项目键盘接口扩展的设计与制作课稿.ppt

南昌大学信息工程学院 Information school of nanchang university @骑着炮弹进城作品 （ ） 南昌大学信息工程学院 Information school of nanchang university @骑着炮弹进城作品 南昌大学信息工程学院 Information school of nanchang university @骑着炮弹进城作品 项目九 键盘接口扩展的设计与制作 单片机原理与应用（C语言版） 嵌入式开发初级 目 录 9.1 项目要求与分析 9.4 项目详细设计 9.6 项目小结 9.7 项目拓展 9.2 项目理论知识 9.3 项目概要设计 9.5 项目实施 9.1 项目要求与分析 9.1.1 项目要求 在数字电压计项目中，已经扩展了存储器和显示接口部分，还需要扩展键盘部分： （1）单片机和3个按键（按键SET、按键UP和按键DOWN）独立连接； （2）按键SET的功能是设置最大电压阈值； （3）按键UP的功能是增大设置的最大电压阈值； （4）按键DOWN的功能是减少设置的最大电压阈值。 9.1 项目要求与分析 9.1.2 项目要求分析 根据项目要求的内容，需要满足以下要求，才可以完成项目的设计。 （1）硬件功能要求：系统由单片机、数据存储器、LCD1602和3个按键组成，完成单片机和3个按键的连接； （2）软件功能要求：完成3个按键的软件控制功能； 9.1 项目要求与分析 键盘在单片机应用系统中能实现向单片机输入数据、传送命令等功能。 按照结构原理可分为两类，一类是触点式开关按键；另一类是无触点式开关按键。?? 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键的识别，非编码键盘主要是由软件来实现键盘的定义与识别。非编码键盘按连接方式可分为独立式按键和行列式按键两种。 9.1 项目要求与分析 为了实现上述键盘接口功能要求，应该掌握以下知识： （1）键盘接口的扩展方法； （2）单片机和键盘接口的硬件连接； （3）单片机对键盘接口的读写访问控制。 9.1 项目要求与分析 为了实现上述功能要求，应该具备以下能力： （1）能够使用Proteus软件的实现硬件功能要求； （2）能够使用Keil软件的实现软件功能要求：完成对键盘接口的扫描功能，各个按键的功能控制； （3）能够使用Keil软件和Proteus软件的联调开发环境完成整个项目设计，实现要求。 9.2 项目理论知识 9.2.1 键盘接口的扩展方法 单片机机键盘接口通常使用机械触点式按键开关，其主要功能是把机械上的通断转换成为电气上的逻辑关系。在常态时开关触点处于断开状态，只有按下按键时，开关触点才闭合短路。 1.按键抖动 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。 9.2 项目理论知识 2.键盘接口的扩展方法 采用非总线扩展模式，键盘接口和单片机接口进行连接。单片机可以采用查询或中断方式判断有无按键输入，并检查是哪一个键按下，获取按键键号，然后通过执行该键的功能程序，执行完后再返回主程序。 根据连接方式，键盘分独立式键盘和行列式键盘。 9.2 项目理论知识 9.2.2 独立式键盘 1.单片机和独立式键盘的硬件连接 独立式按键是直接用I/O口线连接单个按键的电路，其特点是每个按键单独占用一根I/O口线，每个按键的工作不会影响其它I/O口线的状态。 。 ? ? ? ? ? ? 9.2 项目理论知识 2.单片机对独立式键盘的访问控制 独立式按键的软件常采用查询式方式。先逐位查询每根I/O口线的输入状态，如某一根I/O口线输入为低电平，则可确认该I/O口线所对应的按键已按下，然后，再转向该键的功能处理程序。 9.2 项目理论知识 9.2.3 行列式键盘 单片机系统中，若使用按键较多时，通常采用矩阵式（也称行列式）键盘。 1.单片机和独立式键盘的硬件连接 矩阵式键盘由行线和列线组成，按键位于行、列线的交叉点上。 9.2 项目理论知识 2.单片机对独立式键盘的访问控制 矩阵式键盘中，行、列线分别连接到按键开关的两端，行列线通过上拉电阻接到＋5V上。当无键按下时，行列线处于高电平状态；当有键按下时，行列线将导通，此时，行线电平将由与此行线相连的列线电平决定。这是识别按键是否按下的关键。 对于矩阵式键盘，按键的位置由行号和列号惟一确定，因此可分别对行号和列号进行二进制编码，然后将两值合成一个字节，高4位是行号，低4位是列号。 9.3 项目概要设计 9.3.1 数字电压计系统的键盘接口扩展概要设计 项目的主要设计内容是： （1）进行硬件电路设计