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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,第5章 显示和键盘接口技术,单片机与LED数码管接口,LED数码管结构及原理,单片机与LED数码管接口,LED数码管结构及原理,单片机与LED数码管接口,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。 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、bf、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。,单片机与LED数码管接口,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。,单片机与LED数码管接口,LED静态显示,单片机与LED数码管接口,LED动态显示,单片机与LED数码管接口,LED动态显示,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大屏幕显示器和接口,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57(5列7行),79(7列9行),88(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大屏幕显示器和接口,LED大屏幕显示器结构及原理,LED大屏幕显示器和接口,LED大屏幕显示器结构及原理,“大”字显示字型码示意图,LED大屏幕显示器和接口,LED大屏幕显示器结构及原理,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。,LED大屏幕显示器和接口,LED大屏幕显示器接口,LED大屏幕显示器和接口,LED大屏幕显示器扩展接口,字符LCD 液晶显示和接口,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,Vss: +5V电源管脚(Vcc) VDD: 地管脚(GND) Vo: 液晶显示驱动电源(0V5V),字符LCD 液晶显示和接口,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。,字符LCD 液晶显示和接口,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,A:背光控制正电源 K:背光控制地,字符LCD 液晶显示和接口,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,字符LCD 液晶显示和接口,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,字符LCD 液晶显示和接口,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,字符LCD 液晶显示和接口,读状态操作,状态字的最高位的BF为忙标志位,1表示LCD正在忙,0表示不忙。 通过判断最高位BF的0、1状态,就可以知道LCD当前是否处于忙状态,如果LCD一直处于忙状态,则继续查询等待,否则进行下面的操作。查询忙状态程序段如下: do i=lcd_r_start(); / 调用读状态函数,读取LCD状态字 i / LCD忙,继续查询,否则退出循环,字符LCD 液晶显示和接口,写命令操作,LCD上电时,都必须按照一定的时序对LCD进行初始化操作,主要任务是设置LCD的工作方式、显示状态、清屏、输入方式、光标位置等。,字符LCD 液晶显示和接口,写命令操作,void lcd_w_cmd(unsigned char com) unsigned char i; do / 查LCD忙操作 i=lcd_r_start(); / 调用读状态字函数 i=i ,字符LCD 液晶显示和接口,写命令操作,字符LCD 液晶显示和接口,初始化操作,字符LCD 液晶显示和接口,写数据操作,光标位置与相应命令字,注:表中命令字以十六进制形式给出,该命令字就是与LCD显示位置相对应的DDRAM地址。,字符LCD 液晶显示和接口,void lcd_w_dat(unsigned char dat) unsigned char i; do / 查忙操作 i=lcd_r_start();/ 调用读状态字函数 i=i ,单片机与键盘接口,单片机与键盘接口,按键按照结构原理可分为两类,一类是触点式开关按键,如机械式开关、导电橡胶式开关等;另一类是无触点开关按键,如电气式按键,磁感应按键等。前者造价低,后者寿命长。按键按照接口原理可分为编码键盘与非编码键盘两类。 这两类键盘的主要区别是识别键符及给出相应键码的方法。编码键盘主要是用硬件来实现对按键的识别,硬件结构复杂;非编码键盘主要是由软件来实现按键的定义与识别,硬件结构简单,软件编程量大。这里将要介绍的独立式按键和矩阵式键盘都是非编码键盘。,单片机与键盘接口,按键的去抖 机械式按键在按下或释放时,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,抖动时间一般为510ms,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。,单片机与键盘接口,按键的去抖,(a)检测按键 (b)释放按键 按键去抖流程图,单片机与键盘接口,独立式按键,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。,单片机与键盘接口,矩阵式按键,通常,矩阵式键盘的列线由单片机输出口控制,行线连接单片机的输入口。,单片机与键盘接口,矩阵式按键,键盘编程扫描法识别按键一般应包括以下内容: (1)判别有无键按下。 (2)键盘扫描取得闭合键的行、列号。 (3)用计算法或查表法得到键值。 (4)判断闭合键是否释放,如没释放则继续等待。 (5)将闭合键的键值保存,同时转去执行该闭合键的功能。,
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