會員中心
會員注冊八路鍵控?cái)?shù)碼管顯示制作,LED dispalyer
關(guān)鍵字：單片機(jī)數(shù)碼管顯示電路
通過制作《八路鍵控?cái)?shù)碼管》的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目學(xué)會單片機(jī)的PO口和P2口的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及數(shù)據(jù)的輸入/輸出使用方法、鍵盤輸入原理、數(shù)碼管顯示原理等知識點(diǎn)，為以后制作多功能八路搶答器做好準(zhǔn)備。
一、任務(wù)目標(biāo)
使用八路直控鍵盤控制一位共陰極數(shù)碼管顯示數(shù)字。
使用八路直控鍵盤控制一位共陰極數(shù)碼管顯示數(shù)字。
二、硬件電路設(shè)計(jì)
1．顯示電路設(shè)計(jì)
數(shù)碼管由8個(gè)發(fā)光二極管（以下簡稱字段）構(gòu)成，通過不同的組合可用來顯示數(shù)字0—9、字符A～F、H、L、P、R、U、Y、符號“-”及小數(shù)點(diǎn)“．”。
1．顯示電路設(shè)計(jì)
數(shù)碼管由8個(gè)發(fā)光二極管（以下簡稱字段）構(gòu)成，通過不同的組合可用來顯示數(shù)字0—9、字符A～F、H、L、P、R、U、Y、符號“-”及小數(shù)點(diǎn)“．”。
數(shù)碼管又分為共陰極和共陽極兩種結(jié)構(gòu)，如下左圖所示為共陰極數(shù)碼管的外型結(jié)構(gòu)示意圖。下右圖為共陰極數(shù)碼管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
共陰極數(shù)碼管的8個(gè)發(fā)光二極管的陰極（二極管負(fù)端）連接在一起。通常，共陰極接低電平（一般接地），其他管腳接段驅(qū)動電路輸出端，當(dāng)某段驅(qū)動電路的輸出端為高電平時(shí)，則該端所連接的字段導(dǎo)通并點(diǎn)亮，根據(jù)發(fā)光字段的不同組合可顯示出各種數(shù)字和字符。此時(shí)，要求段驅(qū)動電路能提供額定的段導(dǎo)通電流，還需根據(jù)外接電源及額定段導(dǎo)通電流來確定相應(yīng)的限流電阻。
我們知道單片機(jī)的PO口可以驅(qū)動8個(gè)LS型TTL負(fù)載（低電平灌輸電流為3.2mA，高電平上拉電流為0）。因此我們選擇單片機(jī)的PO口作為共陰極數(shù)碼管的段驅(qū)動電路輸出端，但是必須外接上拉電阻。數(shù)碼管顯示電路圖如下圖。
現(xiàn)在只需要通過指令控制單片機(jī)的PO口輸出相應(yīng)的高低電平就可以控制數(shù)碼管顯示數(shù)字0～9。
如：MOV PO，#06H；顯示數(shù)字1。
MOV PO，#5BH；顯示數(shù)字2。
數(shù)碼管字型編碼表如下表所示。
2．鍵盤電路設(shè)計(jì)
常見的鍵盤電路形式有直接編碼輸入鍵盤電路（簡稱直控鍵盤）和矩陣鍵盤電路，直控鍵盤是直接用I/O口線構(gòu)成的單個(gè)按鍵電路，其特點(diǎn)是每個(gè)按鍵單獨(dú)占用一根I/O口線，每個(gè)按鍵的工作不會影響其它I/O口線的狀態(tài)，直控鍵盤的典型電路如下圖所示。
常見的鍵盤電路形式有直接編碼輸入鍵盤電路（簡稱直控鍵盤）和矩陣鍵盤電路，直控鍵盤是直接用I/O口線構(gòu)成的單個(gè)按鍵電路，其特點(diǎn)是每個(gè)按鍵單獨(dú)占用一根I/O口線，每個(gè)按鍵的工作不會影響其它I/O口線的狀態(tài)，直控鍵盤的典型電路如下圖所示。
直控鍵盤電路配置靈活，軟件結(jié)構(gòu)簡單，但每個(gè)按鍵必須占用一根I/O口線，因此，在按鍵較多時(shí)，I/O口線浪費(fèi)較大，不宜采用，應(yīng)采用矩陣鍵盤，矩陣鍵盤就不詳細(xì)討論了。
上圖中按鍵輸入均采用低電平有效，因?yàn)镻2口內(nèi)部自帶了上拉電阻，所以外電路可不接上拉電阻。
3．八路鍵控?cái)?shù)碼管電路
鍵盤電路作為單片機(jī)的輸入部分，數(shù)碼顯示電路作為單片機(jī)的輸出部分，由鍵盤電路通過單片機(jī)控制數(shù)碼管顯示電路的八路鍵控?cái)?shù)碼管電路設(shè)計(jì)如下圖。
鍵盤電路作為單片機(jī)的輸入部分，數(shù)碼顯示電路作為單片機(jī)的輸出部分，由鍵盤電路通過單片機(jī)控制數(shù)碼管顯示電路的八路鍵控?cái)?shù)碼管電路設(shè)計(jì)如下圖。
三、程序設(shè)計(jì)
1．?dāng)?shù)碼管工作原理分析
本電路采用的是共陰極數(shù)碼管，接到單片機(jī)的PO口，現(xiàn)在只要向PO口輸出相應(yīng)的字型編碼就可以顯示相應(yīng)的數(shù)字。
1．?dāng)?shù)碼管工作原理分析
本電路采用的是共陰極數(shù)碼管，接到單片機(jī)的PO口，現(xiàn)在只要向PO口輸出相應(yīng)的字型編碼就可以顯示相應(yīng)的數(shù)字。
2．鍵盤工作原理分析
P2口作為輸入口使用時(shí)，要先向P2口寫入高電平后才能讀取到正確的輸入電平。在讀取電平的時(shí)候應(yīng)考慮下面幾點(diǎn)：
P2口作為輸入口使用時(shí)，要先向P2口寫入高電平后才能讀取到正確的輸入電平。在讀取電平的時(shí)候應(yīng)考慮下面幾點(diǎn)：
(1)檢測有無按鍵按下，并采取軟件措施，消除按鍵機(jī)械觸點(diǎn)抖動的影響。一般采用軟件措施：在檢測到有按鍵按下時(shí)，執(zhí)行一個(gè)10ms左右的延時(shí)子程序后，再檢測該鍵電平是否仍保持閉合狀態(tài)電平，若仍保持閉合狀態(tài)電平，則確認(rèn)該鍵處于閉合狀態(tài)；同理，在檢測到該鍵釋放后，也應(yīng)采用相同的步驟進(jìn)行確認(rèn)，從而可消除抖動的影響。
(2)有可靠的邏輯處理辦法。每次只處理一個(gè)按鍵，其間任何按鍵的操作對系統(tǒng)不產(chǎn)生影響，且無論一次按鍵時(shí)間有多長，系統(tǒng)僅執(zhí)行一次按鍵功能程序。
(3)準(zhǔn)確輸出按鍵值（或鍵號），以滿足控制功能的要求。
3．程序流程圖設(shè)計(jì)
根據(jù)數(shù)碼管工作原理的分析和鍵盤工作原理的分析，我們設(shè)計(jì)的程序流程圖如下圖。
根據(jù)數(shù)碼管工作原理的分析和鍵盤工作原理的分析，我們設(shè)計(jì)的程序流程圖如下圖。
4．程序設(shè)計(jì)
本程序?qū)玫较旅娴臈l件跳轉(zhuǎn)指令：
本程序?qū)玫较旅娴臈l件跳轉(zhuǎn)指令：
JZ REL；指令功能：A為0跳轉(zhuǎn)指令，既當(dāng)累加器A=OOH時(shí)跳轉(zhuǎn)，否則順序執(zhí)行。
其中REL是跳轉(zhuǎn)的相對偏移量，可以是正，向后跳，也可以是負(fù)，向前跳，不過不能超過一個(gè)頁面。
不過編程者經(jīng)常不寫實(shí)際偏移量而用標(biāo)號代替，編譯時(shí)，軟件自動算出當(dāng)前位置到目標(biāo)位置的偏移量。
JB BIT．REL指令功能：指定位為1跳轉(zhuǎn)指令，即當(dāng)BIT=1時(shí)跳轉(zhuǎn)，否則順序執(zhí)行。
其中BIT是一個(gè)位變量，如P1.1，PSW.5等。
ORG OOOOH；隨后的指令代碼從OOOOH單元開始存放。
LJMP START；轉(zhuǎn)到標(biāo)號START處ORG 0030H；隨后的指令代碼從0030H單元開始存放。
START：MOV P0，#OOH；關(guān)閉數(shù)碼管，不顯示任何內(nèi)容。
SAOMIAO：MOV P2，#OFFH；對P2口所有位寫1，也就是處于讀狀態(tài)，確保讀數(shù)正確。
CLRA；對累加器A清零。
MOV A，P2；第一次讀取P2口的數(shù)據(jù)，并送入累加器A中。
CPL A；對A按位取反，如果沒有鍵按下，A為OOH，如果有鍵按下，相應(yīng)的位為1。
JZ SAOMIAO；如果A=OOH，說明沒有鍵按下，跳到標(biāo)號SAOMIAO處繼續(xù)掃描。如果A不等于OOH，說明有鍵按下，應(yīng)該調(diào)用10MS的延時(shí)去抖子程序。
LCALL DELAY10MS；調(diào)用10MS的延時(shí)去抖子程序。
MOVA，P2；第二次讀取P2口的數(shù)據(jù)，并送入累加器A中。
CPL A；對A按位取反，如果沒有鍵按下，A為OOH，如果有鍵按下，相應(yīng)的位為1。
JZ SAOMIAO．；如果A=OOH，說明沒有鍵按下，跳到標(biāo)號SAOMIAO處繼續(xù)掃描。如果A不等于OOH，說明確實(shí)有鍵按下，順序執(zhí)行下面的程序，判斷是哪個(gè)鍵按下了。
JB ACC．O，SZO；如果SO鍵按下， 則ACC．0=1，轉(zhuǎn)去執(zhí)行顯示數(shù)字0，否則順序執(zhí)行。
JB ACC．1，SZ1；如果S1鍵按下， 則ACC．1=1，轉(zhuǎn)去執(zhí)行顯示數(shù)字1，否則順序執(zhí)行。
JB ACC．2，SZ 2；如果S2鍵按下， 則ACC．2=1，轉(zhuǎn)去執(zhí)行顯示數(shù)字2，否則順序執(zhí)行。
JB ACC．3，SZ 3；如果S3鍵按下， 則ACC．3=1，轉(zhuǎn)去執(zhí)行顯示數(shù)字3，否則順序執(zhí)行。
JB ACC．4，SZ 4；如果S4鍵按下， 則ACC．4=1，轉(zhuǎn)去執(zhí)行顯示數(shù)字4，否則順序執(zhí)行。
JB ACC．5，SZ 5；如果S5鍵按下， 則ACC．5=1，轉(zhuǎn)去執(zhí)行顯示數(shù)字5，否則順序執(zhí)行。
JB ACC．6，SZ 6；如果S6鍵按下， 則ACC．6=1，轉(zhuǎn)去執(zhí)行顯示數(shù)字6，否則順序執(zhí)行。
JB ACC．7，SZ 7；如果S7鍵按下， 則ACC．7=1，轉(zhuǎn)去執(zhí)行顯示數(shù)字7，否則順序執(zhí)行。
LJMP SAOMJAO；跳轉(zhuǎn)到 SAOMJAO處繼續(xù)掃描。
SZO：MOVPO，#3FH；顯示數(shù)字0。
LJMPSAOMIAO；跳轉(zhuǎn)到SAOMIAO處繼續(xù)掃描按鍵。
SZ1：MOVPO，#06H；顯示數(shù)字1。
LJMPSAOMIAO；跳轉(zhuǎn)到SAOMIAO處繼續(xù)掃描按鍵。
S22：MOVPO，#5BH；顯示數(shù)字2。
LJMPSAOMIAO；跳轉(zhuǎn)到SAOMIAO處繼續(xù)掃描按鍵。
S23：MOVPO，#4FH；顯示數(shù)字3。
LJMPSAOMIAO：跳轉(zhuǎn)到SAOMIAO處繼續(xù)掃描按鍵。
S24：MOVPO，#66H；顯示數(shù)字4。
LJMPSAOMIAO：跳轉(zhuǎn)到SAOMIAO處繼續(xù)掃描按鍵。
S25：MOVPO，#6DH；顯示數(shù)字5。
LJMPSAOMIAO：跳轉(zhuǎn)到SAOMIAO處繼續(xù)掃描按鍵。
S26：MOVPO，#7DH；顯示數(shù)字6。
LJMPSAOMIAO；跳轉(zhuǎn)到SAOMIAO處繼續(xù)掃描按鍵。
S27：MOVPO，#07H；顯示數(shù)字7。
LJMPSAOMIAO：跳轉(zhuǎn)到SAOMIAO處繼續(xù)掃描按鍵。
DELAY10MS：MOVR7，#20；從本行開始，到RET結(jié)束，為10MS延時(shí)去抖子程序。
D1: MOV R6,#250
D2: DJNZ R6,D2
DJNZ R7,D1
RET
END
四、制作步驟
第一步：按照電路原理圖，列出器件清單，并購買相應(yīng)的器件材料，正常的價(jià)格是20元以內(nèi)。
第一步：按照電路原理圖，列出器件清單，并購買相應(yīng)的器件材料，正常的價(jià)格是20元以內(nèi)。
第二步：焊接成電路板，具體步驟可以參考前面幾期的文章。
第三步：使用Keil C51 uVision2編輯源程序，編譯源代碼并生成目標(biāo)程序代碼。再把目標(biāo)程序代碼通過編程器寫入到單片機(jī)芯片中。
第四步：把單片機(jī)芯片插到“八路鍵控?cái)?shù)碼管電路”的緊鎖坐上，并通電、測試、觀察結(jié)果。按下SO到S7號按鍵時(shí)，數(shù)碼管顯示立刻顯示數(shù)字0到7。如果同時(shí)按下2個(gè)按鍵，只會顯示編號小的數(shù)字。例如：如同時(shí)按下S5和S6，只會顯示按鍵編號為S5對應(yīng)的數(shù)字“5”，而不會顯示數(shù)字“6”。
本功能的實(shí)現(xiàn)是為了以后我們制作八路搶答器，實(shí)踐當(dāng)中不會出現(xiàn)同時(shí)按下多個(gè)按鍵的可能性，總會有時(shí)間差異的。
返回頂部
刷新頁面
下到頁底