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單片微型計算機原理及其應用電子教案

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單片微型計算機原理及其應用電子教案

單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,*,*,3.4 MCS-51單片機的人機界面接口技術,LED顯示器接口,1LED顯示器結構與原理,LED顯示塊是由發(fā)光二極管顯示字段的顯示器件。,在微機應用系統(tǒng)中通常使用的是七段LED。這種顯示塊有共陰極與共陽極兩種,七段顯示塊與微機接口非常容易。,2LED顯示器與顯示方式,(1)LED靜態(tài)顯示方式,(2)LED動態(tài)顯示方式,3LED顯示器接口實例,從LED顯示器的原理可知,為了顯示字母與數字,必須最終轉換成相應的段選碼。這種轉換可以通過硬件譯碼器或軟件進行譯碼,。,硬件譯碼器LED顯示器接口,軟件譯碼LED顯示器接口,LCD顯示器接口,1LCD的基本結構,2常用LCD引腳(1611,1621,2021),DB0-BD7:雙向數據線,BD7為忙標記,E:讀寫使能,下降沿有效.,R/W:讀寫選擇.0:寫,1讀,RS:寄存器選擇.0:指令寄存器,1:數據寄存器,VL:驅動LCD,接地,VCC:接+5V,GND:接地,3 顯示器地址,內部地址,外部顯示地址,4 存儲指令說明,5 接口圖,程序設計,顯示器初始設置,MOV P1,#01H;清屏,CALL ENABLE,MOV P1,#38H;設置2行8位顯示,CALL ENABLE,MOV P1,#0FH;顯示,光標閃爍打開,CALL ENABLE,MOV P1,#06H;顯示模式設定,CALL ENABLE,寫入顯示器,MOV P1,#80H,CALL ENABLE,MOV R1,#00H,A1:MOV A,R1,MOVC A,A+DPTR,MOV P1,A,CALL WRITE2,INC R1,CJNE A,#00H,A1,RET,寫數據,ENABLE:CLR RS,CLR RW,CLR E,CALL D5MS,SETB E,RET,寫指令,WRITE2:SETB RS,CLR RW,CLR E,CALL D5MS,SETB E,RET,鍵盤及其接口,在設計鍵盤接口時,解決以下幾個問題:,開關狀態(tài)的可靠輸入可設計硬件去抖動電路或設計去抖動軟件。,鍵盤狀態(tài)的監(jiān)測方法中斷方式還是查詢方式。,鍵盤編碼方法。,鍵盤控制程序的編制,3.4.3.1 獨立式鍵盤接口,1獨立式按鍵結構,獨立式按鍵是指直接用I/O口線構成的單個按鍵電路。每根I/O口線上按鍵的工作狀態(tài)不會影響其他I/O口線的工作狀態(tài)。獨立式按鍵電路如圖,2獨立式按鍵的軟件結構,包括按鍵查詢、鍵功能程序轉移。,圖為使用擴展I/O的獨立式按鍵電路,按鍵數量可多可少。,JNB P1.0,NEXT1,JNB P1.1,NEXT2,行列式鍵盤,1鍵盤工作原理,行列式鍵盤電路原理如圖所示。按鍵設置在行列式交點上,行列線分別連接到按鍵開關的兩端。當行線通過上拉電阻接+5伏時,被鉗位在高電平狀態(tài)。,鍵盤中有無按鍵按下是由列線送入全掃描字、行線讀入行線狀態(tài)來判斷的。鍵盤中哪一個鍵按下可由列線逐列置低電平后,檢查行輸入狀態(tài)來判斷,。,2鍵盤工作方式,編程掃描方式、定時掃描方式、中斷掃描方式三種,3鍵盤掃描方式,掃描法:在判定有鍵按下后逐列(或逐行)置低電平,同時讀入行(或列)的狀態(tài),如果行(或列)的狀態(tài)出現非全1狀態(tài),這時0狀態(tài)的行、列交點的鍵就是所按下的鍵。特點是逐列(或逐行)掃描查詢。這時相應行(或列)應有上拉電阻接高電平。,在鍵盤掃描子程序中完成下述幾個功能。,(1)判斷鍵盤上有無鍵按下,(2)去鍵的機械抖動影響。,(3)求按下鍵的鍵號。,(4)鍵閉合一次僅進行一次鍵功能操作,4行列式鍵盤接口,通用并行擴展I/O口鍵盤接口,8031串行I/O口擴展的鍵盤接口,5 程序設計流程,LOP1:MOV R3,#0F7H;掃描,MOV R1,#00H,LOP2:MOV A,R3,MOV P1,A,MOV A,P1,MOV R4,A;鍵放開使用,SETB C,MOV R5,#04H,LOP3:RLC A,JNC KEYIN;有鍵壓,INC R1,DJNZ R5,LOP3,CALL DISP,MOV A,R3,SETB C,RRC A,MOV R3,A,JC LOP2,JMP LOP1,KEYIN:LCALL DISP,LCALL DISP,MOV A,P1,ANL A,#0FH,CPL A,JZ LOP1,MOV 30H,R1,DP3:MOV A,P1,XRL A,R4;比較鍵放開,LCALL DISP,JZ DP3,JMP LOP1,6 典型鍵盤/顯示器接口實例,8155擴展I/O口的鍵盤/顯示器接口,接口電路:LED顯示器采用共陰極如圖所示;LED采用動態(tài)顯示軟件譯碼,鍵盤采用逐行掃描查詢方式;LED的驅動采用北京集成電路設計中心生產的集電極開路輸出八位驅動器8718。,軟件設計:由于鍵盤與顯示做成一個接口電路,因此在軟件設計中合并考慮鍵盤查詢與動態(tài)顯示,鍵盤消顫的延時子程序用顯示程序代替。,打印機接口,1TPP-40A的主要技術性能,(1)采用單片機控制,具有2KB監(jiān)控程序及標準的Centronic 并行接口。,(2)具有較豐富的打印命令,命令代碼均為單字節(jié),格式簡單。,(3)可產生全部標準的ASCII代碼字符,以及128個非標準字符和圖符。,(4)可打印出8240點陣的圖樣。,(5)每行字符的點行數可用命令更換,即字符行間距空點行在0256間任選.,(6)帶有水平和垂直制表命令,便于打印表格。,2接口引腳,微型打印機與計算機應用系統(tǒng)通過機箱后部的20芯扁平電纜及插件相連。,DB0DB7:數據線,單向由計算機輸入打印機。,STROBE:數據選通信號,下降沿有效。,BUSY:打印機“忙”狀態(tài)信號,為”1”忙。,ACK:打印機的應答信號,為”1”時打印機準備好。,ERROR:出錯信號。,3 字符代碼及打印命令,字符代碼串實例如下:,打印字符串“3265.37”,輸送代碼串為:24,33,32,36,35,2E,33,37,0D。,打印“This is Micro-Printer”,輸送代碼串為:54,68,69,73,20,69,73,20,4D,69,63,72,6F,2D,70,72,69,6E,74,65,72,2E,0D。,打印“32.8cm2”,輸送代碼為:33,32,2E,38,63,6D,9D,0D,常用打印命令,4 硬件接口,通過STB、BUSY,通過單片機應用系統(tǒng)中的擴展I/O口連接的打印機接口電路。,5 打印程序實例,使用打印機打印“This is 2007”,3.4.5 語音接口,1ISD1420芯片的特點,(1)外圍元件簡單,僅需少量阻容元件、麥克風即可組成一完整錄放系統(tǒng)。,(2)模擬信息存儲重放音質極好,并有一定混響效果。,(3)待機時低功耗(僅0.5A),典型放音電流15mA。,(4)放音時間20s,可擴充級聯。,(5)可持續(xù)放音,也可分段放音,最小分段20s/160段=0.125s/段,可分段數160段。,(6)錄放次數達10萬次。,(7)斷電信息存儲,無需備用電池,信息可保100年。,(8)操作簡單,無需專用編程器及語音開發(fā)器。,(9)高優(yōu)先級錄音,低電平或負邊沿觸發(fā)放音。,(10)單電源供電,典型電壓+5V,4ISD1420基本技術指標(均為典型值),(1)工作電源+5V。,(2)靜態(tài)電流10A。,(3)工作電流15mA。,(4)信噪比S/N=43dB。,(5)錄音時間長度:20s,(6)每基本段時間長度:20s,ISD1420與單片機接口舉例,

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