第7章51單片機(jī)的鍵盤與數(shù)碼顯示電路

1、單片機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)教程與實踐作者：夏路易電子工業(yè)出版社所有第第7章章 掃描數(shù)碼管、鍵盤與點(diǎn)陣顯示掃描數(shù)碼管、鍵盤與點(diǎn)陣顯示 7.1 掃描數(shù)碼管顯示掃描數(shù)碼管顯示（1）直接掃描數(shù)碼管采用單獨(dú)的引腳輸出段碼與位碼，占用I/O引腳少，引腳數(shù)量等于8位（段碼）加數(shù)碼管的數(shù)量（位碼），節(jié)省電源功率，但是浪費(fèi)CPU時間，因為必須定時更換段碼與位碼，保證顯示的連續(xù)性。需要點(diǎn)亮一個數(shù)碼管一段時間（持續(xù)1ms以上），再切換到另外一個。例如三個數(shù)碼管組成的顯示器，數(shù)碼管的工作點(diǎn)電流為10mA，2V壓降，則可以采用30mA，33%占空比的電流工作，若是每個數(shù)碼管顯示時間為5ms，需要15ms完成一次顯示，則每個數(shù)碼管的

2、閃爍頻率為66Hz。若是增加數(shù)碼管數(shù)量，則占空比降低，若要保證亮度需要增加電流，但是最大不要超過100mA。圖所示的是共陰極數(shù)碼管的掃描工作接線圖。單片機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)教程與實踐作者：夏路易電子工業(yè)出版社所有.a11b7c4d2e1f10g5h3L12LM9RM8R6shuma2.a11b7c4d2e1f10g5h3L12LM9RM8R6shuma1共陰極s1s2s3s4s5s6s7s8VCC12345678JDATACON812345678JDSCON8Q19013Q29013Q3Q4Q5Q6Q7Q8Rsm115kRsm215kRsm315kRsm415kRsm515kRsm615kRsm715k

3、Rsm815ks1s2s3s4s5s6s7s8共陰極高電平有效高電平有效123456789Rs95101234JVCCCON4VCC.段驅(qū)動連接器IDATA與51單片機(jī)的P0口相連，位驅(qū)動連接器IDS與P2口相連，段驅(qū)動信號高電平有效，驅(qū)動晶體三極管9013的信號也是高電平有效。單片機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)教程與實踐作者：夏路易電子工業(yè)出版社所有例題7-1直接掃描數(shù)碼管8位共陰極數(shù)碼管，采用掃描方式。輸出1、2、3、4、5、6、7、8。#includeunsignedcharcodetable1=0 x3f,0 x06,0 x5b,0 x4f,0 x66,0 x6d,0 x7d,0 x07,0 x7f,0

4、x6f;/段碼，高電平有效unsignedcharcodetable3=0 x01,0 x02,0 x04,0 x08,0 x10,0 x20,0 x40,0 x80;/位碼，高電平有效unsignedchari;/i是數(shù)碼管掃描變量unsignedchara,b;/a、b是循環(huán)變量voidmain(void)while(1)for(i=0;i0;a-)/循環(huán)延時for(b=248;b0;b-);單片機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)教程與實踐作者：夏路易電子工業(yè)出版社所有（2）總線法掃描數(shù)碼管采用兩個8D鎖存器74373分時鎖存段碼與位碼，則可以節(jié)省I/O引腳，例如8位數(shù)碼管掃描顯示可以采用10個I/O口實現(xiàn)。其中

5、8位用來分時送段碼與位碼，另外2位用于連接74373的鎖存控制端，分別控制鎖存段碼與位碼。100LE1LE2D0D1D2D3D4D5D6D7D0D1D2D3D4D5D6D7D03Q02D14Q15D27Q26D38Q39D413Q412D514Q515D617Q616D718Q719OE1LE11U274HC373D03Q02D14Q15D27Q26D38Q39D413Q412D514Q515D617Q616D718Q719OE1LE11U374HC373.a11b7c4d2e1f10g5h3L12LM9RM8R6shuma2.a11b7c4d2e1f10g5h3L12LM9RM8R6shum

6、a1s1s2s3s4s5s6s7s8s1s2s3s4s5s6s7s8圖中的D0D7信號與P3口相連，LE1與LE2與P2_0和P2_1引腳相連。D0D7信號分時送出段碼與位碼。74373功能為：OE是輸出使能控制，OE=1時，輸出高阻，OE=0時，輸出等于鎖存器輸出。LE為鎖存控制端，LE=1時，鎖存器輸出與輸入相同，LE=0時，鎖存器鎖存輸入信號。單片機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)教程與實踐作者：夏路易電子工業(yè)出版社所有例題7-2采用總線法掃描數(shù)碼管，8位共陰極數(shù)碼管，顯示輸出數(shù)字1、2、3、4、5、6、7、8。源程序如下：#includeunsignedcharcodetable1=0 x3f,0 x06,0

7、 x5b,0 x4f,0 x66,0 x6d,0 x7d,0 x07,0 x7f,0 x6f;/段碼，高電平有效unsignedcharcodetable3=0 xfe,0 xfd,0 xfb,0 xf7,0 xef,0 xdf,0 xbf,0 x7f;/位碼，低電平有效unsignedchari;/i是數(shù)碼管掃描變量unsignedchara,b;/a、b是循環(huán)變量voidmain(void)while(1)for(i=0;i0;a-)/延時for(b=248;b0;b-);單片機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)教程與實踐作者：夏路易電子工業(yè)出版社所有7.2 掃描鍵盤掃描鍵盤掃描式鍵盤又叫行列式鍵盤或矩陣式鍵盤。用

8、I/O口線組成行列結(jié)構(gòu)，按鍵設(shè)置在行列的交點(diǎn)上。例如用22的行、列結(jié)構(gòu)可構(gòu)成4個鍵的鍵盤，44的行列結(jié)構(gòu)可構(gòu)成16個鍵的鍵盤。因此，在按鍵數(shù)量較多時，可以節(jié)省I/O口引腳。ANNIU2ANNIU3ANNIU4ANNIU6ANNIU7ANNIU8ANNIU10ANNIU11ANNIU12ANNIU1ANNIU5ANNIU9VCCANNIU14ANNIU15ANNIU16ANNI110Kkh0kh1kh2kh3KL0KL1KL2KL312345678JKEYCON8kh0kh1kh2kh3KL0KL1KL2KL3.單片機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)教程與實踐作者：夏路易電子工業(yè)出版社所有行、

9、列線分別連接到按鍵開關(guān)的兩端。行線通過上拉電阻接到電源VCC，被鉗位在高電平狀態(tài)。鍵盤中有無按鍵按下的判斷方法是：將列線的所有I/O線均置成低電平，然后將行線電平狀態(tài)讀入。如果有鍵按下，總會有一根行線電平被拉至低電平，從而使行輸入不全為1。若是列線為高4位，則可以判斷低4位，如果低4位不全為1，則有按鍵按下。鍵盤中哪個鍵按下的判斷方法是：由列線逐列置低電平后，檢查行輸入狀態(tài)而確定的。其方法是：依次給列線送低電平，然后查所有行線狀態(tài)，如果全為1，則所按下的鍵不在此列；如果不全為1，則所按下的鍵必在此列。而且是在此列與電平為0的行線相交的交點(diǎn)上的那個鍵。一旦找到哪個按鍵按下，就可以賦鍵值。單片機(jī)技

10、術(shù)基礎(chǔ)教程與實踐作者：夏路易電子工業(yè)出版社所有例題7-34x4掃描鍵盤如下的鍵盤掃描程序，對圖7-3所示的鍵盤進(jìn)行掃描。P3高4位（P3_4P3_5）為列掃描（KL0KL3），順序輸出低電平；P3低4位為行掃描（Kh0Kh3），順序讀入數(shù)據(jù)，檢測哪一行為0；源程序如下：#includeunsignedcharcodetable=0 xC0,0 xF9,0 xA4,0 xB0,0 x99,0 x92,0 x82,0 xF8,0 x80,0 x90,0 x88,0 x83,0 xc6,0 xA1,0 x86,0 x8e;/共陽數(shù)碼管的十六進(jìn)制-7段譯碼表unsignedchartemp;/暫存變量

11、unsignedcharkey;/鍵值變量unsignedchari,j;/循環(huán)變量單片機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)教程與實踐作者：夏路易電子工業(yè)出版社所有voidmain(void)while(1)P3=0 xff;/使P3口輸出高電平，準(zhǔn)備接收輸入信號P3_4=0;/使P3_4為0，然后檢測鍵盤，如果低4位不等于F，表示鍵盤按下temp=P3;/將P3口數(shù)值保存在變量temptemp=temp&0 x0f;/取低4位if(temp!=0 x0f)/如果低4位不等于1111，則表示按鍵按下for(i=50;i0;i-)for(j=200;j0;j-);/延遲時間，消除抖動temp=P3;temp=te

12、mp&0 x0f;if(temp!=0 x0f)/如果低4位還是不等于1111temp=P3;temp=temp&0 x0f;單片機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)教程與實踐作者：夏路易電子工業(yè)出版社所有switch(temp)/根據(jù)低4位的值，用分支語句確定鍵值case0 x0e:/如果P3低4位為1110，所以11101110key=7;break;case0 x0d:/如果P3低4位為1101，所以11101101key=8;break;case0 x0b:/如果P3低4位為1011，所以11101011key=9;break;case0 x07:/如果P3低4位為0111，所以11100111

13、key=10;break;temp=P3;P1_0=P1_0;P0=tablekey;/P0口相連的數(shù)碼管顯示鍵值temp=temp&0 x0f;while(temp!=0 x0f)/等待按鍵抬起P3口的低4位等于1111temp=P3;temp=temp&0 x0f;單片機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)教程與實踐作者：夏路易電子工業(yè)出版社所有P3=0 xff; P3_5=0;/使P3_5為0，然后檢測鍵盤，如果低4位不等于F，表示鍵盤按下temp=P3;temp=temp&0 x0f;if(temp!=0 x0f)for(i=50;i0;i-)for(j=200;j0;j-);temp=P

14、3;temp=temp&0 x0f;if(temp!=0 x0f)temp=P3;temp=temp&0 x0f;單片機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)教程與實踐作者：夏路易電子工業(yè)出版社所有switch(temp)case0 x0e:/如果P3低4位為1110，所以11011110key=4;break;case0 x0d:/如果P3低4位為1101，所以11011101key=5;break;case0 x0b:/如果P3低4位為1011，所以11011011key=6;break;case0 x07:/如果P3低4位為0111，所以11010111key=11;break;temp=P3;P1_

15、0=P1_0;P0=tablekey;temp=temp&0 x0f;while(temp!=0 x0f)temp=P3;temp=temp&0 x0f;單片機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)教程與實踐作者：夏路易電子工業(yè)出版社所有P3=0 xff;P3_6=0;/使P3_6為0，然后檢測鍵盤，如果低4位不等于F，表示鍵盤按下temp=P3;temp=temp&0 x0f;if(temp!=0 x0f)for(i=50;i0;i-)for(j=200;j0;j-);temp=P3;temp=temp&0 x0f;if(temp!=0 x0f)temp=P3;temp=temp&

16、0 x0f;單片機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)教程與實踐作者：夏路易電子工業(yè)出版社所有switch(temp)case0 x0e:/10111110key=1;break;case0 x0d:/10111101key=2;break;case0 x0b:/10111011key=3;break;case0 x07:/10110111key=12;break;temp=P3;P1_0=P1_0;P0=tablekey;temp=temp&0 x0f;while(temp!=0 x0f)/等待按鍵松開temp=P3;temp=temp&0 x0f;單片機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)教程與實踐作者：夏路易電子工業(yè)出版社所有

17、P3=0 xff;P3_7=0;/使P3_7為0，然后檢測鍵盤，如果低4位不等于F，表示鍵盤按下temp=P3;temp=temp&0 x0f;if(temp!=0 x0f)for(i=50;i0;i-)for(j=200;j0;j-);temp=P3;temp=temp&0 x0f;if(temp!=0 x0f)temp=P3;temp=temp&0 x0f;單片機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)教程與實踐作者：夏路易電子工業(yè)出版社所有switch(temp)case0 x0e:/01111110key=0;break;case0 x0d:/01111101key=13;break;case

18、0 x0b:/01111011key=14;break;case0 x07:/01110111key=15;break;temp=P3;P1_0=P1_0;P0=tablekey;/顯示按鍵值temp=temp&0 x0f;while(temp!=0 x0f)temp=P3;temp=temp&0 x0f;單片機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)教程與實踐作者：夏路易電子工業(yè)出版社所有7.3 發(fā)光二極管點(diǎn)陣顯示發(fā)光二極管點(diǎn)陣顯示點(diǎn)陣發(fā)光二極管器件內(nèi)部如圖所示。若是行加高電平，列加低電平，則行列交叉點(diǎn)的發(fā)光二極管亮，其實可以把每一行相連的8個發(fā)光二極管看作一個數(shù)碼管的8個段，列相當(dāng)于段，行相當(dāng)于行，若是列

19、加段碼，行加位碼，就與共陽極掃描數(shù)碼管顯示的情況相同。列.12345678行1行2行8.單片機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)教程與實踐作者：夏路易電子工業(yè)出版社所有如圖所示，若要顯示數(shù)字1，則需要8個列碼為：0 xff，0 xff，0 xff，0 xff，0 xde，0 x80，0 xfe，0 xff。因為使共陽接線方式，所以列碼為0（低電平）的位置，發(fā)光二極管亮。1 2345678123456780000000001011111111111111111111111111111111111111111111111111111ff ff ff ff de 80 fe ff.行掃描.列值.單片機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)教程與實踐作者：

20、夏路易電子工業(yè)出版社所有例題7-4發(fā)光二極管點(diǎn)陣定時順序顯示數(shù)字09。公共端為陽極（行），連接PNP型晶體管9102的集電極，9012基極信號為低電平有效。列控制低電平有效。每給定一次列數(shù)據(jù)，就掃描1行，列數(shù)據(jù)值為零的發(fā)光二極管，由于在行公共端上加高電平，會被點(diǎn)亮。對應(yīng)8列數(shù)據(jù)，掃描8次，完成1次顯示。單片機(jī)的P0口輸出行掃描信號，順序輸出低電平；P2口輸出列數(shù)據(jù)。VCC12345678JJZDATACON8RA0510RA1510RA2510RA3510RA4510RA5510RA6510RA7510H41H22C23C34H15C56H37H68H89C410C611H512C113H71

21、4C715C816共陽點(diǎn)陣H（陽極公共端）JuzhenLEDJZ12345678JJZDSCON8Rj110kRj210kRj310kRj410kRj510kRj610kRj710kRj8低電平有效QP19012QP29012QP39012QP49012QP59012QP69012QP79012QP89012H1H2H3H4H5H6H7H8H1H2H3H4H5H6H7H8低電平有效.單片機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)教程與實踐作者：夏路易電子工業(yè)出版社所有#includeunsignedcharcodetab=0 xfe,0 xfd,0 xfb,0 xf7,0 xef,0 xdf,0 xbf,0 x7f;/行掃描

22、表，低電平有效（驅(qū)動9012）unsignedcharcodedigittab108=0 xff,0 xff,0 xc1,0 xbe,0 xbe,0 xbe,0 xc1,0 xff,/00 xff,0 xff,0 xff,0 xff,0 xde,0 x80,0 xfe,0 xff,/10 xff,0 xff,0 xd8,0 xba,0 xba,0 xba,0 xc6,0 xff,/20 xff,0 xff,0 xff,0 xb6,0 xb6,0 xb6,0 xc9,0 xff,/30 xff,0 xff,0 xf3,0 xeb,0 xdb,0 x80,0 xfb,0 xff,/40 xff,0

23、 xff,0 x8d,0 xae,0 xae,0 xae,0 xb1,0 xff,/50 xff,0 xff,0 xc1,0 xb6,0 xb6,0 xb6,0 xd9,0 xff,/60 xff,0 xff,0 xbf,0 xbf,0 xbf,0 xb0,0 x8f,0 xff,/70 xff,0 xff,0 xc9,0 xb6,0 xb6,0 xb6,0 xc9,0 xff,/80 xff,0 xff,0 xcd,0 xb6,0 xb6,0 xb6,0 xc1,0 xff;/9，/字型碼，8個列數(shù)據(jù)組成一個數(shù)字，低電平有效unsignedinttimecount;/每個數(shù)字顯示時間變量unsignedcharcnta;/行數(shù)據(jù)掃描變量unsignedcharwdn;/更換顯示數(shù)字的字變量單片機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)教程與實踐作者：夏路易電子工業(yè)出版社所有voidmain(void)TMOD=0 x01;/定時器0，模式1TH0=(65536-3000)/256;/設(shè)置初值TL0=(65536-3000)%256;TR0