按键与显示电路的设计与实现

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4.3.2LED显示器的显示方式4.3.3LED显示器与单片机接口4.3.4LED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03FHC0HA77H88H106HF9Hb7CH83H25BHA4HC39HC6H34FHB0Hd5EHA1H466H99HE79H86H56DH92HF71H8EH67DH82HP73H8CH707HF8H—40HBFH87FH80H全灭00HFFH96FH90H问题：单片机控制电路中，应如何选择LED显示器的结构？4.3.2LED显示器的显示方式：N位LED静态显示原理图4.3.2LED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？4.3.3LED显示器与单片机接口：软件译码动态显示电路4.3.3LED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4.3.3LED显示器与单片机接口：元件名称功能驱动能力备注74LS46、47BCD-七段译码/输出驱动器段驱动8mA输出开路74LS48BCD-七段译码/输出驱动器段驱动8mA输出需上拉电阻74LS49BCD-七段译码/输出驱动器段驱动8mAOC输出4511BCD-七段译码/输出驱动器段驱动8mACMOS器件，输出锁存MC14558BCD-七段译码无驱动能力MC14547BCD-七段译码/输出驱动器段驱动8mAMC14513BCD-七段译码/输出驱动器段驱动12mA输出锁存ICM7212BCD-七段译码/输出驱动器段驱动8mA可静态驱动四位共阳极LEDICM72188位动态BCD-七段译码器段驱动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?4.3.4LED的驱动电路：静态显示驱动电路4.3.4LED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