大连理工大学：《单片机系统及应用》课程教学资源（PPT课件）第8章 单片机应用中的人机接口

第8章单片机应用中的人机接口

第8章 单片机应用中的人机接口

8. 1单片机基本的人机接口设置人机接口的目的人工干预让计算机怎样工作，了解计算机的工作状态

8.1 单片机基本的人机接口 设置人机接口的目的  人工干预  让计算机怎样工作  了解计算机的工作状态

键盘LED显示单片机触摸屏LCD显示图8.1单片机人机交互图

图8.1 单片机人机交互图 单 片 机 键盘 LCD显示 LED显示 触摸屏

8.1.1键盘输入键的特性就是一个简单的开关，按下为闭合，抬起为断开由于按键是机械触点的弹性及电压突变等原因，在触点的闭合或断开的瞬间、外部强干扰等会出现电压抖动等情况发生，此时如果读取会造成多次误读，导致误操作的发生。为保证按键识别的准确性，必须进行消抖处理

8.1.1 键盘输入 键的特性  就是一个简单的开关，按下为闭合，抬起为断开。  由于按键是机械触点的弹性及电压突变等原因，在触点 的闭合或断开的瞬间、外部强干扰等会出现电压抖动等情 况发生，此时如果读取会造成多次误读，导致误操作的发 生。  为保证按键识别的准确性，必须进行消抖处理

（1）基本FS触发器一般用在单才双开关，且开关数量少的情况，A消抖方法：硬件消抖和软件消抖Vec (+5V)（2）积分电路4.7K硬件消抖利用电容的放74LS00VCC无弹跳R310R①双稳态消抖电路工输出有弹跳②RC积分消抖电路bQ③多级D触发器串联延时.70.1uF软件消抖Vec (+5V)+如果按用软件的方法进行消抖。outpAoLinp软件消抖的方delayldelay2delay3通常是时（一般20MS）子程序后，cclk键抖动，也可以消除来自夕图421消抖电路设计原理

消抖方法：硬件消抖和软件消抖。 硬件消抖 ①双稳态消抖电路 ②RC积分消抖电路 ③多级D触发器串联延时输出至“与”或“或”门 软件消抖 如果按键较多，硬件消抖将无法胜任，因此常采用软件的方法进 行消抖。 软件消抖的方法： 通常是在第一次检测到有键按下时，执行一段延时（一般20MS） 子程序后，再次确认键是否按下。这样既可以消除按键抖动，也可以 消除来自外部的强干扰

键的识别按键工作在两种状态：按下与释放通常，按下为接通（闭合），释放为断开。与这两种状态对应的是高、低电平，它们都需要且能够很方便地被计算机识别。在单片机应用系统中，通常将按键信号直接与I/0接口进行连接，用JBbit，rel或JNBbit，rel等指令对接入I/o口按键的高、低电平状态进行识别即可

键的识别  按键工作在两种状态：  按下与释放  通常，按下为接通（闭合），释放为断开。与这两种 状态对应的是高、低电平，它们都需要且能够很方便地被 计算机识别。  在单片机应用系统中，通常将按键信号直接与I/O接口 进行连接，用JB bit,rel或JNB bit,rel等指令对接入I/O 口按键的高、低电平状态进行识别即可

按键的两种读取方法①定时捕捉（查询方式）通常，用户按一次键（从按下到释放）或释放一次键（从释放到再按下）最快也需要50MS以上，在此期间只要有一次查询键盘，则该次的按下或释放就不会丢失。因此，可以编制这样的键盘程序，即每间隔不大于50MS（典型值为20MS）单片机就查询一次键盘，查询各键的按下与释放的状态，就能正确识别用户对键盘的操作。查询键盘的间隔为定时，可用定时器中断来实现，也可用软件来实现。优点：电路简单，抗干扰能力强，应用灵活：缺点：占用单片机较多的时间资源

按键的两种读取方法 ①定时捕捉（查询方式） 通常，用户按一次键（从按下到释放）或释放一次键（从释放到 再按下）最快也需要50MS以上，在此期间只要有一次查询键盘，则该 次的按下或释放就不会丢失。因此，可以编制这样的键盘程序，即每 间隔不大于50MS（典型值为20MS）单片机就查询一次键盘，查询各键 的按下与释放的状态，就能正确识别用户对键盘的操作。查询键盘的 间隔为定时，可用定时器中断来实现，也可用软件来实现。  优点：电路简单，抗干扰能力强，应用灵活；  缺点：占用单片机较多的时间资源

②外部中断捕捉四个按键的一端接地，另端分别与I/O口和“与门”的输入连接（类似P186的图8.2，即在与电阻的连接点上分别连出四条线接入“与门），“与门”的龄山法BOCHI“与门”的输没有键按下时，出为高电平，没有中断机“与门”的输当有一个键按下时绿养建文式信酥草理出为低电平，外中断请断服务程序，扫描键盘

②外部中断捕捉 四个按键的一端接地，另一端分别与I/O口和“与门”的输入连 接（类似P186的图8.2，即在与电阻的连接点上分别连出四条线接入 “与门），“与门”的输出连接至单片机的外中断接口。 没有键按下时，“与门”的四个输入均为高电平，“与门”的输 出为高电平，没有中断请求发生。 当有一个键按下时，“与门”的1个输入为低电平，“与门”的输 出为低电平，外中断请求发生。然后响应中断，执行中断服务程序， 扫描键盘

1.独立键盘接口技术独立式按键结构特点：每个按键单独占用一根I/0口线。优点：配置灵活、软件结构简单缺点：由于每个按键都占用一根I/0口线，在按键数量较多时，1/0口线浪费较大

1.独立键盘接口技术 独立式按键结构 特点： 每个按键单独占用一根I/O口线。 优点： 配置灵活、软件结构简单。 缺点： 由于每个按键都占用一根I/O口线，在按键数量较多 时，I/O口线浪费较大

P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7图8.2独立键盘图

图8.2 独立键盘图 P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7