键盘接口电路的正确性进行了验证。 关键词：键盘；仿真；VHDL语言；FPGA；模块化设计 Based on FPGA Keyboard Connection Design Major:Electronic Information Science and Technology Author: Li Xianxian Instructor: Liu Qiang Abstract: The Filed Programmmalbe Gate Array,shorted by FPGA,which has a mask-programmable gate array of generic structure and function blocks in the logic array of line,through a programmable logic of internet resources connecting these function blocks and the corresponding input/output modules to achieve different design.In electronic products,the keyboard is the most basic input device,however,it’s unrealistic of using general keyboard scanning device in the application ,we need for the separate designing of the small keyboard. With the development of Electronic and EDA(Electronic Design Automatic)technology,Large Scale Integration chips can be replaced by PLD(Programmable Logic Device)and FPGA ,which can realize the function of the Programmable Interface chips and feature a number of interface circuits integated into one of the PLD or FPGA chips.The computer interface circuit based on the technology of PLD and FPGA not only has the virtue of high integration,low volume and low power loss, but also has the unique programmable function,which can realize
单片机 矩阵键盘设计方案
1、设计原理 (1)如图14.2所示，用单片机的并行口P3连接4×4矩阵键盘，并以单片机的P3.0-P3.3各管脚作输入线，以单片机的P3.4-P3.7各管脚作输出线，在数码管上显示每个按键“0-F”的序号。 (2)键盘中对应按键的序号排列如图14.1所示。 2、参考电路 图14.2 4×4矩阵式键盘识别电路原理图 3、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。 4、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。 5、程序流程图(如图14.3所示) 6、汇编源程序 ;;;;;;;;;;定义单元;;;;;;;;;; COUNT EQU 30H ;;;;;;;;;;入口地址;;;;;;;;;;
ORG 0000H LJMP START ORG 0003H RETI ORG 000BH RETI ORG 0013H RETI ORG 001BH RETI ORG 0023H RETI ORG 002BH RETI ;;;;;;;;;;主程序入口;;;;;;;;;; ORG 0100H START: LCALL CHUSHIHUA LCALL PANDUAN LCALL XIANSHI LJMP START ;;;;;;;;;;初始化程序;;;;;;;;;;
第13讲51单片机按键电路
标题:键盘接口电路 教学目标与要求： 1.键盘去抖动和连接、控制方式 2.独立式按键及其接口电路 3.矩阵式键盘及其接口电路 授课时数：2 教学重点：.矩阵式键盘及其接口电路 教学内容及过程: 一、键盘接口概述 1、按键开关去抖动问题 机械式按键再按下或释放时，由于机械弹性作用的影响，通常伴随有一定时间的触点机械抖动，然后其触点才稳定下来。其抖动过程如图9-11所示，抖动时间的长短与开关的机械特性有关，一般为5 10 ms 在触点抖动期间检测按键的通与断状态，可能导致判断出错，即按键一次按下或释放被错误地认为是多次操作，这种情况是不允许出现的。为了克服按键触点机械抖动所致的检测误判，必须采取去抖动措施。这一点可从硬件、软件两方面予以考虑。在键数较少时，可采用硬件去抖，而当键数较多时，采用软件去抖。在硬件上可采用在键输出端加R-S触发器(双稳态触发器)或单稳态触发器构成去抖动电路。图9-12是一种由R-S触发器构成的去抖动电路，当触发器一旦翻转，触点抖动不会对其产生任何影响。 软件上采取的措施是：在检测到有按键按下时，执行一个10 ms左右（具体时间应视所使用的按键进行调整）的延时程序后，再确认该键电平是否仍保持闭合状态电平，若仍保持闭合状态电平，则确认该键处于闭合状态。同理，在检测到该键释放后，也应采用相同的步 骤进行确认，从而可消除抖动的影响。
2.编制键盘程序 一个完善的键盘控制程序应具备以下功能： (1) 检测有无按键按下，并采取硬件或软件措施，消除键盘按键机械触点抖动的影响。 (2) 有可靠的逻辑处理办法。每次只处理一个按键，其间对任何按键的操作对系统不产生影响，且无论一次按键时间有多长，系统仅执行一次按键功能程序。 (3) 准确输出按键值（或键号），以满足跳转指令要求。 二、独立式按键 单片机控制系统中，往往只需要几个功能键，此时，可采用独立式按键结构。 1. 独立式按键结构 独立式按键是直接用I/O口线构成的单个按键电路，其特点是每个按键单独占用一根I/O口线，每个按键的工作不会影响其它I/O口线的状态。独立式按键的典型应用如图7.4所示。 独立式按键电路配置灵活，软件结构简单，但每个按键必须占用一根I/O口线，因此，在按键较多时，I/O口线浪费较大，不宜采用。 2.矩阵式键盘 I/O端线分为行线和列线，按键跨接在行线和列线上，按键按下时，行线与列线发生短路。特点： ①占用I/O端线较少； ②软件结构教复杂。 适用于按键较多的场合。 3.键盘扫描控制方式 ⑴程序控制扫描方式 键处理程序固定在主程序的某个程序段。 特点：对CPU工作影响小，但应考虑键盘处理程序的运行间隔周期不能太长，否则会影响对键输入响应的及时性。 ⑵定时控制扫描方式 利用定时/计数器每隔一段时间产生定时中断，CPU响应中断后对键盘进行扫描。 特点：与程序控制扫描方式的区别是，在扫描间隔时间内，前者用CPU工作程序填充，后者用定时/计数器定时控制。定时控制扫描方式也应考虑定时时间不能太长，否则会影响对键输入响应的及时性。 ⑶中断控制方式 中断控制方式是利用外部中断源，响应键输入信号。 特点：克服了前两种控制方式可能产生的空扫描和不能及时响应键输入的缺点，既能及时处理键输入，又能提高CPU运行效率，但要占用一个宝贵的中断资源。 三、独立式按键及其接口电路 1、按键直接与I/O口连接
[实验四]定时器及键盘接口的应用 [实验目的] 了解定时器结构、功能及
[实验四]定时器及键盘接口的应用 [实验目的] 1.了解定时器结构、功能及应用。 2.熟悉基于状态机设计的软件设计方法和矩阵键盘的应用设计实现。 3.设计并实现一个改进型的电话拨号系统。 [实验内容]： 1.使用定时器的产生特定频率，输出到蜂鸣器上产生不同的音调。 2.用状态机设计的思想，设计键盘输入接口。 3.综合利用实验板上定时器，蜂鸣器，键盘，LED显示模块，设计一个电话拨号系统。 [实验步骤]： 1.参考第八章例8.7的硬件电路以及软件设计，利用AVR的16位T/C1的比较匹配功能， 发出不同频率的音调。 2.参考9. 3.2 定时扫描方式的键盘接口程序，以及图9-7的键盘部分硬件连线电路，实现 基于状态机思想的键盘扫描。 3.仔细思考例9.3，回答以下问题： ●本例中，在T/C0的中断服务中进行了LED的扫描，而读键盘和键盘处理是在主程序中 完成的。如果将读键盘和键盘处理也放在T/C0中断中完成是否可以？请深入分析这两种处理方式的优点和缺点，说明原因。 ●在read_keyboard()中，行线输出语句为什么重复2次？ ●说明在read_keyboard()中，key_mask的作用，另外是否可以将变量key_line和 key_value定义成普通的局部动态变量？为什么？ 4.在例9.3的基础上，改进实现一个电话拨号系统： 1）实验板上的矩阵键盘共包含有12个按键，其中10个作为数字“0，1，2….9”的数字输入，其他两个为功能键，一个是总清除键“#”，一个是修改键“*”。修改程 序，键盘上数字键功能不变，而“#”键的功能为总清除（即清除LED上的全部的 数字显示，显示复原为8个“-”），“*”键的功能为修改键（表示最后输入的数字 有误，LED显示全部右移一位，清除最后输入的数字，最左边一位补入“-”）。 2）系统上电时，8个LED数码管显示“--------”8条横线，每按下一个号码后，原8位LED数码管的显示内容向左移动一位，最右边一位则显示键盘上刚按下的数字。 3）将每个数字键与特定的音调相结合起来，比如数字1-2-3-4-5-6-7-8-9-0对应音阶Do-re-mi-fa-sol-la-ti-do-la-mi（后两个为高8度）。每当按下按键在LED上显示数字 后都能在蜂鸣器上发出相同节拍的对应音阶。 [思考题]： 1．当定时计数器工作在普通模式和CTC模式时，都可以产生一个固定的定时中断。如果要求精确的定时中断，采用那种模式比较好？为什么？
单片机键盘显示实验报告
单片机得键盘与显示实验报告 ㈠实验目得 1.掌握单片机I/O得工作方式; 2.掌握单片机以串行口方式0工作得LEＤ显示； 3.掌握键盘与LED显示得编程方法. ㈡实验器材 1.G6W仿真器?一台 2.ＭＣＳ—51实验板?一台 3.PＣ机???一台 4.电源一台 ㈢实验内容及要求 实验硬件线路图见附图 从线路图可见，80５1单片机得P1口作为8个按键得输入端,构成独立式键盘。四个LED显示器通过四个串/并移位寄存器７４LS１64接口至８051得串行口,该串行口应工作在方式0发送状态下,RＸD端送出要显示得段码数据，TXＤ则作为发送时钟来对显示数据进行移位操作。 编写一个计算器程序,当某一键按下时可执行相应得加、减、乘、除运算方式,在四个显示器上显示数学算式与最终计算结果。 注:①通过按键来选择加、减、乘、除四种运算方式。 ②输入两个数字均为一位十进制数，可预先放在内存中。 ㈣实验框图（见下页) ㈤思考题 1.当键盘采用中断方式时,硬件电路应怎样连接？ P1、4～P1、7就是键输出线,P1、0～Ｐ1、３就是扫描输入线。输入与门用于产生按键中断，其输入端与各列线相连，再通过上拉电阻接至+5 V电源，输出端接至８05１得外部中断输入端。 2、7４LＳ16４移位寄存器得移位速率就是多少？ 实验中要求计算得式子与结果之间相差一秒,移位寄存器得移位速率应该就是每秒一位吧。其实这个问题确实不知道怎么回答。.。。。
?LED
实验代码： ＯRG０0０0Ｈ AＪMＰＭAIN ＯRG 0０30H ＭＡIN：ＭOV 4１Ｈ，#0BBＨ;对几个存放地址进行初始化MOV 4２H,＃0BBＨ ＭOV４3Ｈ,#0BBH MOV44Ｈ，#0ＢＢH MＯV SCON,#00H ；初始化串行口控制寄存器，设置其为方式0 LCAＬＬDISPLＡY ;初始化显示 KEY:MOV R3，#08Ｈ;用来存放两个数据 MOV R4,＃０２H MOＶＰ１,#0FFH ;初始化P1口 MOＶA,P1 ;读取按键状态 ＣPL A ；取正逻辑,高电平表示有键按下 JZ KEY ；A＝0时无键按下，重新扫描键盘 LＣＡLL DELAY1 ;消抖 MOＶA，Ｐ１；再次读取按键状态 ＣPL Ａ JZ KＥＹ；再次判别就是否有键按下 PＵＳH Ａ KEＹ1:ＭOＶA，P１ CPL A ANL Ａ,＃0ＦH ;判别按键释放 JNＺＫEY1;按键未释放,等待 LCAＬＬDＥＬAY１;释放,延时去抖动 POPＡ JB ＡCＣ、0，AＤＤ1 ；K1按下转去ＡDD1 ＪＢAＣC、1,SＵB1 ;K1按下转去SＵB1 JB AＣC、2,MUL1 ;K1按下转去ＭUL１ JＢACＣ、3，DＩV1；Ｋ1按下转去ＤIV1 ＬJMP ＫEY AＤD1:LCALL BＵFFER ；显示加数与被加数ＭOV４3H，#049H LCＡLL DＩSPＬAY；显示加号 ＭOV A,Ｒ3 AＤＤA，R4 ＤA A MOV R3,Ａ;相加结果放入Ｒ6
矩阵键盘EDA技术课程设计
《电子设计EDA》课程设计 专业：电子信息科学与技术 班级：2010级电信本（1）班 姓名： *** 学号： ********* 指导老师： *** 完成时间： 2012.11—2012.12 教师评分：
目录 一、绪论 (1) 1.1 FPGA概况 (1) 1.2 本课题的研究意义 (2) 二、课程设计的任务和目的 (3) 三、矩阵键盘接口电路的原理与总体设计 (3) 3.1 矩阵键盘接口电路的原理 (3) 3.2 总体设计 (5) 四、各模块的设计及仿真 (6) 4.1 键盘扫描电路 (6) 4.2 键盘译码电路和按键标志位产生电路 (8) 4.3 时钟产生模块 (10) 4.4 键盘接口电路顶层电路实现 (12) 五、参考文献 (13) 六、心得体会 (13) 七、附录 (14) 7.1 源程序代码 (14) 2
题目：矩阵键盘控制接口设计 一、绪论 1.1 FPGA概况 早期的可编程逻辑器件只有可编程只读存储器(PROM)、紫外线可擦除只读存储器(EPROM)和电可擦除只读存储器(E2PROM)三种。由于结构的限制，它们只能完成简单的数字逻辑功能。 其后出现了一类结构上稍复杂的可编程芯片，即可编程逻辑器件(PLD)，它能够完成各种数字逻辑功能。典型的PLD由一个“与”门和一个“或”门阵列组成，而任意一个组合逻辑都可以用“与—或”表达式来描述，所以PLD能以乘积和的形式完成大量的组合逻辑功能。 这一阶段的产品主要有PAL(可编程阵列逻辑)和GAL(通用阵列逻辑)。 PAL由一个可编程的“与”平面和一个固定的“或”平面构成，或门的输出可以通过触发器有选择地被置为寄存状态。PAL器件是现场可编程的，它的实现工艺有反熔丝技术、EPROM技术和E2PROM技术。还有一类结构更为灵活的逻辑器件是可编程逻辑阵列(PLA)，它也由一个“与”平面和一个“或”平面构成，但是这两个平面的连接关系是可编程的。PLA 器件既有现场可编程的，也有掩膜可编程的。在PAL的基础上又发展了一种通用阵列逻辑(GAL、Generic ArrayLogic)，如GAL16V8、GAL22V10等。它采用了E＇PROM工艺，实现了电可擦除、电可改写，其输出结构是可编程的逻辑宏单元，因而它的设计具有很强的灵活性，至今仍有许多人使用。这些早期的PLD器件的一个共同特点是可以实现速度特性较好的逻辑功能，但其过于简单的结构也使它们只能实现规模较小的电路。 为了弥补这一缺陷，20世纪80年代中期，Altera和Xilinx分别推出了类似于PAL 结构的扩展型CPLD(Complex Programmable Logic Dvice)和与标准门阵列类似的FPGA(FieldProgrammable Gate Array)，它们都具有体系结构和逻辑单元灵活、集成度高以及适用范围宽等特点。这两种器件兼容了PLD和通用门阵列的优点，可实现较大规模的电路，编程也很灵活。与门阵列等其他ASIC(Application Specific IC)相比，它们又具有设计开发周期短、设计制造成本低、开发工具先进、标准产品不需测试、质量 1
51单片机键盘设置
\\\§8.3 键盘接口技术 一、键盘输入应解决的问题 键盘是一组按键的集合，它是最常用的单片机输入设备． 操作人员可以通过键盘输入数据或命令，实现简单的人机通讯。 键是一种常开型按钮开关，平时(常态)键的二个触点处于断开状态，按下键时它们才闭合(短路)。 键盘分编码键盘和非编码键盘。 键盘上闭合键的识别由专用的硬件译码器实现并产生编号或键值的称为编码键盘， 如：ASCⅡ码键盘、BCD码键盘等； 靠软件识别的称为非编码键盘。 在单片机组成的测控系统及智能化仪器中用得最多的是非编码键盘。 本节着重讨论非编码键盘的原理、接口技术和程序设计。 键盘中每个按键都是—个常开关电路，如图所示。
1.按键的确认：P1.7=1 无按键； P1.7=0 有按键； 2.去抖动 去抖动的方法： ①硬件去抖动采用RS触发器： 优点: 速度快,实时, 缺点: 增加了硬件成本 ②软件去抖动采用延时方法 延时5—10ms 延时5—10ms P1.7=0 确认P1.7=0 P1.7=1 (去前沿抖动) (去后沿抖动) 二、独立式键盘
每个I/O口连接一个按，S1 P1.0 S2 P1.1 ………………………. S8 P1.7 软件： START：MOV P1，#0FFH ；置P1口为高电平 JNB P1.0, RS1 ; S1按下,程序去执行RS1 JNB P1.1, RS2 ; S2按下,程序去执行RS2
JNB P1.2, RS3 ; S3按下,程序去执行RS3 JNB P1.3, RS4 ; S4按下,程序去执行RS4 JNB P1.4, RS5 ; S5按下,程序去执行RS5 JNB P1.5, RS6 ; S6按下,程序去执行RS6 JNB P1.6, RS7 ; S7按下,程序去执行RS7 JNB P1.7, RS8 ; S8按下,程序去执行RS8 AJMP START ; 继续扫描按键 …………. RS1: AJMP PK1 ; RS2: AJMP PK2 ; RS3: AJMP PK3 ; RS4: AJMP PK4 ; RS5: AJMP PK5 ; RS6: AJMP PK6 ; RS7: AJMP PK7 ; RS8: AJMP PK8 ; AJMP START ; 无键按下,继续扫描………………… PK1: ……….. ;按键S1功能处理程序 AJMP START ;处理S1按键后, 继续扫描PK2: ……….. ;按键S2功能处理程序
利用8279键盘显示后接口电路做做电子钟
利用8279键盘显示后接口电路做做电子钟 2007-01-29 23:08 ;系统晶振是 11.0592 MHz Z8279 EQU 0FF82H ;8279 状态/命令口地址 D8279 EQU 0FF80H ;8279 数据口地址 LEDMOD EQU 00H ;左边输入八位字符显示 ;外部译码键扫描方式,双键互锁 LEDFEQ EQU 2FH ;扫描速率 LEDCLS EQU 0C1H ;清除显示 RAM LEDWR0 EQU 80H ;设定的将要写入的显示RAM地址READKB EQU 40H ;读 FIFO RAM 地址 0 的命令字 ORG 0000H AJMP START ORG 001BH ;INT T1 入口地址 AJMP INT_T1 ORG 0040H START: MOV SP,#60H LCALL INIT8279 ;初始化8279 MOV R3,#0H ;时 MOV R2,#0H ;分 MOV R1,#0H ;秒 MOV R0,#0H ;10毫秒 MOV R6,#0FFH ;标志 MOV TMOD,#10H MOV TL1,#00H ;10毫秒的时间常数 MOV TH1,#0DCH LCALL DIS_mS SETB ET1 SETB EA ;允许中断 WAIT: LCALL GETKEY ;读键盘 CJNE A,#0FFH,CONT ;判断是否有键输入 MOV A,B CJNE A,#3CH,KEY_G ;输入键是'C',转CLEAR_T LCALL CLEAR_T KEY_G: CJNE A,#3AH,KEY_D ;输入键是'G',转START_T LCALL START_T KEY_D: CJNE A,#3DH,KEY_P ;输入键是'D',转STOP_T LCALL STOP_T KEY_P: CJNE A,#3BH,KEY_E ;输入键是'P',转SET_T LCALL SET_T KEY_E: CJNE A,#3EH,CONT ;输入键是'E',转MONITOR
单片机4X4键盘扫描和显示课程设计
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二、实验内容
设计并实现一4×4键盘的接口，并在两个数码管上显示键盘所在的行与列。即将8255单元与键盘及数码管显示单元连接，编写实验程序扫描键盘输入，并将扫描结果送数码显示，键盘采用4×4键盘，每个数码管值可以为0到F，16个数。将键盘进行编号记作0—F当按下其中一个按键时将该按键对应的编号在一个数码管上显示出来，当按下下一个按键时便将这个按键的编号在下一个数码管上显示出来，且数码管上可以显示最近6次按下按键的编号。 基本原理 1.电路设计及功能说明 2.硬件原理框图及电路图(包括接口芯片简介) 电路图：
六、实验步骤 接口芯片简介 AT89C51简介 AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器。 主要管脚说明： VCC：供电电压。 GND：接地。 P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。
当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。 P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH 编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。 P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。 P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL 门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。 ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE 端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上