《单片机应用实例开发》课件第6章.ppt

实例六人机接口的设计

6.1显示器及其接口的设计

6.2键盘及其接口

6.3简单计算器的设计

6.4习题

学习目标

◆理解简单计算器的电路构成、工作原理和电路中各元器

件的作用。

◆正确设计单片机应用系统的显示接口和键盘接口。

◆正确理解和使用子程序设计方法。

工作任务

◆设计与制作简单计算器。

6.1显示器及其接口的设计

学习目标

◆正确理解静态数码管显示电路的构成、工作原理和电

路中各元器件的作用，并对电路进行分析。

◆正确理解动态数码管显示电路的构成、工作原理和电

路中各元器件的作用，并对电路进行分析。

工作任务

◆数码管静态显示“2008”四个数字。

◆数码管动态显示“1234”四个数字。

在实际的单片机应用系统中，都需要有一定的人机接口，

即与控制者(人)进行人机交流的输入/输出设备，以便控制者对

单片机进行操作控制或单片机向控制者显示某些必要的数据。

常用的输入/输出设备有键盘、LED(LightEmittingDiode)显示

器、LCD显示器等。

6.1.1LED显示器

在3.4节我们已经学习了单个数码管显示接口设计，但在实

际应用中往往需要多个数码管用于显示，例如普通电子钟的显

示就需要6个数码管分别显示时、分、秒。多位数码管显示的

方式有两种：静态显示和动态显示。

数码管显示的段码如表6-1所示，各发光段a、b、c、d、e、

f、g、dp与数据线D0～D7对应，即a对应D0，b对应D1，…，

dp对应D7。

6.1.2LED静态显示方式

LED显示器工作于静态显示方式时，各LED的位选线(共阴

极或共阳极)连接到一起并接地或接 +5 V；每个LED的段码线

(a～dp)分别与一个8位的锁存器输出相连。各LED的显示字符

一经确定，则相应锁存器应锁存段码输出维持不变，直到送入

新字形的段码为止。正因为如此，所以静态显示器的亮度较高。

这种方法的优点是编程容易，管理较简单；缺点是占用较多的

I/O口资源，硬件比较复杂。若要显示较多的位数，则需要增

加较多的锁存器。因此在显示位数较多的情况下，一般采用动

态显示方式。

【练习】

项目：数码管静态显示。

项目编号：EX6_1。

任务要求：设计一个数码管静态显示电路，实现4个LED

数码管分别显示“2008”四个数字，数码管为共阴极数码管。

在MedWin集成开发环境中编辑/编译控制程序，并产生代码，

在Proteus平台里仿真系统，撰写练习报告(格式要求见附录A)。

设计设备与软件：计算机1台，MedWin或其他同类软件1

套，Proteus软件1套。

设计步骤：

(1)打开MedWin软件。

(2)新建源程序文件，编辑源代码。

(3)编译源程序，若没有错，则产生代码；若有错，则修

改错误。

(4)仿真调试程序代码。

(5)在Proteus中打开4位数码管静态显示电路图。

(6)加载程序代码，调试。

1．设计思路

根据上面介绍的数码管静态显示方法，在电路设计上，可

以考虑采用74LS273或74LS373等锁存器来锁存每个数码管的

段码，锁存器的选通信号由单片机的I/O口进行控制。位选位

采用直接接地的方式。设计仿真图如图6-1所示。软件设计比

较简单，主要考虑各个锁存器的选通信号何时有效，最终实现

4个LED数码管分别显示“2008”四个数字。数码管静态显示流

程图如图6-2所示。

图6-14位数码管静态显示仿真图

图6-24位数码管静态显示流程图

2．程序设计所需指令表

程序设计所需指令表如表6-2所示。

3．参考程序代码

参考程序代码如下：

ORG0000H

LJMPMAIN

ORG0030H

MAIN:MOVSP,#5FH；程序初始化

MOVDPTR,#TAB；段码表地址给

DPTR

MOVR0,#00H

MOVR1,#01H

MOVP2,#00H

LOOP:MOVA,R1

MOVP2,A；送位选位

RLA

MOVR1,A

MOVA,R0

MOVCA,@A+DPTR;得