人机对话与数据通信.ppt

第三章人机对话与数据通信,键盘LCD显示器触摸屏技术串行总线数据通信PTR2000无线数据传输,3.1键盘,键盘的种类：键盘上闭合键的识别是由专用硬件实现的，称为编码键盘，靠软件实现的称为非编码键盘。键盘的接口必须解决下列的一些问题：（1）决定是否有键按下；（2）如有键按下，决定是哪一个键被按下；（3）确定被按键的读数；（4）反弹跳按键抖动的消除。（5）处理同时按键即同时有一个以上的按键。,3.1.1非编码键盘,1.独立连接式非编码键盘,P,接口,+V,10k*4,2.矩阵式非编码键盘,识别按键的方法,行扫描法线反转法,线反转法,非编码键盘接口,3.1.2键盘信号的获取方法有三种：.程序扫描法中断扫描法定时中断法键盘监控程序设计方法有.直接分析法状态矩阵法3.1.3编码键盘.编码键盘的基本任务是识别按键，提供按键读数，一个高质量的编码键盘还应具有反弹跳、处理同时按键等功能.静态编码器普通编码器如74148可编程键盘/显示接口如8279,静态式编码器接口,0,1,2,3,4,5,6,7,10,11,12,13,1,2,3,4,8,9,7,6,74148,EI,A0,A1,A2,A2,A1,A0,a）接口电路,b）真值表,D0D1D2D3D4D5D6D7,P0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7,ALE,P2.7,RD,INT1,8051,RL7RL6RL5RL4RL3RL2RL1RL0,CLK,A0,WR,RD,IRQ,74LS373,RESET,SHIFT,CNTL,20F,+5V,2K,SL0SL1SL2,8279,74LS138Y0Y7,VCC,+5V,15141312111098,76543210,BIC8708,dp,BIC8708,+5V,f,g,c,e,d,b,a,B0B1B2B3A0A1A2A3,CS,WR,3.2数码显示技术,液晶显示是一种功耗极低的被动式显示器件。其优点为：工作电流比LED小几个数量级，尺寸小，厚度约为LED的1/3等。LCD的驱动方式:驱动方式由电极引线的选择确定。既LCD选定后，其驱动方式也就随之确定了。静态驱动迭加驱动(时分驱动),3.2.1LCD数码显示,3.2.1、七段LCD显示器,静态驱动方式,VA,迭加驱动方式:迭加驱动方式通常采用电压平均法。其占空比有1/2、1/8、1/12、1/16、1/32、1/64等，偏比有1/2、1/3、1/5、1/7、1/9等。,硬件译码的LCD驱动接口-ICM7211,ICM7211AM与8031单片机的接口,3.2.2、字符式LCD显示器,LCM-512-01A点阵字符式液晶显示模块:自带驱动IC和液晶显示控制IC。该模块上的控制器是HD44780内部有字符发生器和显示数据存储器，可显示96个ASCII字符和92个特殊字符。,二.模块各管脚的功能为：,Vss：地线输入端。VDD：+5V电源输入端。Vo：液晶显示面板亮度调节，通过1020K的电阻接到+5V和地之间起调节亮度的作用。图3-13所示为Vo的接法。RS：寄存器选择信号输入线。当其为低电平时，选通指令寄存器；为高电平时选通数据寄存器。R/W：读/写信号输入线。低电平为写入，高电平为读出。E：使能信号输入线。读状态下，高电平有效；写状态下，下降沿有效。(14)D0D7：数据总线。可以选择4位总线或8位总线操作，选择4位总线操作时使用D4D7。,三、HD44780指令集1.清显示命令:00000001(执行时间1.64ms)2.光标返回命令:0000001*(执行时间1.64ms)3:输入方式:000001I/DS(执行时间40s)设置光标、显示画面移动的方向。I/D=1，AC自动加1，光标右移一个字符位。S=0无效，S=1有效。4.显示开关控制:00001DCB。其中:D=1时开显示;D=0时关显示C=1时光标显示;C=0时光标消失B=1为闪烁启用;B=0时闪烁关闭5.光标、显示画面移动：0001S/CR/L*其中：S/C=1为显示画面位移；S/C=0为光标位移R/L=1为右移；R/L=0为左移6.功能设置:001DLNF*。其中:DL=1表示数据总线有效位长为8位;DL=0表总线为4位.N=1表示字符行为两行;N=0表示字符行为一行.F=1表示字体为510点阵;F=0为57点阵.(高4有效),7.CGRAM地址设置:01A5A4A3A2A1A0。8.DDRAM地址设置:1A6A5A4A3A2A1A0。9.读BF及AC值:BFAC6AC5AC4AC3AC2AC1AC010.写数据。11.读数据。,3.2.3图形式LCD显示器,一、MGLS-19264模块的内部电路结构,二、引出线的功能,1VCC：模块+5V电源输入端。2GND：地线输入端。3VO：显示亮度调节。4CSA、CSB：芯片选择控制。其值为00时选通HD61202（1），即选择左屏有效；值为01时选通HD61202（2），即选择中屏有效；值为10时选通HD61202（3），对应的选择右屏有效。5D/I：数据、指令选择。D/I=1时进行数据操作；D/I=0时写指令或读状态。6R/W：读写选择信号。R/W=1为读选通；R/W=0为写选通。7E：读写使能信号。在E的下降沿，数据被写入HD61202；在E高电平期间，数据被读出。8DB0DB7：数据总线。,三、HD61202显示RAM的地址结构,四.HD61202的指令系统,1.显示开/关指令DB0=1时显示RAM内容2.显示起始行设置3.页设置指令4.列地址设置指令5.读状态指令BUSY=1表忙;ON/OFF=1显示关闭;RESET=1复位状态.6.写数据指令7.读数据指令,R/WD/IB7B6B5B4B3B2B1B00000111111/00011显示起始行(0-63)0010111页号0001显示列地址11BUSY0ON/OFFRESET000001写数据11显示数据读,五、直接访问方式接口电路,3.3触摸屏简介,一、触摸屏的类型1.按触摸屏的结构进行分类嵌入式(内置式)结构外挂式2.按触摸屏的检测手段进行分类红外式电阻式电容式表面声波式,电阻触摸屏,电阻触摸屏的主要部分是一块多层的复合电阻薄膜.它最大的特点是不怕油污，灰尘，水。电阻触摸屏共同的缺点是因为复合薄膜的外层采用塑胶材料,不知道的人太用力或使用锐器触摸可能划伤整个触摸屏而导致报废。常用在PDA等手持设备或其它.,红外触摸屏以光束阻断技术为基本原理，不需要在原来的显示器表面覆盖任何材料.其主要优点是价格低廉、安装方便、可以用在各档次的计算机上。缺点:发光二极管寿命比较短，影响了整个触摸屏的寿命;红外线触摸屏由于依靠感应红外线运作，外界光线变化会影响其准确性,且红外线触摸屏不防水不防污物，甚至非常细小的外来物体也会导致误差，影响性能。近来红外触摸技术有较大突破.主要应用在较大尺寸上.,电容屏在原理上把人体当作一个电容器元件的一个电极使用，是利用人体的电流感应进行工作的.电容式触摸屏是众多触摸屏中最可靠、最精确的一种,但价钱也是众多触摸屏中最昂贵的一种。缺点是反光严重,最大缺点是漂移.,表面声波触摸屏是众多触摸屏中较可靠、较精确的一种且其价格比适中，是现时触摸屏市场很畅销的产品。它具有低辐射、不耀眼、不怕震、抗干扰强等特点；抗刮伤性良好，不受温度、湿度等环境因素影响，寿命长透光率高，能保持清晰透亮的图像质量；没有漂移，只需安装时一次校正；有第三轴（即压力轴）响应。灰尘、油污等对其表面影响较大。,ADS7843是一个内置12位模数转换、低导通电阻模拟开关的串行接口芯片。,3.4串行总线数据通讯,3.4.1、RS-232C总线标准及应用,电平转换芯片介绍,(1)驱动器的输出电平逻辑0：+5V+15V；逻辑1：-5V-15V(2)接收器的输入检测电平逻辑0：+3V；逻辑1：-3VRS-232C使用的是负逻辑。,3.4.2、RS-422/485标准总线及其应用,RS-449与RS-232C的主要差别是信号的传输方式不同。RS-449接口是利用信号导线之间的电位差，可在1200m的双绞线上进行数字通信，速率可达90kb/s。由于RS-449系统用平衡信号差电路传输高速信号，所以噪声低，又可以多点或者使用公用线通信。RS-422是RS-449标准的子集，规定了电气方面的要求。RS-422A的传输率最大为10Mb/s，在此速率下，电缆允许长度为120m。如果采用较低传输速率，如90kb/s，最大距离可达1200m。RS-485是RS-422A的变形。RS-422A为全双工，可同时发送和接收；RS-485则为半双工，在某一时刻，一个发送另一个接收。,RS-232C、RS-422A、RS485性能比较,3.4.3、USB通用串行总线及应用“UniversalSerialBus”,USB具有如下一些特点：USB接口统一了各种接口设备的连接头，即插即用（plug-and-play），并能自动检测与配置系统的资源。具有“热插拨“（hotattachCS=1,选择频道0，既434.33MHz。(3)DO：数据输出。(4)DI：数据输入。(5)GND：电源地。(6)PWR：节能控制。PWR1，正常工作状态；PWR0，待机微功耗状态。(7)TXEN：发送接收控制。TXEN1时，模块为发送状态；TXEN0时，模块为接收状态。,PTR2000接口电路,典型应用,