键盘接口技术

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ARM7的键盘与VFD显示器接口技术

ARM7的键盘与VFD显示器接口技术

ARM7的键盘与VFD显示器接口技术引言仪表行业以及工业生产过程对实时性、处理速度、智能化等方面有了更高的要求,而ARM 微处理器具有功耗低、指令吞吐量高、实时中断响应、处理器宏单元性价比高等特点,因此,将ARM 微处理器引入产品和工业生产的开发设计中已经成为一种必然趋势。

在工业控制和产品设计中,一般都要求具有供操作的键盘和可视化界面。

传统显示模块的设计一般都是采用I/O口外扩驱动电路连接而成,显示器一般都采用LED 或LCD,要么成本低但实现起来比较复杂,要么实现起来简单成本却很高。

笔者综合考虑了成本、实现的难易程度、功能以及稳定性等方面的要求,提出了一种实现起来较容易且具有较高对比度和精度的VFD 显示的方法。

1 硬件电路的实现考虑到未来市场对功耗、处理速度、实时性、多功能、多任务处理等方面会有更高的要求,本设计采用基于周立功公司MiniARM 的M2020―FNU20嵌入式核心板(微处理器为LPC2220)及其M22A 开发板。

M22A 开发板的板上资源主要有:◆μC/OS―II实时操作系统;◆TCP/IP 协议、FAT32 文件管理系统;◆UART、I2C、SPI 通信接口;◆JTAG 接口支持在线调试;◆工业级10M 以太网控制接口CSB900A―IQ;◆2 MB NOR Flash 程序存储器等。

另外,现代工业控制和产品生产大都需要可供操作的键盘以及可视化界面。

本设计采用HTl6511 芯片驱动键盘和显示。

考虑到工业生产中各种不利环境的影响,本设计采用具有较高对比度,且具有很好的可靠性与环境适应性的VFD(真空荧光显示器)进行显示。

HTl6511 是一个典型的VFD 驱动芯片,由5 个led 输出口、1 个控制电路、1 个显示存储器(内部)和1 个按键扫描电路组成。

微处理器通过三线串行接口对HTl6511 进行串行数据输入、输出。

图1 是系统硬件电路框图,主要包括LPC2220 与驱动芯片HTl6511 的连接。

《单片机原理及接口技术》第9章 AT89S51与键盘、显示器的接口设计

《单片机原理及接口技术》第9章 AT89S51与键盘、显示器的接口设计
(2)按键的抖动 按键去抖动的方法有两种: 一种软件延时,本思想是:在检测到有键按下时,该键所对应的行线为低电平,执行一段延时10ms的子程序后,确认该行线电平是否仍为低电平,如果仍为低电平,则确认该行确实有键按下。当按键松开时,行线的低电平变为高电平,执行一段延ห้องสมุดไป่ตู้10ms的子程序后,检测该行线为高电平,说明按键确实已经松开。采取本措施,可消除两个抖动期t1和t3的影响。 另一种是采用专用的键盘/显示器接口芯片,这类芯片中都有自动去抖动的硬件电路。
两步即可确定按键所在的行和列,从而识别出所按的键。 图9-4 采用线反转法的矩阵式键盘
假设键3被按下。 第一步,P1.0~P1.3输出全为“0”,然后,读入P1.4~P1.7线的状态,结果P1.4=0,而P1.5~P1.7均为1,因此,第1行出现电平的变化,说明第1行有键按下; 第二步,让P1.4~P1.7输出全为“0”,然后,读入P1.0~P1.3位,结果P1.0=0,而P1.1~P1.3均为1,因此第4列出现电平的变化,说明第4列有键按下。 综上所述,即第1行、第4列按键被按下,此按键即键3按下。线反转法简单适用,但不要忘记按键去抖动处理。
第9章 AT89S51与键盘、 显示器的接口设计
1
3
2
AT89S51与键盘的接口设计
AT89S51与数码管的接口设计
AT89S51与LCD的接口设计
主要内容
9.1 AT89S51与键盘的接口设计 键盘是由若干个按键组成的单片机的外部输入设备,可以实现向单片机输入数据和传达命令等功能,是人机对话的主要工具 9.1.1 键盘输入应解决的问题 1.键盘与单片机的连接方法 (1)当按键个数比较少时,可以使用独立连接的键盘,其特点是:一个按键占用一根I/O口线,原理简单。 (2)当按键个数比较多时,可以使用矩阵键盘,节约I/O口线,但是读取键码的程序比较复杂。

4.3 单片机键盘接口电路设计

4.3 单片机键盘接口电路设计
}
//函数功能:键盘扫描 //检测到有键按下 //延时10ms再去检测 //按键k1被按下 //按键k2被按下 //按键k3被按下 //按键k4被按下
▲▲▲
独立式键盘接口设计案例
void forward(void) { P3=0xfe; led_delay(); P3=0xfd; led_delay(); P3=0xfb; led_delay(); P3=0xf7; led_delay(); P3=0xef; led_delay(); P3=0xdf; led_delay(); P3=0xbf; led_delay(); P3=0x7f; led_delay(); }
break;
}
}
}
▲▲▲
独立式键盘接口设计案例
void key_scan(void) { P1=0xff; if((P1&0x0f )!=0x0f ) { delay10ms(); if(S1==0) keyval=1; if(S2==0) keyval=2; if(S3==0) keyval=3; if(S4==0) keyval=4; }
//处理按下的k1键,“……”为处理程序 //跳出switch语句 //处理按下的k2键 //跳出switch语句 //处理按下的k3键 //跳出switch语句 //处理按下的k4键 //跳出switch语句 //处理按下的k5键 //跳出switch语句
独立式键盘接口设计案例
1.独立式键盘的查询工作方式
{
case 1:forward(); //键值为1,调用正向流水点亮函数
break;
case 2:backward(); //键值为2,调用反向流水点亮函数
break;
case 3:Alter(); //键值为3,调用高、低4位交替点亮函数

【优】单片机矩阵键盘接口最全PPT资料

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电气自动化技术专业 教学资源库
单片机控制技术
知识点:单片机矩阵键盘接口
单片机控制技术
单片机矩阵键盘接口
目录
1 认识单片机键盘 2 矩阵式键盘接口电路 3 矩阵键盘按键识别技术
单片机控制技术
单片机矩阵键盘接口
一、认识单片机键盘
单片机应用系统通常需要优秀的人机交互接口。键盘是与单片机进行人机
一般,交矩阵互式的键盘最的行基线本由单的片机途输径出口。控制按,键列线的连接输单入片机状的输态入本口。质上是一个开关量,通过按键来 第二步设:向置所控有的制列线功上能输出或高电输平入,行数线输据出,低电以平(控行制列反单转)片,机然后运读入行列。信号。
按结构原理分类
(1)触点式按键——机械式、导电橡胶式 (2)无触点按键——电气式、磁感应按键
(前者造价低,后者寿命长)
按接口原理类
(1)独立式键盘——每键各接一根输入线 (2)行列式(矩阵)键盘——按行列交叉连线 (3)屏幕式键盘——触摸屏
按译码方式分类
(1)编码键盘——通过硬件实现译码 (2)非编码键盘——通过扫描程序实现译码
单片机矩阵键盘接口
三、矩阵键盘按键识别技术
首先判断是否有键按下:向所 有列线上输出低电平,再读入所 有的行信号; 如有任何一个键被按下,则读 入的行电平则不全为高;如无键 按下,则全高电平。
其次,逐列扫描判断具体的按键:
就是向列线上逐列送低电平。如果 读入的行值为全高,则表示此列无 键按下,否则有键按下。
单片机控制技术
单片机矩阵键盘接口
一、认识单片机键盘
独立式按键编程
开始
有按键闭合否 Y
延时10ms,软件去抖动
图3 独立式按键编程流程图
N

9 键盘和显示器接口设计83437

9 键盘和显示器接口设计83437

CJNE A, #0EH, TO_2 ;K1键未按下,转TO_2
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独立式按键接口电路设计
LJMP KEY1
;是K1键按下,转键1处理
TO_2: CJNE A, #0DH, TO_3;K2键未按下,转TO_3
LJMP KEY2
;K2按下,转键2处理
TO_3: CJNE A, #0BH, TO_4;K3键未按下,转TO_4
意义:为了保证程序对按键进行有序处理。 • 独立式按键:数目相对较少,一般是依次连
续编码。例题 • 矩阵式键盘:按键的位置由行号和列号唯一
确定。常有两种:
⑴对行号和列号分别进行二进制编码,然 后将两值合成一个字节,高4位是行号, 低4位是列号;
⑵依次排列键号,对按键进行连续编码。 例题
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②定时扫描方式:
利用单片机内部定时器产生定时中断(例如 20ms),CPU在中断服务程序中对键盘进行扫描, 并在有键按下时识别出该键并执行相应键功能程序 。
③外部中断方式:在中断方式下,仅在键盘有键按下 时,产生外部中断请求,进入中断服务程序,再执 行键盘扫描和按键处理程序。
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2.键盘的编码
• 必须将行、列线的电平信号配合起来并作适 当的处理,才能确定闭合键的位置。
• 按键的识别方法 :扫描法 、线反转法
• 矩阵键盘接口电路设计及编程
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1.按键的识别方法—扫描法
• 扫描法:分两步来完成:
第一步,判断键盘有无键被按下。
具体方法:将所有列线均置为低电平,检
查各行线电平是否有变化,如果有变化,说 明有键被按下。
,如果是,则确认有键按下。

通用计算机键盘在智能化仪器中的软硬件接口技术及应用

通用计算机键盘在智能化仪器中的软硬件接口技术及应用

居 多 ) 盘 。 业 自动 化仪 表 及各 类智 能 化仪 器仪 表 键 工 通 常是 在 仪 表 显 示 面 板 上 直 接 设 计 安装 编 码键 盘


接 口引脚定 义 如 图 1 和表 1 示 。有 专 门 的商 品化 所 转 换 口将 P / S 2键 盘 接 口与 P / S 2键 盘 接 口互 相 转
维普资讯
2 0 ( ) 1 7 轻 型汽 车技 术 0 29 总 5
技 术 纵横 2 3
通用计算机键盘在智能化仪器中的软硬件接口 技术及应用
李 少卿 周杏鹏 葛化敏
摘 要
本 文介 绍 了通 用计 算机 键盘 在 智能 化仪 器 中的软 硬件 接 口技 术 ,采 用该技 术 可 大 大 增 强智 能化 仪 器 的输入 功 能 , 富输入 信 息量 ; 丰 同时 可进一 步减 小仪 器体 积 , 高仪 器 可 提
键 名
lH C

3H 2

2H l

2H 3

2H 4

2H B

3H 4

3H 3

4H 3

按 下 扫 描 码
键 名
3 BH

4H 2

4H B

3 AH

3H l

4H 4

4 DH

lH 5
李 少卿 : ,97年 生 , 女 17 东南大 学 自动控制 系 , 士研 究生 。 硕 ★ 周杏 鹏 : 15 生 , 男,9 1年 东南大 学 自动控制 系 , 教授 , 导 。 博 葛 化 敏 : 16 男,94年 生 , 京汽 车集 团有限公 司质 量管理 部 , 南 高级 工程 师 。

第12章人机交互接口

第12章人机交互接口
(2)非编码键盘。这种键盘由简单的键开关行列 矩阵组成,只能提供键开关的行列位置(位置码或扫 描码),按键的识别、键值的确定和输入到主机等工 作全靠软件完成。这类键盘的硬件电路简单、成本低 ,被广泛地应用于计算机中。
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2.线性键盘与矩阵键盘
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3. 键盘接口的基本功能 (1)消除键抖动。常用方法: 软件延时法:软件产生约20ms延时, 待键输出达稳定状态再读取代码。
编程举例
使用行反转法编程实现对其8×8键盘的控制,其中 行线接可编程并行接口 8255的端口A,列线接端口B ,。该程序也编写成子程序形式,出口参数为被按键 的 行 号 2020/1/13 与 列 号 , 分 别 存 放 在 AH 和 AL 中 。 程 序 中 取
START:MOV AL,82H MOV DX,PCTRL OUT DX,AL MOV DX,PB IN AL,DX MOV BL,AL CMP AL,0FFH JZ X1 CALL D20MS IN AL,DX MOV BL,AL CMP AL,0FFH JZ X1 MOV AL,90H MOV DX,PCTRL OUT DX,AL MOV DX,PB MOV AL,BL OUT DX,AL MOV DX,PA IN AL,DX MOV AH,AL MOV AL,BL
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2. 行反转法原理
行反转法必须使用可编程并行接口(如8255)来实 现,其基本原理是:将行线接一个并行端口,先工作 在输出方式,列线接另一个并行端口,先工作在输入 方式。编程通过行端口向全部行线输出“0”电平,再 读入列线的值。如果有键被按下,则必有列线为“0” 电平。然后进行线反转,编程改变两个并行端口的工 作方式,列端口工作于输出方式,将刚才读入的列线 值反转输出到列线;行端口工作在输入方式,读取行 线的值,则闭合键所在的行线必为“0”电平。于是, 当一个键被按下时,就可以读到一对惟一的列值和行 值。

第6章键盘、显示接口技术

第6章键盘、显示接口技术
LED显示器用于显示工业控 制参数、过程状态。
P1.0~1.7 MCS-51 a b h a f e g d b c h COM
1. LED数码管
共阴极LED和共阳极LED 当LED字段引线与数据线连 接,每个显示字形对应一个字形 码。a b h
LED 的字形码(字段码)
显示字符 共阴极 共阳极
COM
第6章 键盘、显示接口技术
6.1 键盘及其与计算机接口 6.2 独立式按键接口设计 6.3 矩阵式键盘接口设计 6.4 LED显示器及接口设计 6.5 LCD显示器及接口设计
6.1 键盘、显示与计算机接口
键盘输入数据和命令,显示用于计算机的状态、命 令和计算结果。
一、键盘
单片机键盘有两种: 一种是全编码键盘,其键码全由硬件提供,但是这 种方式硬件结构复杂,成本高; 另一种是非编码键盘,这种键盘多采用矩阵方式, 利用软件识别键码及完成各种键功能处理。 单片机系统中多采用非编码键盘。
(3)多位静态显示方式及其接口电路
多位静态显示电路
(4)多位动态显示方式及其接口电路
6.5 LCD显示器及接口设计
一、LCD的原理与分类
1. LCD的原理 LCD是一种被动显示器,本身不发光利用电场效 应——液晶的扭曲向列效应 具有功耗低,显示信息大,寿命长和抗干扰能力 强等优点 2. LCD的分类 显示类型:笔段型 、字符型点、阵图形型 采光分类:自然采光、背光源采光 驱动分类:静态驱动、动态驱动、双频驱动法
行列线交换输入、输出,两步获取按键键号。
3. 中断扫描方式 有按键按下时发出中断请求信号,提高CPU的效 率。
二、按键处理 程序:
有按键输入? 延时消抖 确有按键? 键扫描求键号 延时等待 按键释放? 键译码求键值 是数字键? 修改显示缓冲区 跳转各功能程序
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1Байду номын сангаас按键闭合过程
• (1)按键抖动问题 • 一般按键开关为机械弹性开关,由于触点的弹 性作用,会出现“抖动”现象,抖动时间一般 为5~10ms。 • 消除抖动是按键设计所必须要考虑的问题。
• (2)消除抖动的方法 • 消抖动通常有软件和硬件两种方法。 • 软件消抖动就是在检测到键按下时,执 行一段延时子程序后,再确认该键电平 是否仍保持键按下时的状态电平。延时 时间通常取5~10ms以上。 • 硬件消抖动可采用RS触发器或RC延时等 方法。 • (3)键值及键号 • 为确定按键所在键盘中的位置,在按键 识别过程中所采用的识别码采取某种算 法进行编码,形成与按键一一对应的编 码---键的“键值”。
;K0键功能处理程序
;K0键释放了?
独立式按键应用举例
• 编程: K0按下时实现+1功能; K1按下时实现-1功能。
MOV A,30H ANL A,#0FH MOV DPTR,#TAB MOVC A,@A+DPTR MOV P1,A

• • • • • • • • • • • • • •
ORG 0000H MOV 30H,#00H ;显示缓冲区单元 LOOP:JB P3.0,LOOP1 ;K0按下? INC 30H ;是,+1 LOOP1:JB P3.1,LOOP2 ;K1按下? DEC 30H ;是,-1 LOOP2:MOV A,30H ;取显示数据 ANL A,#0FH MOV DPTR,#TAB ;7段码表 MOVC A,@A+DPTR ;查表取得7段码 MOV P1,A ;送P1口显示 SJMP LOOP TAB:DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FH DB 77H,7CH,39H,5EH,79H,71H 该程序运行时会出现存在何现象?
2、独立式按键
• 独立式按键是指直接用I/O口线构成的单个按 键电路。每根I/O口线上按键的工作状态不会 影响其他I/O口线的工作状态。 • 可采用查询、中断等处理方法。
• 独立式按键的键扫描程序: • 如: • JB P1.0,L1 ;K0闭合? LJMP KEY0 ;K0处理 L1:JB P1.1,L2 ;K1闭合? LJMP KEY1 ;K1处理 L2: …… 也可以: MOV P1,#0FFH MOV A,P1 JNB ACC.0,S0 JNB ACC.1,S1 ……. S0:LJMP KEY0 S1:LJMP KEY1 ……
9.3 MCS-51单片机键盘接口技术
• 计算机所用的键盘有全编码键盘和非编码键 盘两种。 • 全编码键盘由硬件逻辑电路自动提供与按键 对应的编码。在应用中很少采用。 • 非编码键盘硬件电路简单,键的识别由单片 机的软件来完成。 • 单片机系统中通常采用非编码键盘 • 非编码键盘连接结构形式有: • (1)独立式结构键盘 • (2)行列式(矩阵)结构键盘
• 实际上,在应用中,必须考虑按键的抖动及键 释放等问题
如: JB P1.0,L1 LCALL DELAY JB P1.0,L1 LJMP KEY0 L1:JB P1.1,L2 ………
;K0按下? ;是,延时消抖动 ;再判,K0按下? ;转K0处理程序 ;K1按下?
KEY0:……. LL:LCALL DELAY JNB P1.0,LL …….
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