顯示與按鍵模塊

1、宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院項(xiàng)目報(bào)告顯示與按鍵系 部： 電子信息與控制工程系 班 級(jí)： 電子 11201 專 業(yè) 名 稱： 電子信息工程與技術(shù) 指 導(dǎo) 教 師： 張 一 小 組 成 員：何英 楊承 黃帥林 劉麒麟2013年10月16日目錄一、前言····························二、老師講解的知識(shí)點(diǎn)·

2、;····················三、網(wǎng)上查閱顯示與按鍵的相關(guān)資料··············四、繪制顯示與按鍵的原理圖及生成PCB圖··········

3、;·····五、焊接元件··························六、產(chǎn)品的檢測(cè)與調(diào)試、燒錄程序···············&#

4、183;七、總結(jié)體會(huì)·························一、前言在張老師的指導(dǎo)下，我們進(jìn)入了顯示與按鍵模塊設(shè)計(jì)，顯示與按鍵它是外圍電路設(shè)計(jì)中必不可少的一部分，離開了顯示與按鍵，它將無(wú)法控制單片機(jī)最小系統(tǒng)，也不能顯示出我們所需要的功能。因此二、老師講解的知識(shí)點(diǎn)串口與并口的區(qū)別傳輸方式串口形容一下就是一條車道，而并口就是有8個(gè)車道同一時(shí)刻

5、能傳送8位（一個(gè)位元組）數(shù)據(jù)。 但是并不是并口快，由于8位通道之間的互相干擾。傳輸時(shí)速度就受到了限制。而且當(dāng)傳輸出錯(cuò)時(shí)，要同時(shí)重新傳8個(gè)位的數(shù)據(jù)。串口沒有干擾，傳輸出錯(cuò)后重發(fā)一位就可以了。所以要比并口快。串口硬盤就是這樣被人們重視的。 從原理上講，串行傳輸是按位傳輸方式，只利用一條信號(hào)線進(jìn)行傳輸，例如：要傳送一個(gè)字節(jié)（8位）數(shù)據(jù)，是按照該字節(jié)中從最高位逐位傳輸，直至最低位。而并行傳輸是一次將所有字節(jié)節(jié)中8位信號(hào)一并傳送出去。自然最少需要8根信號(hào)線。如果按每次傳送的數(shù)據(jù)流量來看，并行傳輸要遠(yuǎn)快于串口，在電腦發(fā)展初期，由于數(shù)據(jù)傳輸速率不是很高，并行傳輸還是很快的。發(fā)展趨勢(shì)并口傳輸?shù)陌l(fā)展主要存在以下

6、兩個(gè)問題：1、干擾問題。干擾產(chǎn)生的根本原因是由于傳輸速率太快，一般達(dá)到100M以上，信號(hào)線上傳遞的頻率將超過100MHz。想想看，調(diào)頻收音機(jī)的頻率也不過88108MHz，也就是說，若用并行傳輸?shù)脑?，?根天線放在一起來傳輸信號(hào)，不發(fā)生干擾才怪。但如果加強(qiáng)屏蔽，減小信號(hào)線間的耦合電容，是可以繼續(xù)增大傳輸速率的，不過這將變得不現(xiàn)實(shí)，因?yàn)檫@必然導(dǎo)致信號(hào)線將耗用更多金屬，截面積更大。但這并不是不能解決的問題。2、同步問題（最主要問題）并行傳輸時(shí)，發(fā)送器是同時(shí)將8位信號(hào)電平加在信號(hào)線上，電信號(hào)雖然是以光速傳輸?shù)?，但仍有延遲，因此8位信號(hào)不是嚴(yán)格同時(shí)到達(dá)接受端，速率小時(shí)，由于每一字節(jié)在信號(hào)線上的持續(xù)時(shí)間較

7、長(zhǎng)，這種到達(dá)時(shí)間上的不同步并不嚴(yán)重，隨著傳輸速率的增加，與8位信號(hào)到達(dá)時(shí)間的差異相比，每一字節(jié)的持續(xù)時(shí)間顯得越來越短，最終導(dǎo)致前一字節(jié)的某幾位與后一字節(jié)的幾位同時(shí)到達(dá)接受端，這就造成了傳輸失敗，而且隨著信號(hào)線的加長(zhǎng)這種現(xiàn)象還會(huì)越發(fā)嚴(yán)重，直至無(wú)法使用。這是并口傳輸?shù)闹旅秉c(diǎn)。串行傳輸由于只有一位信號(hào)在信號(hào)線上，沒有位同步問題，因此傳送頻率可以繼續(xù)提高，當(dāng)前傳輸速率已經(jīng)達(dá)到1Gb/s（1000Mb）以上，而且還在提高，而并行傳輸在100Mb/s左右就停滯不前了，可以預(yù)見，串行傳輸將會(huì)比并行傳輸越。三、網(wǎng)上查閱顯示與按鍵的相關(guān)資料1、4×4矩陣鍵盤的工作原理如下圖所示，4×4矩陣

8、鍵盤由4條行線和4條列線組成，行線接P3.0P3.3，列線接P3.4P3.7，按鍵位于每條行線和列線的交叉點(diǎn)上。按鍵的識(shí)別可采用行掃描法和線反轉(zhuǎn)法，這里采用簡(jiǎn)單的線反轉(zhuǎn)法，只需三步。第一步，執(zhí)行程序使X0X3均為低電平，此時(shí)讀取各列線Y0Y3的狀態(tài)即可知道是否有鍵按下。當(dāng)無(wú)鍵按下時(shí)，各行線與各列線相互斷開，各列線仍保持為高電平；當(dāng)有鍵按下時(shí)，則相應(yīng)的行線與列線通過該按鍵相連，該列線就變?yōu)榈碗娖?，此時(shí)讀取Y0Y1Y2Y3的狀態(tài)，得到列碼。第二步，執(zhí)行程序使Y0Y3均為低電平，當(dāng)有鍵按下時(shí)，X0X3中有一條行線為低電平，其余行線為高電平，讀取X0X1X2X3的狀態(tài)，得到行碼。第三步，將第一步得到的

9、列碼和第二步得到的行碼拼合成被按鍵的位置碼，即Y0Y1Y2Y3X0X1X2X3（因?yàn)樾芯€和列線各有一條為低電平，其余為高電平，所以位置碼低四位和高四位分別只有一位低電平，其余為高電平）。也就是說，當(dāng)某個(gè)鍵按下時(shí)，該鍵兩端所對(duì)應(yīng)的行線和列線為低電平，其余行線和列線為高電平。比如，當(dāng)0鍵按下時(shí)，行線X0和列線Y0為低電平，其余行列線為高電平，于是可以得到0鍵的位置碼Y0Y1Y2Y3X0X1X2X3為01110111，即0X77。當(dāng)5鍵按下時(shí)，行線X1和列線Y1為低電平，其余行列線為高電平，于是可得到5鍵的位置碼Y0Y1Y2Y3X0X1X2X3為10111011，即0XBB。全部矩陣鍵盤的位置碼如下

10、：2、4×4矩陣鍵盤在單片機(jī)的簡(jiǎn)單應(yīng)用舉例（一）如下圖所示，運(yùn)行程序時(shí)，按下任一按鍵，數(shù)碼管會(huì)顯示它在矩陣鍵盤上的序號(hào)0F，并且蜂鳴器發(fā)出聲音，模擬按鍵的聲音。此處采用線反轉(zhuǎn)法識(shí)別按鍵。    1·字符型液晶顯示模塊是一種專門用于顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等點(diǎn)陣式LCD，目前常用16*1，16*2，20*2和40*2行等的模塊。下面以長(zhǎng)沙太陽(yáng)人電子有限公司的1602字符型液晶顯示器為例，介紹其用法。一般1602字符型液晶顯示器實(shí)物如圖         

11、                          圖一 2·1602LCD的基本參數(shù)及引腳功能   1602LCD分為帶背光和不帶背光兩種，基控制器大部分為HD44780，帶背光的比不帶背光的厚，是否帶背光在應(yīng)用中并無(wú)差別，兩者尺寸差別如下圖     

12、60;                          圖二3LCD1602主要技術(shù)參數(shù)：  顯示容量:16×2個(gè)字符 芯片工作電壓:4.55.5V 工作電流:2.0mA(5.0V) 模塊最佳工作電壓:5.0V 字符尺寸:2.95×4.35(W×H)mm4引

13、腳功能說明1602LCD采用標(biāo)準(zhǔn)的14腳（無(wú)背光）或16腳（帶背光）接口，各引腳接口說明如表 編號(hào)符號(hào)引腳說明編號(hào)符號(hào)引腳說明1VSS電源地9D2數(shù)據(jù)2VDD電源正極10D3數(shù)據(jù)3VL液晶顯示偏壓11D4數(shù)據(jù)4RS數(shù)據(jù)/命令選擇12D5數(shù)據(jù)5R/W讀/寫選擇13D6數(shù)據(jù)6E使能信號(hào)14D7數(shù)據(jù)7D0數(shù)據(jù)15BLA背光源正極8D1數(shù)據(jù)16BLK背光源負(fù)極                   

14、0;     表1 引腳接口說明表第1腳：VSS為地電源。第2腳：VDD接5V正電源。第3腳：VL為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過一個(gè)10K的電位器調(diào)整對(duì)比度。第4腳：RS為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。到的LCD1602之外，還有一種液晶屏用的比較多。相信接觸過單片機(jī)的朋友都知道了，那就是12864液晶。顧名思義，12864表示其橫向可以顯示128個(gè)點(diǎn)，縱向可以顯示64個(gè)點(diǎn)。我們常用的12864液晶模塊中有帶字庫(kù)的，也有不帶字庫(kù)的，其控制芯片也有很

15、多種，如KS0108T6963，ST7920等等。在這里我們以ST7920為主控芯片的12864液晶屏來學(xué)在我們常用的人機(jī)交互顯示界面中，除了數(shù)碼管，LED，以及我們之前已經(jīng)提習(xí)如何去驅(qū)動(dòng)它。(液晶屏采用金鵬的OCMJ4X8C)下載 (18.86 KB)2009-8-11 11:59關(guān)于這個(gè)液晶屏的更多信息，請(qǐng)參考它的DATASHEET，附件中有下載。我們先來了解一下它的并行連接情況。下面是電路連接圖下載 (102.86 KB)2009-8-11 11:59從上面的圖可以看出，液晶模塊和單片機(jī)的連接除了P0口的8位并行數(shù)據(jù)線之外，還有RS,RW,E等幾根線。其中R/S是指令和數(shù)據(jù)寄存器的選擇控制線(串行模式下為片選)，R/W是讀寫控制線(串行模式下是數(shù)據(jù)線)，E是使能線(串行模式下為時(shí)鐘線)。四、繪制顯示與按鍵的原理圖與PCB圖這次繪制原理圖是在原有的單片機(jī)最小系統(tǒng)上進(jìn)行修改的，添加了顯示、按鍵和串口共三部分，繪制出原理圖是非常容易的。原理圖簡(jiǎn)單，但畫PCB圖就遇到困難了，在畫PCB圖的過程中布局相當(dāng)?shù)睦щy，可謂是絞盡了腦汁，小組成員在繪制PCB圖時(shí)看得眼花繚亂，經(jīng)過一番的努力終于繪制出PCB圖，于是請(qǐng)老師檢查，我們的PCB圖還存在著一點(diǎn)小問題，導(dǎo)線不