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1、学习情境 4 按键与显示电路的设计与实现 4.1 学习目标： (1)掌握单片机外围显示和按键电路的设计 和制作； (2)掌握按键和显示电路的 C51程序的编写 和调试。 4.2 任务分析： 任务名称 ： 在独立电路板上设计制作单片机单片机 的按键和显示电路，满足： （ 1） 在万用板上制作单片机的按键和显 示电路，使该电路具有和单片机最小系 统的接口，电路的结构简单，成本低廉； （ 2） 编写基本控制程序，下载调试，使 该电路实现基本的按键输入和字符显示 功能。 任务背景 ： 按键和显示是各种电子设备最基本的人 机交互界面，良好的按键和显示界面是电 子产品美观易用的基础。本次工作任务是 为一小
2、型温度测控系统设计制作按键和显 示电路。 4.2 任务分析： 4.2 任务分析： 任务要求： （ 1） 学习单片机按键和显示电路的原理 和电路设计方法，合理选择按键和显示电 路的控制芯片和电路结构； （ 2） 完成全电路理论设计、绘制电路图， 自制电路板、焊接调试； （ 3） 撰写设计报告、调试总结报告及使 用说明书。 4.2 任务分析： 工作任务所需要的设备、工具和材料 ： 具有 232串行口的计算机、双踪示波器、 5V直流电源、万用表（模拟或数字）、 电烙铁、导线，自制电路板的各种工具一 套及元器件若干。 4.3 任务知识点： 4.3.1 七段 LED显示器 4.3.2 LED显示器的显示
3、方式 4.3.3 LED显示器与单片机接口 4.3.4 LED的驱动电路 4.3.5 键盘抖动及其消除方法 4.3.6 独立式键盘 4.3.7 矩阵式键盘 4.3.1七段 LED显示器 ： 4.3.1七段 LED显示器 ： 显示字符 共阴极字型码 共阳极字型码 显示字符 共阴极字型码 共阳极字型码 0 3FH C0H A 77H 88H 1 06H F9H b 7CH 83H 2 5BH A4H C 39H C6H 3 4FH B0H d 5EH A1H 4 66H 99H E 79H 86H 5 6DH 92H F 71H 8EH 6 7DH 82H P 73H 8CH 7 07H F8H
4、40H BFH 8 7FH 80H 全灭 00H FFH 9 6FH 90H 问题 ： 单片机控制电路中，应如何选择 LED 显示器的结构？ 4.3.2 LED显示器的显示方式 ： N位 LED静态显示原理图 4.3.2 LED显示器的显示方式 ： N位 LED动态 显示原理图 问题： 根据显示电路的要求，应如何选用数 码管的显示控制方式？ 4.3.3 LED显示器与单片机接口 ： 软件译码动态显示电路 4.3.3 LED显示器与单片机接口 ： 硬件译码驱动器与单片机及显示器的接口 4.3.3 LED显示器与单片机接口 ： 元件名称 功能 驱动能力 备注 74LS46、 47 BCD-七段译码
5、 /输出驱动器 段驱动 8mA 输出开路 74LS48 BCD-七段译码 /输出驱动器 段驱动 8mA 输出需上拉电阻 74LS49 BCD-七段译码 /输出驱动器 段驱动 8mA OC输出 4511 BCD-七段译码 /输出驱动器 段驱动 8mA CMOS器件，输出锁存 MC14558 BCD-七段译码 无驱动能力 MC14547 BCD-七段译码 /输出驱动器 段驱动 8mA MC14513 BCD-七段译码 /输出驱动器 段驱动 12mA 输出锁存 ICM7212 BCD-七段译码 /输出驱动器 段驱动 8mA 可静态驱动四位共阳极 LED ICM7218 8位动态 BCD-七段译码器
6、段驱动 20mA 位驱动 170mA 可动态驱动 8位共阳极 LED 动态扫描频率 250HZ 常用的硬件译码集成电路 问题： LED显示器与单片机接口，应选用哪 种译码方式？为什么 ? 4.3.4 LED的驱动电路 ： 静态显示驱动电路 4.3.4 LED的驱动电路 ： 动态 显示驱动电路 问题 ： 在 LED显示电路设计中，段码驱动和位 码驱动应选用何种驱动方式？有什么差别 ？ 工作任务 ： 如何用 74HC373芯片设计一种廉价的基于 总线的 LED显示电路？ 4.3.5键盘抖动及其消除方法 ： 键 被 按 下 闭合稳态 按下抖动 释放抖动 按键抖动波形 4.3.5键盘抖动及其消除方法 ： 硬件削抖电路 4.3.6独立式键盘： 4.3.6矩阵式键盘： 矩阵式键盘工作原理 4.3.6矩阵式键盘： 扫描法 4.3.6矩阵式键盘： 线反转法 4.3.7键盘工作方式： 扫描方式： 中断方式： 4.4 任务实施： 1.仿真 2.焊接、调试 3.编写程序模块 4.整理制作报告
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