9键盘显示器接口技术

第九节键盘与LED显示电路应用设计键盘与显示器是机电一体化系统中典型的人-机接口。

通过键盘，操作者可向控制系统发出指令或输入数据，系统的各种信息又可通过显示设备反馈给操作者。

键盘与显示器是实现人-机交互的关键部件。

键盘主要有独立式和矩阵式两种，显示器主要有LED、LCD和CRT等。

本节主要介绍矩阵式键盘与LED显示器。

2．软件设计Intel公司的8279芯片就显示出了其独特的优点。

Intel 8279是一种通用的可编程键盘、显示器接口芯片，它能完成键盘输入和显示控制两种功能。

键盘部分提供扫描工作方式，可与64个按键的矩阵键盘进行连接，能对键盘实行不间断的自动扫描，自动消除抖动，自动识别按键并给出键值。

显示部分为发光二极管、荧光管等显示器件提供了按扫描方式工作的接口电路，它为显示器提供多路复用信号，可显示多达16位的字符。

1.8279的引脚功能8279的引脚按其功能可分为三部分：第一部分面向CPU，第二部分面向键盘，第三部分面向显示器，如图5-63所示。

2．8279的键盘管理（1）SL3～SL0采用译码扫描当设定8279的扫描线SL3～SL0工作在译码扫描方式时，SL3～SL0四个引脚轮流输出负脉冲。

组成矩阵键盘时可将这四根输出线作为行扫描线，如图5-64所示。

采用译码扫描时，提供的行线最多只有4根，与8根列线相交，只能得到32个按键，键的个数不多。

在图5-64中，矩阵键盘由4行6列组成，共有24个键，键值计算如下：其中：CNTL=SHIFT=0（图中已将此二引脚接地）；NNN表示行的位置，其值为SL i=0时的标号i，即NNN=i（写成二进制）；KKK表示列的位置，其值为RL j=0时的标号j，即KKK=j （写成二进制）。

图5-65 8279扫描线编码扫描管理键盘3．8279的显示管理8279可用来管理16位×8段的LED或荧光管。

它的内部有专门用于存储显示数据的RAM区（显示RAM），共有16个字节，地址排列从00H到0FH。

单片机原理与应用徐爱钧答案【篇一：单片机原理实用教程基于proteus虚拟仿真】p class=txt>【作者】徐爱钧编著【isbn】978-7-121-07543-8【出版社】电子工业出版社【出版日期】2009年1月【内容简介】本书系统地阐述了基于proteus虚拟仿真技术的8051单片机原理与接口技术，详细论述了在proteus软件平台上进行单片机应用系统设计的原理与方法，介绍了8051单片机的基本结构、中断系统、定时器以及串行口的工作原理、8051指令系统与汇编语言程序设计、dac与adc接口技术、键盘与显示器接口技术，并以实例方式介绍了在proteus平台上进行单片机应用系统虚拟仿真设计的方法，给出了大量在proteus集成环境isis中绘制的原理电路图和仿真程序，并提供一张包含全部应用实例的配套光盘，其中所有实例均可在proteus软件平台上直接运行。

本书可作为高等院校工业自动化、电子测量仪器、计算机应用等相关专业单片机原理与应用课程的教学用书，也可作为广大从事单片机应用系统开发的工程技术人员的参考书。

【宣传语】用多个实例讲述在proteus平台上设计单片机应用系统的方法，并提供原理电路图和仿真程序【前言】单片机是现代电子技术的新兴领域，它的出现极大地推动了电子工业的发展，已成为电子系统设计中最为普遍的应用手段。

近年来单片机技术得到了突飞猛进的发展，各种单片机开发工具层出不穷。

虚拟仿真就是近年来兴起的一种新型应用技术，采用虚拟仿真技术，在原理图设计阶段就可以对单片机应用设计进行评估，验证所设计电路是否达到所要求的技术指标，还可以通过改变元器件参数使整个电路性能达到最优化。

这样就无须多次购买元器件及制作印刷电路板，节省了设计时间与经费，提高了设计效率与质量。

英国labcenter公司推出的proteus软件是一款极好的单片机应用开发平台，它以其特有的虚拟仿真技术很好地解决了单片机及其外围电路的设计和协同仿真问题，可以在没有单片机实际硬件的条件下，利用pc以虚拟仿真方式实现单片机系统的软、硬件同步仿真调试，使单片机应用系统设计变得简单容易。

今天我们学习键盘与显示器接口技术，先来看键盘接口及处理程序。

（1）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，平时键的二个触点处于断开状态，按下键时它们才闭合。

键盘分编码和非编码键盘。

键盘上闭合键的识别由专用的硬件译码器实现并产生键编号或键值的称为编码键盘，如BCD码键盘，ASCII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。

所以我们着重讨论非编码矩阵式键盘原理。

矩阵式键盘适用于按键数量较多的场合，它由行线和列线组成，按键位于行、列的交叉点上。

一个3*3的行、列结构可以构成一个由9个按键的键盘。

同理一个4*4的行、列可以构成一个含有16个按键的键盘等等。

很明显，在按键数量较多的场合，矩阵键盘与独立按键键盘相比，要节省很多的I/O口。

矩阵键盘的按键设置在行、列线的交点上，行、列线分别连接到按键开关的两端。

列线通过上拉电阻接到+5V。

平时无按键动作时，列线处于高电平状态，而当由按键按下时，列线电平状态将由与此列线相连的行线电平决定。

行线电平如果为低，则列线电平为低；行线电平如果为高，则列线电平亦为高。

这一点是识别矩阵键盘按键是否被按下的关键所在。

该电路中还有一个与门，这个与门用来产生中断信号，当键盘中没有键按下时，所有行线的输出都应为低电平，以区别于列线状态，当矩阵键盘中任何一只键按下时，与门输出由高电平变为低电平，向CPU 申请中断，由于矩阵键盘中行、列线为多键共用，各按键均影响该键所在行和列的电平。

因此各按键彼此将相互发生影响，所以必须将行、列线信号配合起来并作适当的处理，才能确定闭合键的位置。

下面我们以一个4乘4键的键盘为例来说明按键是如何被识别出来的，在开始讨论问题之前，我们先要强调一个事实，用户的按键速度相对于单片机的运行速度来说是相当慢的，在用户按下键到释放键这一段时间内，单片机有足够多的时间运行键盘识别程序。