引言

单片机系统显示及开关检测、键盘输入是其基本功能。本章介绍单片机与显示器件、开关及键盘的接口设计与软件编程。

5.1  单片机控制发光二极管显示

1. 发光二极管常用来指示系统工作状态，制作节日彩灯、广告牌匾等。

2. 大部分发光二极管工作电流1~5mA之间，其内阻为20~100Ω。电流越大，亮度也越高。

3. 为保证发光二极管正常工作，同时减少功耗，限流电阻选择十分重要，若供电电压为+5V，一般限流电阻可选1kΩ以下。

5.1.1  单片机与发光二极管的连接

AT89S51任一端口要想获得较大的驱动能力，要用低电平输出。因此，输出设备接口电路设计为灌电流负载。典型接线方式如下图。

5.1.2 I/O端口的C51编程控制

以流水灯的控制为典型例题，掌握程序的编写与Keil软件中程序的编译和调试。

5.2  开关状态检测

1. 输入设备硬件接口电路设计为：操作后接低电平“0”有效。一种典型接线方式如下图：

   
   

2. 掌握Keil软件中的调试方法。

   5.3 单片机控制LED数码管的显示

5.3.1 数码管显示原理

5.3.2 数码管的静态显示与动态显示

1. 数码管与单片机接口电路设计为灌电流负载，推荐选择共阳极数码管。

2. 比较静态显示和动态显示的优点和缺点。

3. 掌握段码（字型码）的分析方法。

4. 掌握动态显示原理。

5. 掌握动态显示程序的编写。

5.4 单片机控制LED点阵显示器显示

掌握显示原理。

5.5  单片机控制液晶显示模块1602 LCD的显示

1. 了解显示原理。

2. 编程在后续课程实践环节中加以练习。

5.6  键盘接口设计

• 掌握键盘的种类；

• 掌握键盘与单片机的典型接口电路及其编程。

5.6.1  键盘接口设计应解决的问题

1. 按键要进行消抖。消抖方法主要有硬件消抖和软件消抖。

2. 软件消抖：采用延时消抖方法（2次判断法，中间间隔延时10ms左右）。

3. 键值的分析与识别。

5.6.2 独立式键盘接线方式

按键数量较少时可以采用独立式键盘接线方式；掌握设计接口电路及编程；

5.6.3 矩阵式键盘接口方式

1. 按键较多时，采用矩阵式键盘接口方式。占用的I/O口数量为：（行+列）个数；容纳的按键数量为：（行*列）个数。

2. 矩阵式键盘的识别方法，掌握反线法按键识别法的原理及编程。

3. 5.6.4 了解非编码键盘扫描方式的选择

通常，键盘的扫描工作方式有3种：查询扫描、定时扫描和中断扫描。

5.6.5  了解专用键盘/显示器芯片HD7279的接口设计