计算机测控设计与编程实现 PPT课件

1 计算机测控系统设计与编程实现 第三次讨论 演讲者 孙莉ppt制作者 沈文燕组员 韩宇峰徐晓翔顾晓勇罗美佳芝 2 讨论主题 常用的计算机人机交互接口有哪些 各有什么不足之处 怎样改进 人机接口 是指人与计算机之间建立联系 交换信息的输入 输出接口 1 键盘接口技术键盘是一种最常用的输入设备 它是一组按键的集合 从功能上可分为数字键和功能键两种 作用是输入数据与命令 查询和控制系统的工作状态 实现简单的人机对话 2 LED显示接口技术显示装置是计算机控制的一个重要组成部分 主要用来显示生产过程的工艺状况与运行结果 以便于现场工作人员的正确操作 3 1 键盘接口技术 键盘分类按键值编码方式分 硬件 编码键盘与 非硬件 编码键盘 编码键盘 采用硬件编码电路来实现键的编码 每按下一个键 键盘便能自动产生按键代码 编码键盘主要有BCD码键盘ASCII码键盘等类型 非编码键盘 仅提供按键的通或断状态 按键代码的产生与识别由软件完成 4 键盘分类按键组连接方式分独立连接键盘与矩阵连接键盘 独立连接键盘 每键相互独立 各自与一条I O线相连 CPU可直接读取该I O线的高 低电平状态 特点 占I O口线多 但判键速度快 多用于设置控制键 功能键 适用于键数少的场合 矩阵连接键盘 键按矩阵排列 各键处于矩阵行 列的结点处 CPU通过对连在行 列 的I O线送已知电平的信号 然后读取列 行 线的状态信息 逐线扫描 得出键码 特点 键多时占用I O口线少 但判键速度慢 多用于设置数字键 适用于键数多的场合 5 键盘接口设计中存在不足需要去解决的几个问题 1 按键的确认2 重键与连击的处理3 按键防抖动技术 按键抖动信号波形 6 滤波防抖电路 硬件防抖 软件防抖 7 矩阵键盘接口技术矩阵式键盘用于按键较多的系统 分为编码键盘和非编码键盘 介绍非编码键盘 1 电路 8 2 按键识别程控扫描法过程 1 判断是否有键按下方法 各行同时输出0 读入列值 不为FFH则有键按下 2 去抖动 3 有键按下时求闭合键值 9 用行扫描法 确定按下键所在的行 逐行输出0 读入列值 为FFH则无键按下 扫描下一行 不为FFH则有键按下 记下所在的行号X 确定按下键所在的列 带进位循环右移 若进位位为0 则为闭合键所在的列 右移的次数减1 即为所在的列号Y 闭合键值 n X Yn为列数对于4行8列键 闭合键值 8 X Y如第2行第3列有键按下 则X 2 Y 3 对应的键值为8 2 3 19 13H 10 扫描法程序流程图如右图所示 11 矩阵式键盘 8155控制寄存器 7F00H8155A口地址 7F01H8155C口地址 7F03HA口为输出C口为输入口 12 少量功能键接口技术对于少量功能键 多采用相互独立的接口方法即每个按键接一根输入线 用硬件中断或软件查询方法与微机接口读取键盘 采用74LS30 8输入的与非门 13 中断方式接口 14 独立连接式键盘例 ORG0003HLJMPKEY KEY JNBP1 0 FUNC1 逐键判别JNBP1 1 FUNC2JNBP1 2 FUNC3JNBP1 3 FUNC4RETI 无任何键按下由此返回FUNC1 做P1 0要求的 功能1 RETIFUNC2 做P1 1要求的 功能2 RETIFUNC3 做P1 2要求的 功能3 RETIFUNC4 做P1 3要求的 功能4 RETI 特点 此子程序采用中断查询不会漏判 省时 键的优先级由指令顺序决定 为防止一次按键多次中断 在功能子程序里应安排 关 开中断指令 并 延时 15 查询方式接口 16 单片机的中断方式接口 17 2 LED显示接口技术 1 LED数码管的结构LED数码管多段发光二极管组成 其形状有7段8字形的 14段米字形等 2 显示原理每一段由一个引脚控制 根据要求 对各个引脚加上不同的电压 使其显示需要的数字或字符 如表4 1所示的显示代码 18 3 多位数码管的显示方法 1 动态显示 动态扫描各位 任意时刻只有一位显示 电路 见下图 简单 功耗小 2 静态显示 各位同时显示 电路复杂 功耗大 略 19 LED动态显示接口技术1 电路 1 工作原理 共阴 20 2 软件编程 1 两个概念段选码 段码 即显示代码位选码 位码 使一位有效 2 注意几个问题端口地址A口 段 B口 位 显示的数据的首地址代码表首地址 21 硬件译码显示电路优点 占用端口数据线少 编程简单缺点 硬件开销大 增加成本 22 显示器键盘综合接口 硬件 键盘行扫线和显示器位选线共用软件 显示子程序作为键盘的延时去抖程序 23 1 键盘是计算机与操作人员进行信息交换的一种常用输入设备 2 键盘接口电路可分为非编码键盘和编码键盘两种类型 非编码键盘的硬件电路简单 成本低 但占用CPU的时间较长 编码键盘与之相反 硬件电路复杂 成本高 但使用方便 键盘码产生速度快 占用CPU时间少 对按键抖动干扰的消除 非编码键盘一般是靠软件 而编码键盘一般是靠硬件电路来实现 3 显示装置是计算机与操作人员进行信息交换的一种常用输出设备 主要用来描述生产过程的工艺状况与运行结果 以便于现场工作人员的监视与操作 4 目前应用在工业过程中的常用显示器有LED LCD和图形显示终端 LED数码