人機通道配置與接口技術(shù)

人機通道配置與接口技術(shù)第一頁，共四十五頁，2022年，8月28日前向、后向、人機通道系統(tǒng)框圖第二頁，共四十五頁，2022年，8月28日8.1 人-機通道配置與接口技術(shù)鍵盤接口及處理程序編碼鍵盤:鍵盤上閉合鍵的識別由專用的硬件譯碼器實現(xiàn),并產(chǎn)生鍵編號或鍵值非編碼鍵盤:靠軟件識別的鍵盤*用得多的是非編碼鍵盤第三頁，共四十五頁，2022年，8月28日按鍵特性第四頁，共四十五頁，2022年，8月28日硬件去抖動和軟件去抖動軟件方法：（用于鍵較多的場合。）檢測有鍵閉合，延時10ms~20ms左右，再檢測，仍保持閉合，則確認為有鍵按下。硬件方法：利用RS觸發(fā)器，用于鍵較少的場合。第五頁，共四十五頁，2022年，8月28日一、鍵盤結(jié)構(gòu)

1、獨立式非編碼鍵盤接口及處理程序第六頁，共四十五頁，2022年，8月28日程序：

MOV A,#0FFH MOV P1,A MOV A,P1 ；鍵狀態(tài)輸入

JNB ACC.0,P0F ；0號鍵按下轉(zhuǎn)

JNB ACC.1,P1F JNB ACC.2,P2F JNB ACC.3,P3F JNB ACC.4,P4F JNB ACC.5,P5F JNB ACC.6,P6F JNB ACC.7,P7F LJMP START ；無鍵按下返回P0F: LJMPPROG0P1F: LJMP PROG1……..PROG0:…… LJMP START PROG1:……第七頁，共四十五頁，2022年，8月28日2、行列式鍵盤接口及工作原理識別鍵的兩種方法：行（或列）掃描法線反轉(zhuǎn)法例：右圖（列掃法）向列線輸出全0，讀入行線電平，若有鍵按下，再逐列掃描，獲得相應(yīng)鍵鍵值第八頁，共四十五頁，2022年，8月28日二、單片機對非編碼鍵盤掃描的控制方式

常用行列矩陣式非編碼鍵盤的控制有三種方式：1、程序控制掃描方式，即查詢方式。2、定時掃描方式。3、中斷掃描方式。應(yīng)用舉例： 程序控制掃描方式及處理程序，硬件連接圖如下。第九頁，共四十五頁，2022年，8月28日第十頁，共四十五頁，2022年，8月28日32個鍵對應(yīng)鍵值如下：

（按PA,PC口二進制碼，為任意值）FEEFDEFBEE7EEFEDFEBFE7FEFEDFDDFBDE7DEFDDFDBFD7FDFEBFDBFBBE7BEFBDFBBFB7FBFE7FD7FB7E77EF7DF7BF77F7鍵值到鍵號的轉(zhuǎn)換：閉合的鍵號=行首鍵號+列號第十一頁，共四十五頁，2022年，8月28日鍵盤掃描子程出口：（A）=鍵號 對8155的初始化在主程序中完成，設(shè)PA為基本輸出，PC為基本輸入。第十二頁，共四十五頁，2022年，8月28日8.1.2LED顯示器接口及顯示程序一、LED顯示器結(jié)構(gòu)原理第十三頁，共四十五頁，2022年，8月28日二、LED顯示器接口及顯示方式

LED有靜態(tài)（占較多I/O口線）和動態(tài)（需不斷掃描）兩種顯示方式。第十四頁，共四十五頁，2022年，8月28日三、LED顯示器與8155接口及顯示子程序第十五頁，共四十五頁，2022年，8月28日動態(tài)顯示：掃描每位LED的間隔不能超過20ms,并注意保持延時一段時間。第十六頁，共四十五頁，2022年，8月28日DIS: MOV R0,#7EH；顯示緩沖區(qū)

MOV R2,#01H；位碼

MOV A,R2LP0: MOV DPTR,#7F01H MOVX @DPTR,A INC DPTR MOV A,@R0 ADD A,#0DH MOVC A,@A+PC；段碼

MOVX @DPTR,A ACALL D1MS DEC R0 MOV A,R2 JB ACC.5,LP1 RL A MOV R2,A AJMP LP0LP1: RETDB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DHDB 7DH,07H,7FH,6FH,77H,7CHDB 39H,5EH,79H,71H,40H,00HD1MS: MOV R7,#02HDL: DJNZ R6,DL1DL1: DJNZ R7,DL RET第十七頁，共四十五頁，2022年，8月28日A/D、D/A轉(zhuǎn)換在單片機系統(tǒng)中的應(yīng)用示意圖MCS-51D/A轉(zhuǎn)換器控制執(zhí)行機構(gòu)A/D轉(zhuǎn)換器多路開關(guān)傳感器1傳感器2傳感器n控制執(zhí)行機構(gòu)溫度、壓力、流量等信號模擬信號模擬信號數(shù)字信號被控實體第十八頁，共四十五頁，2022年，8月28日8.2前向通道中的A/D轉(zhuǎn)換器及接口技術(shù)

8.2.1逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器及接口技術(shù)第十九頁，共四十五頁，2022年，8月28日第二十頁，共四十五頁，2022年，8月28日第二十一頁，共四十五頁，2022年，8月28日ADC0809芯片的引腳IN0～IN7:

八路模擬電壓輸入端；ALE:

地址鎖存控制信號，上升沿送入、下降沿鎖存；addA～addC:地址輸入線；START:

啟動輸入端，高電平有效。EOC:轉(zhuǎn)換結(jié)束標(biāo)志輸出.高電平表明轉(zhuǎn)換完成。再次啟動ADC時該引腳變低電平，直到轉(zhuǎn)換完成后再次變高電平。D7～D0:數(shù)字量輸出線。OE:輸出三態(tài)控制線.置高電平時數(shù)據(jù)經(jīng)D7～D0向外輸出。CLOCK:時鐘輸入端。提供640KH逐次比較脈沖時序。Vref（+）、Vref（-）:參考電壓輸入，為電阻網(wǎng)絡(luò)提供電壓。

Vref（+）、Vref（-）可以與Vcc和GND連接。Vcc、GND:電源和地。第二十二頁，共四十五頁，2022年，8月28日第二十三頁，共四十五頁，2022年，8月28日第二十四頁，共四十五頁，2022年，8月28日第二十五頁，共四十五頁，2022年，8月28日例2：查詢方式A/D轉(zhuǎn)換用查詢方式控制程序完成一次A/D啟動并讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果。讀取數(shù)據(jù)存儲于內(nèi)部存儲單元30H中。假設(shè)EOC與INT1連接。第二十六頁，共四十五頁，2022年，8月28日第二十七頁，共四十五頁，2022年，8月28日第二十八頁，共四十五頁，2022年，8月28日第二十九頁，共四十五頁，2022年，8月28日第三十頁，共四十五頁，2022年，8月28日8.3系統(tǒng)后向通道配置及接口技術(shù)8.3.1后向通道中的功率開關(guān)器件及接口一、繼電器及接口二、光電耦合器（隔離器）件及驅(qū)動接口第三十一頁，共四十五頁，2022年，8月28日8.3.2后向通道中的D/A轉(zhuǎn)換及接口技術(shù)D7:D0tVout數(shù)字量輸入NVout模擬量輸出將數(shù)字量N（D7～D0）轉(zhuǎn)換為模擬量Vout的器件稱之為D/A轉(zhuǎn)換器。D/A轉(zhuǎn)換器第三十二頁，共四十五頁，2022年，8月28日一、D/A轉(zhuǎn)換芯片——DAC0832第三十三頁，共四十五頁，2022年，8月28日DAC0832芯片引腳介紹數(shù)字量輸入線DI7～DI0；第1級緩沖控制線：ILE:允許數(shù)字量輸入線，高電平有效。/CS:片選線，低電平有效。/WR1:寫命令控制線，低電平有效?！炬i存原理】ILE=1,/CS=/WR1=0時：數(shù)據(jù)進入輸入寄存器；

反之，條件不滿足時：鎖存器鎖存數(shù)據(jù)。第三十四頁，共四十五頁，2022年，8月28日第2級緩沖控制線（控制DAC新的轉(zhuǎn)換時刻）：/WR2:寫命令控制線，低電平有效。/XFER:輸入傳送控制線，低電平有效。

【鎖存原理】/WR2=0，/XFER=0時：數(shù)據(jù)進入DAC寄存器,通過

T型電阻網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)DAC轉(zhuǎn)換；反之，條件不滿足時：鎖存器鎖存數(shù)據(jù)。DAC寄存器不接收輸入寄存器的數(shù)據(jù)。第三十五頁，共四十五頁，2022年，8月28日輸出線：Rfb:與外接運算放大器的輸出端相連。Iout1、Iout2:模擬電流輸出線，分別與運算放大器的反相端、同相端連接。電源線：VCC:電源輸入線，+5V～+15V之間。VREF:參考電壓輸入線，-10V～+10V范圍內(nèi)，由基準(zhǔn)電源提供。DGND:數(shù)字電源地。AGND:模擬電源地。－＋IRfVout電流/電壓變換DAC0832Iout1Iout2Vref第三十六頁，共四十五頁，2022年，8月28日第三十七頁，共四十五頁，2022年，8月28日根據(jù)DAC0832結(jié)構(gòu)特點，DAC0832的接法有：無緩沖的直通方式：用于無CPU的普通儀表場合。單緩沖方式：

在單片機系統(tǒng)中常用的使用模式。雙緩沖方式：用于多DAC的應(yīng)用場合。第三十八頁，共四十五頁，2022年，8月28日二、D/A轉(zhuǎn)換器與8031接口第三十九頁，共四十五頁，2022年，8月28日1、單緩沖方式將DAC兩個緩沖器中的后級直通（/XFER，/WR2=0）。前級的/WR1與單片機的/WR連接，/CS與地址譯碼器連接。這樣，執(zhí)行MOVX指令時，DAC就開始進行轉(zhuǎn)換。

MOVR0,#0FEH

；DAC0832的地址送R0

MOVX@R0,A

；產(chǎn)生/WR、/CS信號使0832進行轉(zhuǎn)換。/WRP0口ALE/WR1/WR2/XFERRfb/CSIout1ILEIout2DI7～DI0鎖存器譯碼器+5V－＋VoutFEH第四十頁，共四十五頁，2022年，8月28日使用DAC0832作波形發(fā)生器，輸出鋸齒波、三角波和方波。1，鋸齒波發(fā)生器程序：

ORG1000HSTART:MOVR0,#0FEH；DAC口地址

MOVX@R0,A；數(shù)據(jù)送DAC INCA；數(shù)據(jù)加一

SJMPSTART；返回繼續(xù)

END【說明】：單極性輸出Vout

/WR1/WR2/XFERRfb/CSIout1ILEIout2DI7～DI0－＋VoutVoutt第四十一頁，共四十五頁，2022年，8月28日2,三角波發(fā)生器程序：

ORG1000HSTART:CLRA MOVR0,#0FEHDOWN:MOVX@R0,A INCA JNZDOWNUP: DECA MOVX@R0,A JNZUP SJMPDOWN END【說明】：單極性輸出Vout/WR1/WR2/XFERRfb/CSIout1ILEIout2DI7～DI0－＋VoutVoutt第四十二頁，共四十五頁，2022年，8月28日3,方波發(fā)生器程序：

ORG1000HSTART:MOVR0,#0FEH；DAC口地址LOOP:MOVA,#33H；數(shù)據(jù)為33H MOVX@R0,A；DAC轉(zhuǎn)換

ACALLDELAY；調(diào)延時

MOVA,#0FEH；數(shù)據(jù)為FEH MOVX@R0,A；DAC轉(zhuǎn)換

ACALLDELAY；調(diào)延時

SJMPLOOP；返回繼續(xù)DELAY:

:

END【說明】：單極性輸出Vout/WR1/WR2/XFERRfb/CSIout1ILEIout2DI7～DI0－＋VoutVoutt第四十三頁，共四十五頁，2022年，8月28日