单片机I/O口分时复用在键盘和显示电路中的应用

ByElmer1

2 i. a: c2 f7 N3 z[摘要]介绍-种单片机1/0端口分时复用方法设计键盘和显示电路。利用单片机执行速度快和人的视觉反应有限的原理，通过对同- -1/0端口分时作为键盘电
6 ^8 _0 }+ T7 O, Z路的出入端[1和並示电路的输出端口来实现共用1/0端口的目的。测试表明采用分时复用I/0口设计键盘和显示电路可行，按键和显示功能正常。
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[关键词]：单片机(SN8P2624)  分时复用  键盘/显示

" |- _4 G( T; o5 C4 m一、引言
一般任何一个适用的系统都少不了键盘和显示这两个部分，键盘为使
% V* a) b0 d7 a" D( `用者设定功能提供操作平台:显示反映出使用者设定功能的状态。在传统
的设计中，-般都是把键盘模块和显示模块分开设计，这样结构清晰，软
件设计简单，当I/0口不够用时，通常通过扩展1/0的方法来解决问题。常
用的扩展1/0芯片有8255A、2ilog-PI0. 8155、 8156. 87C75PF等， 其中，
8 k$ P4 g' }- l- X又以8255A最为常用[1].有的使用专门的驱动芯片驱动键盘与显示。比如
利用芯片MAX6954来设计键盘与显示电路[2].也有用MC33993来设计健盘
8 E, P" r% h# V) U# _- z和LED显示电路[3]。要求较高的有采用Inte18279来实现键盘与显示器的
4 l" Y, X. e" w4 g扩展[4]。以上所说的都各有各的特点和优点，但同时也都暴露了-一个问
题，它们都需要通过增加芯片来扩展1/0口。当硬件成本要求苛刻的情况
5 |* ^/ a0 ]! G5 t2 b! i下，这种设计理念就很难适应其要求，而本设计采用显示模块和键盘模块
共用端口的方法，分时显示和按键扫描，很好的解决了这一矛盾。
: k, \) J) B9 X/ Y0 o二、原理
我们知道微控制器的运行速度快，人的视觉灵敏度有限，同时显示器件
8 N; E$ D& g8 R: J% k9 ](主要是发光二极管，数码管)具有余光效应，所以我们可以充分利用以
上特点，合理分配显示和键盘扫描的时间，就可以实现显示模块和键盘
' g; S$ q8 v) C+ I模块共用端口以及不同显示共用端口的功能。其硬件原理框图如图1所示。
/ N9 }6 Z) u* G- M* B/ r+ ?$ ^  T三.软件设计流程
软件设计分为键盘扫描和显示两个模块，通常每0. 1S就关显示- -次去
执行键盘扫描和其他功能函数。这样-方面可以保证 显示正常，另一方面
由可以保证按键扫描部分执行正常。键盘扫描程序设计流程图和显示子程
& {4 {  H4 E* o8 ?序设计流程图分别如图2中(a) 和(b) 所示。
四、应用实例
图3是我们在设计一款电烤箱时设计的键盘与显示电路，按键用来设
定加热的档位和加热方式，敷码臂用来显示现在所设定的档位值。从图中
$ _7 g% K, w1 T* ]( u' j可以看出，本设计采用Sonix公司的SNBP2624单片机[5]作为微控制器，键.
盘和显示部分共用1/0端口，通过合理分配按键打描和显示的时间，就能
9 a. \" B3 {- D5 [实现1/0口共用的功能。
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本设计采用Sonix公司的SNBP2624单片机作为微控制器