常用外围设备接口电路培训课件

第9章 常用外围设备接口电路,本章要点:,LED数码管及编码方式 静态显示方式及其典型应用电路 动态显示方式及其典型应用电路 虚拟I2C总线串行显示电路 键盘去抖动和连接、控制方式 独立式按键及其接口电路 矩阵式键盘及其接口电路 并行A/D ADC0809及其接口电路 串行A/D ADC0832及其接口电路 I2C串行A/D典型应用电路 DAC0832及其接口电路 I2C串行D/A典型应用电路 开关量驱动输出接口电路,§9-1 LED数码管显示接口,一、LED数码管,LED显示器的扩展(结构),LED数码管的结构：共阳与共阴, 单片机系统扩展LED数码管时多用共阳LED: 共阳数码管每个段笔画是用低电平(“0”)点亮的,要求驱动功率很小；而共阴数码管段笔画是用高电平(“0”)点亮的，要求驱动功率较大。 通常每个段笔画要串一个数百欧姆的降压电阻。,公共阳极,h g f e d c b a,a,b,c,d,g,e,f,h,公共阴极,h g f e d c b a,a,b,c,d,g,e,f,h,h g f a,h g f a,高电平点亮,低电平点亮,接高电平,接地,LED数码管的软件译码,八段LED数码管段代码编码表(连线不同可有多种表):,公共阳极,h g f e d c b a,a,b,c,d,g,e,f,h,公共阴极,h g f e d c b a,a,b,c,d,g,e,f,h,h g f a,h g f a,高电平点亮,低电平点亮,接高电平,接地,LED数码管分类：,按其内部结构可分为共阴型和共阳型；,按其外形尺寸有多种形式，使用较多的是0.5“和0.8“；,按显示颜色也有多种形式，主要有红色和绿色；,正向压降一般为1.52V，额定电流为10mA，最大电流为40mA。静态显示时取10mA为宜，动态扫描显示，可加大脉冲电流，但一般不超过40mA。,按亮度强弱可分为超亮、高亮和普亮。,二、LED数码管编码方式,表9-1 共阴和共阳LED数码管几种八段编码表,【例9-1】已知显示数存在内RAM 30H（高位）、31H中，试将其转换为5位共阴字段码（顺序），存在以30H（高位）为首址的内RAM中。, 从显示数中分离出显示的每一位数字 方法是将显示数除以十进制的权,显示数转换为显示字段码的步骤：, 将分离出的显示数字转换为显示字段码 方法是查表,SPRT: MOV R0,#30H ;置万位BCD码间址 MOV A,30H ;置被除数 MOV B,31H ; MOV R6,#27H ;置除数10000 = 2710H MOV R5,#10H ; LCALL SUM ;除以10000,万位商存30H,余数存A、B MOV R6,#03H ;置除数1000 = 03E8H MOV R5,#0E8H ; INC R0 ;指向千位商间址(31H) LCALL SUM ;除以1000,千位商存31H,余数存A、B MOV R6,#0 ;置除数100 MOV R5,#100 ; INC R0 ;指向百位商间址(32H) LCALL SUM ;除以100,百位商存32H,余数存A(B=0) MOV B,#10 ;置除数10 DIV AB ;除以10 INC R0 ;指向十位商间址(33H) MOV R0,A ;十位商存33H XCH A,B ;读个位数 INC R0 ;指向个位间址(34H) MOV R0,A ;个位存34H RET ;,解：连续调用下列二个子程序即可。 分离显示数字子程序,说明：SUM是16位除以16位子程序:(A、B)÷(R6、R5)=商R0,余数(A、B)。(参阅例4-9), 转换显示字段码子程序,CHAG: MOV DPTR,#TAB ;置共阴字段码表首址 MOV R0,#30H ;置显示数据区首址 CGLP: MOV A,R0 ;取显示数字 MOVC A,A+DPTR ;读相应显示字段码 MOV R0,A ;存显示字段码 INC R0 ;指向下一显示数字 CJNE R0,#35H,CGLP ;判5个显示数字转换完否?未完继续 RET ;转换完毕,结束 TAB: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H ;共阴字段码表 DB 6DH,7DH,07H,7FH,6FH ;,三、静态显示方式及其典型应用电路, 动态显示方式，在某一瞬时显示一位，依次循环扫描，轮流显示，由于人的视觉滞留效应，人们看到的是多位同时稳定显示。 特点：占用I/O端线少，电路较简单，编程较复杂，CPU要定时扫描刷新显示。一般适用于显示位数较多的场合。,LED数码管显示分类：静态显示方式和动态显示方式。, 静态显示方式，每一位字段码分别从I/O控制口输出，保持不变直至CPU刷新。 特点：编程较简单，但占用I/O口线多，一般适用于显示位数较少的场合。,LED显示器的扩展(显示方式),LED数码管的显示方式：静态与动态,动态显示特点: 有闪烁，用元器件少，占I/O线少，必须扫描，花费CPU时间，编程复杂。(有多个LED时尤为突出）,静态显示特点: 无闪烁，用元器件多，占I/O线多，无须扫描，节省CPU时间，编程简单。,静态显示: 各数码管在显示过程中持续得到送显信号，与各数码管接口的I/O口线是专用的。,动态显示: 各数码管在显示过程中轮流得到送显信号，与各数码管接口的I/O口线是共用的。,1、并行扩展静态显示电路,【例9-2】按图9-3编制显示子程序，显示数（255）存在内RAM 30H中。 解：,DIR1: MOV A,30H ;读显示数 MOV B,#100 ;置除数 DIV AB ;产生百位显示数字 MOVC A,A+DPTR ;读百位显示符 MOV DPTR,#0DFFFH ;置74377(百位)地址 MOVX DPTR,A ;输出百位显示符 MOV A,B ;读余数 MOV B,#10 ;置除数 DIV AB ;产生十位显示数字 MOV DPTR,#TAB ;置共阳字段码表首址 MOVC A,A+DPTR ;读十位显示符 MOV DPTR,#0BFFFH ;置74377(十位)地址 MOVX DPTR,A ;输出十位显示符 MOV A,B ;读个位显示数字 MOV DPTR,#TAB ;置共阳字段码表首址 MOVC A,A+DPTR ;读个位显示符 MOV DPTR,#7FFFH ;置74377(个位)地址 MOVX DPTR,A ;输出个位显示符 RET ; TAB: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H;共阳字段码表 DB 92H,82H,0F8H,80H,90H;,2、串行扩展静态显示电路,DIR2: MOV SCON,#00H ;置串口方式0 CLR ES ;串口禁中 SETB P1.0 ;“与”门开,允许TXD发移位脉冲 MOV SBUF,30H ;串行输出个位显示字段码 JNB TI,$ ;等待串行发送完毕 CLR TI ;清串行中断标志 MOV SBUF,31H ;串行输出十位显示字段码 JNB TI,$ ;等待串行发送完毕 CLR TI ;清串行中断标志 MOV SBUF,32H ;串行输出百位显示字段码 JNB TI,$ ;等待串行发送完毕 CLR TI ;清串行中断标志 CLR P1.0 ;“与”门关,禁止TXD发移位脉冲 RET ;,【例9-3】按图9-4编制显示子程序，显示字段码已分别存在32H30H内RAM中。,解：,要求：根据上图编写通过串行口和74LS164驱动共 阳LED数码管查表显示的子程序。 条件：系统有6个LED数码管,待显数据(00H09H)已放在35H30H单元中(分别对应十万位个位)，,DSPLY:MOV DPTR, #TABLE ;共阳LED数码管译码表首址 MOV R0，#30H ;待显数据缓冲区的个位地址 REDO：MOV A， R0 ;通过R0实现寄存器间接寻址 MOVC A, A+DPTR ;查表 MOV SBUF, A ;经串行口发送到74LS164 JNB TI, $ ;查询送完一个字节的第8位？ CLR TI ;为下一字节发送作准备 INC R0 ;R0指向下一个数据缓冲单元 CJNE R0，#36H，REDO ;判断是否发完6个数？ RET ;发完6个数就返回 TABLE：DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H ;共阳LED译码表 DB 92H, 82H, 0F8H, 80H,90H,3、BCD码输出静态显示电路,CD4511是“BCD码七段共阴译码/驱动”IC; 4511是4线-7段锁存/译码/驱动电路，能将BCD码译成7段显示符输出。图中：4511 ABCD为09二进制数输入端(A是低位)，abcdefg为显示段码输出端，LE为输入信号锁存控制(低电平有效)，数码管为共阴数码管。,利用4511实现静态显示与一般静态显示电路不同，一是节省I0端线，段码输出只需4根；二是不需专用驱动电路，可直接输出；三是不需译码，直接输出二进制数，编程简单；缺点是只能显示数字，不能显示各种符号。,解：编程如下： DIR3: MOV P1,#11100000B ;选通个位 ORL P1,30H ;输出个位显示数 MOV P1,#11010000B ;选通十位 ORL P1,31H ;输出十位显示数 MOV P1,#10110000B ;选通百位 ORL P1,32H ;输出百位显示数 RET ;,【例9-4】按图9-5试编制显示子程序（小数点固定在第二位），已知显示数存在内RAM 30H32H中。,动态显示电路 连结形式： 显示各位的所有 相同字段线连在一起， 共8段，由一个8位 I/O口控制； 每一位的公共端 （共阳或共阴COM） 由另一个I/O口控制。,四、动态显示方式 及其典型应用电路,LED数码管动态显示举例,