8 C51单片机(第十一章MCS-51与键盘、显示器、打印机的接口设计)

第21卷　第1期延安大学学报(自然科学版)V o l.21　N o.1 2002年3月Jou rnal of Yanan U n iversity(N atu ral Science Editi on)M arch.2002M CS-51单片机系统键盘与显示器接口的一种设计Ξ邵思飞(延安大学信息学院,陕西延安716000)摘　要:针对数据处理任务不大、串行口不被使用的M CS-51单片机系统,设计了一种键盘显示器接口电路。

具有电路简单、成本低、性能稳定等特点,可广泛应用。

关键词:单片机系统;键盘显示器接口;设计中图分类号:T P334 文献标识码:A 文章编号:10042602X(2002)022******* 键盘、显示器接口的设计,应满足功能和可靠性两个基本要求,但系统不同,要求就不同,接口设计也就不同。

本文针对系统数据处理任务不大、串行口不专用的M CS-51单片机系统,设计了一种键盘、显示器接口电路。

该接口具有电路简单、性能稳定等特点。

1　设计原理M CS-51单片机串行口置方式0时,为移位寄存器输入输出方式,可外接移位寄存器,以扩展I O 口。

在输出方式时,CPU可通过M OV SBU F,A指令实现字符发送,RXD引脚串行输出8b it数据(低位在先),TXD引脚输出移位脉冲,当8b it发送完后,T I由硬件置位[1]。

本设计采用74L S373锁存器和串行口外接74L S164移位寄存器构成键盘、显示器接口电路,如图1所示。

显示器由6个共阴数码管并联构成,键盘为2×6结构。

图1中,D0—D5接CPU的P0.0-P0.5,P3. 4、P3.5、TXD、RXD、W R分别接CPU的对应引脚, Y1接系统地址锁存器的Y1输出引脚,决定着6位显示器的端口地址。

U1输出分别接数码管各阴极, U2输出接数码管的显示段,其中Q0—Q5又作为键盘列线,P3.4、P3.5为键盘行线。

2　显示原理及动态显示程序设计在89C52内部RAM中设置6个显示缓冲单元,如:79H—7EH,分别存放显示器的6位待显示的字符。

LD0： MOV DPTR,＃7F01H ;位选码→PA口
MOVX @DPTR,A ;(PA.0位)最左边LED亮
INC DPTR
;数据指针指向PB口
MOV A,@R0
;显示数据→A
ADD A,＃0DH ;加偏移量
MOVC A,@A＋PC ;根据显示数据来查表取段码
DIR1：MOVX @DPTR,A
2. 定时扫描工作方式 利用单片机内的定时器，产生10ms的定时中断，对键盘进
行扫描。
3.中断工作方式 只有在键盘有键按下时，才执行键盘扫描程序，如无键按下，
单片机将不理睬键盘。
键盘所做的工作分为三个层次。 第1层：单片机如何来监视键盘的输入。三种工作方式：①
编程扫描；②定时扫描；③中断扫描。 第2层：确定具体按键的键号。体现在按键的识别方法上就
10.2.2 键盘接口的工作原理 独立式按键接口和行列式键盘接口。 1.独立式键盘接口
各键相互独立，每个按键各接一根输入线，通过检测输入线的 电平状态可很容易判断那个键被按下。
此种接口适于键数较少或操作速度较高的场合。 图10-7（a）为中断方式的独立式键盘工作电路。只要有一个 键按下，与门的输出即为低电平，并向89C51发出中断请求，在 中断服务程序中，对按下的键进行识别。 图10-7（b）为查询方式的独立式键盘工作电路。按键直接与 89C51的IO口线相连，通过读IO口，判断各IO口线的电平的状 态，即可以识别出按下的键。
DL：
MOV R6,＃0FFH
DL6：
DJNZ R6,DL6
DJNZ R7,DL
RET
2．键盘程序设计 （1）判别键盘上有无键闭合
方法为扫描口PA0~PA7输出全0，读PC口的状态，若 PC0~PC3全为1（键盘上的行线全为高电平），则键盘上没有 键闭合，若PC0~PC3不全为1，则有键处于闭合状态。 （2）去除键的机械抖动

第10章
MCS-51与键盘、显示器、打印机接口设计
矩阵式键盘接口—行动态扫描方法
+5V P1.0 P1.1
0 1
0 4 8 C
1 5 9 D
2 6 A E
3
第0行
7
第1行
B
89C51
1 P1.2
P1.3 1 P1.4 P1.5
第2行
F
第3行 第3列 第2列 第1列 第0列
38
1 1
1 P1.6 P1.7 1
29
第10章 MCS-51与键盘、显示器、打印机接口设计 KEYIN:MOV DPTR,#0BFFFH ；键盘端口地址BFFFH
MOVX A,@DPTR ANL A,#1FH MOV R3,A LCALL DELAY10 MOVX A,@DPTR ANL A,#1FH CJNE A,R3,RETURN CJNE A,#1EH,KEY2 LJMP KEY1 KEY2: CJNE A,#1DH,KEY3 LJMP KEY2 KEY3: CJNE A,#1BH,KEY4 LJMP KEY3 KEY4: CJNE A,#17H,KEY5 LJMP KEY4 KEY5: CJNE A,#0FH,PASS LJMP KEY5 RETURN: RET
第10章
MCS-51与键盘、显示器、打印机接口设计
矩阵式键盘接口—行动态扫描方法
+5V P1.0 P1.1
0 0
0 4 8 C
1 5 9 D
2 6 A E
3
第0行
7
第1行
B
89C51
0 P1.2
P1.3 0 P1.4 P1.5
第2行
F
第3行 第3列 第2列 第1列 第0列

其 中 a* _aC又 作 为 3!输 出 接 数 码 管 的 显 示 段 E 键盘列线 E + ( N I + ( C为键盘行线 J M M
! 显示原理及动态显示程序设计
" 设计原理
为移位寄 BC "单片机串行口置方式 *时 E >A : 存器输入输出方式 E 可外接移位寄存器 E 以扩展 R S T 口 J 在输出方式时 E E A M 3 可通过 >T% : U 3V O指 令 实 现字符发 送 E 数据# 低 W Q X引 脚 串 行 输 出 Y Z 4 8 位 在 先$ 当 Y 发送完 E L Q X 引 脚 输 出 移 位 脉 冲E Z 4 8
8 结束语
该 接 口 电 路( 仅 用 了 A块 通 用 集 成 芯 片 具有电路简 B 8 4 D 8 G B 8 6 B 6和 4个 或 非 门 组 成 ( + $ + $ 单G 成 本低 等 特 点 9 当 数 码 管 增 加 为 H位 时 ( 可通过 修改软件即可 ( 而不需要改变接口电路 I 在键输入程 本文仅给出了一种较为典型的编程方 序设计 方面 (
键盘 I 显示器接口的设计 E 应满足功能和可靠性 两 个 基本 要 求 E 但 系 统 不 同E 要 求 就 不 同E 接口设计 也就不同 J 本文针对系统数据处理任务不大 I 串行口 不 专 用的 >A 设计了 一 种 键 盘I BC "单片机 系 统 E : 显示器接口电路 J 该接口具有电路简单 I 性能稳定等 特点 J
参考文献(4条) 1.樊延虎;邵思飞;刘根据 一种单片机键盘显示系统的设计[期刊论文]-延安大学学报(自然科学版) 2002(02) 2.李华;孙晓民;李红青 MCS-51系列单片机实用接口技术 1993 3.胡汉才 单片机原理及其接口技术 1996 4.张毅刚;彭喜源;谭晓均 MCS-51单片机应用设计 1997