PIC16F877 单片机的键盘和LED 数码显示接口

PIC16F877 单片机的键盘和LED 数码显示接口 1 PIC16F877单片机与键盘和LED数码显示的硬件接口电路单片机的许多应用都需要进行人机对话，最简单的人机对话需要LED 数码管显示数字和少量字符；键盘是解决计算机输入的简单手段；借此可以向计算机输入程序、置数、送操作命令、控制程序的执行等等，所以使用非常广泛。图1 键盘、LED数码显示与PIC16F877 单片机的接口电路本例中采用8 个按键组成的小键盘，4 只共阴极的LED 数码管，采用4 片74LS373 驱动数码管，采用的驱动方法是静态方式。使用1 片74LS245 作为键盘的接口；这些外围器件与PIC16F877 单片机的接口电路如图1 所示，这种连接方法与51 系列的单片机连接方法一样，其他的连接方法还有好几种，PIC16F877 单片机的键盘输入接法还有其他特殊而十分方便好用的方式。8 键键盘通过74LS245 与单片机相连，键盘按键状态的数据输入由RC3 输出脚控制；当RC3=“0”时，键盘状态从74LS245 的A 端输出到单片机的PORTB口，此时读PORTB口的数据即为键盘状态。为了及时地响应键盘操作，需要经常对键盘进行扫描；扫描的方式有许多种，我们将键盘的扫描程序安排在主程序的循环执行过程中的方式，并采用20ms延迟来消除按键的抖动问题，此外，为了实现每按键一次只响应一次的功能，在执行相应的按键程序之前，必须确保按键已经松开；在本例中这一措施有效的防止了数据抖动过快的问题。LED 数码显示有动态扫描和静态显示两种方式（图1 采取的方式为静态方式），在动态扫描方式中，各数码显示是轮流点亮的，即控制数码显示的位选信号和相应的要显示的数码的字形代码同时逐一送出，反复不已，由于视觉的暂留现象，却好象全都点亮着，这种电路的接法以后再介绍。在静态方式中，只要将数据送出锁存以后，各数码显示的数据不需要刷新，只要数据不需改变，就可以不去管他，所以称为静态显示。在图1 电路中，输出显示的操作简化为对74LS373 的并口操作而已。由于静态方式的工作原理比较简单，编程也比较直观简单，程序间的相互关联很少。因此编程容易，但要增加硬件，成本较高；与之相比，动态扫描的编程虽然要复杂一些，但因其所用硬件少，成本低。由数码转化为字形代码可采用软件译码、硬件译码等两种方式。软件译码是将各数码的字形代码构成一个表格存储于内存之中，在显示数码时，通过执行查表程序而得到相应的字形代码，再将之送入数码显示输出电路进行显示，本例即采用这种方式，这种方式的编程与单片机有关，在程序中给出了PIC16F877 的编程例程，对需要熟悉PIC16F877 单片机的人员有一定的参考价值。硬件译码则采用CD4511、74LS46、74LS47、74LS48、74LS49等BCD 码—7段锁存、译码、驱动芯片直接译出字形代码，点亮LED。74LS373 由LE 端对要显示的数据进行锁存控制，实现LED 的静态显示。采用了PIC16F877 的端口输出操作，模拟74LS373 的数据锁存时序，即由软件实现数据锁存，这种方法可以十分容易的改变时序和延迟长短，使高速设备可以与低速设备联系配合好，设计简单方便，不好的地方是编程较长和稍微复杂一点。这种编程方法在下面的程序中有很好的体现。