第5章 智能仪器人机交互接口

第4章

智能仪器人机交互接口本章内容

4.1

键盘与接口 LED显示与接口 键盘/显示器接口设计 LCD显示及接口

4.5

CRT显示及控制

4.24.3

4.64.7

触摸屏打印记录技术

4.4

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4.1 键盘与接口1. 键盘概述键盘一组按键集合，最常见输入设备。 断开、闭合两种状态。

键盘接口涉及问题 (1)识键：确定是否有键按下。 (2)译键：识别按键并确定键值。 (3)键值分析：根据键值找出相应处理程 序的入口并执行。返 回 上 页 下 页

键盘输入需解决问题 (1)按键抖动按键抖动过程

硬件(RS触发器)消抖

软件(延时消抖)

检测到按键按下或松开时，延时再判断按键状态， 返 回 上 页 下 确认是否有键按下。

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(2)单次键入与连击(a)按键单击处理 (b)按键连击处理

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(3)串键处理 两键同时按下 方法一 两个键同时按下时产生保护作用。 当第一个按键未松开时，第二个键不 产生键值。

最后仍被按下的键是有效的正确按键。

方法二 N键同时按下

不理会所有被按下的键，直至只剩下一个键按下 时为止。 N键锁定 只处理一个键，任何其他按下又松开的键不产生键

值。通常第一个被按下或最后一个松开的键产生键码。返 回 上 页 下 页

2. 键盘工作原理与接口电路通常采用软件的方法，逐行 逐列检查键盘状态，当发现 有键按下时，用计算或查表 的方式获得该键的键值 内部设有键盘编码器，被按下键的

独立式键盘、非编 码矩阵式键盘

编码式键盘

键值由编码器直接给出，同时具有

防抖和解决连击的功能，具有速度快的特点。返 回 上 页 下 页

1) 独立式键盘 (a) 直接连接(b)通过扩展口连接

结构特点

一个按键占用一条接口线，各按键电路独立。 结构简单，识别容易，占较多口线。返 回 上 页 下 页

程序扫描方式系统首先判断有无按 键按下，有键按下， 则延时10ms消除抖动， 再查询按键状态并执

行相应的操作，然后等待按键释放。

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定时扫描方式利用定时器产生定时

(10ms)中断，CPU响应中断对键盘进行扫描，

并在有键闭合时转入该键的功能处理程序。 KM 抖动标志； KP 处理标志；返 回 上 页 下 页

中断扫描方式前两种方式下，CPU可能空扫描或不能及时响 应键输入。 有键按下时，产生中断

信号给CPU,CPU响应中断，执行中断扫描并进行按键处 理。返 回 上 页 下 页

2) 非编码矩阵式键盘结构特点

排列成4*4矩阵式结构; 每条列线接上拉电阻;

无键按下时，行线与列线 不相连;

当某个键按下时，该按键 所在的行、列相连;

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扫描法

4*8矩阵键盘接口电路返 回 上 页 下 页

扫描法处理步骤

识键 消抖 译键 等待释放

PC输出00H,读PA状态。若PA口全为1,则无 键闭合；若有口线为0,则有键闭合。 有键闭合时，软件延时10~20ms,重新识键， 有键闭合时，执行下一步，否则退出。 从PC口依次使键盘的一根行线为0(该行线所 在行即为行号),输出不同的扫描字，然后读

取PA值，若PA口全为1,则无键闭合，否则，为0的口线，其所在的列线，即为列号。

为了保证键闭合一次，CPU仅做一次处理，在程序中需要等到 待闭合键释放后再执行相应的键处理程序。返 回 上 页 下 页

识键

向所有行线输出低电平

输入各列线状态

译键

列线状态全为高电平,则无键按下； 列线状态中有低电平,则有键按下。

行设为输出低电平;列 设为输入，读入列线状态。 列设为输出低电平;行 设为输入，读入行线状态。 将两次读数合成代码， 即特征码(特征码中隐含 着按键的位置),建立键

码与特征码关系。

线反转法

4*4矩阵键盘接口电路返 回 上 页 下 页

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KEY:

ORG 0200H MOV P1,#0FH ;从P1高4位输出0000 MOV A,P1 ANL A,#0FH MOV 20H,A ;取P1口低4位存入20H MOV P1,#0F0H ;从P1低4位输出0000 MOV A,P1 ANL A,#0F0H ;取P1口高4位存入A ORL A,20H;合成特征码 CJNE A,#0FFH,KEY1 ;无键按下则返回 RET RET返 回 上 页 下 页

KEY1:

MOV 20H,A ;特征码送到20H MOV DPTR,#KEYTAB MOV R3,#0FFH ;顺序码初始化 KEY2: INC R3 MOV A,R3 MOVC A,@A+DPTR CJNE A,20H,KEY3 ;未找到特征码,继续查找 MOV A,R3 ;顺序码存入A RET KEY3: CJNE A,#0FFH,KEY2;特征码表没查完,查下一个值 MOV A,#0FFH ;无键按下处理,赋A值 RET KEYTAB: DB 0EEH,0DEH,0BEH,07EH,0EDH,0DDH, DB 0BDH,07DH, 0EBH,0DBH,0BBH,07BH DB 0E7H,0D7H,0B7H,077H, 0FFH ;空键特征码返 回 上 页 下 页

3.键值分析程序任务 对键盘的操作做出识别并调用相应的功 能程序模块完成预定的任务。 一键一义,CPU只需根据键码执行相应的 程序,主要适用于功能比较简单的仪器 系统.

单义键

多义键

一键具有两个或两个以上的含义,需做 键语分析,按照规定的键语语法,把由 键序组合成的输入序列的含义译出后 执行相应的键盘处理程序。返 回 上 页 下 页

1)单义键的键值分析程序设计单义键 根据当前按键的键值,把控制程序转到相应处 理程序的入口,而无须知道在此之前的按键情 况。

优点

简明直观,程序处理方便。 单义键键值分析流程图返 回 上 页 下 页

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/pwpi.html