一种实用的智能仪表键盘显示电路设计

来源:用户上传      作者: 杨阳

　　【摘要】为实现智能仪表的人机交互功能，本文提出了一种并行模式下动态显示及键盘电路。该电路充分利用I/O口资源，结构简单，成本低，响应快，具有一定实用价值。
　　【关键词】并行；动态显示；三极管；键盘输入
　　1.引言
　　对于智能仪表人机交互化实现媒介，我们通常使用LCD液晶或者LED数码管来作为显示器件。显然，对于输出信息量不多且低成本仪表而言，后者是众多此类仪表的首选。LED数码管的显示方式通常可分为：静态方式和动态方式。为降低仪表功耗、简化电路，多数智能仪表采用动态显示方式。我们知道，如果为节约I/O口资源便于更多的键盘输入等用途，工作于动态显示方式的显示电路需要辅以诸如74HC164串入并出等芯片；或者采用专用的动态显示接口集成芯片如ZLG8279等。这样虽然节约了I/O口资源，但同时也增加了设计成本和电路体积。为避免额外芯片的使用，本文提出了一种基于并行模式下的动态显示和键盘输入相结合的电路。
　　2.硬件电路及工作原理
　　系统以STC89S51单片机为例，构成的八位LED动态显示及输入电路。图1所示为动态显示及输入电路的硬件组成部分。电路中我们仅用到了8个PNP型三极管(9012)以及电阻等，未用到任何的集成电路。由于使用并行的动态显示模式，系统响应快；同时电路设计成本较低，便于批量应用。
　　3.程序实现
　　在程序清单中只列举了扫描P2.0位和P2.1位程序代码，其余数码管位扫描代码只需同上作少量改动即可，这里就不一一赘述了。由于使用的动态显示方式，我们在编程时需要根据实际硬件和要求确定合适的扫描周期，这里我们采用定时器定时每隔2ms扫描一位。对于实际显示中可能出现的显示拖尾等现象，我们也在程序中作了一定的处理。
　　4.结语
　　本设计显示及按键输入电路，是在最基本的数码管动态显示电路的基础上，利用了三极管的特性对电路加以改进。这样充分利用了数码管动态显示电路中位选端在单片机上所占用的端口，既保留了并行动态显示响应快的优点，又没有增加使用过多的单片机I/O资源，同时电路设计成本较低，电路在硬件结构上简单易搭，具有一定的实用价值。
　　参考文献
　　[1]李广第,朱月秀,冷祖祁编著.单片机基础[M].北京:北京航空航天大学出版社,2007.
　　[2]康华光主编.电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,2006.
　　作者简介：杨阳，硕士研究生，研究方向：检测技术与自动化。
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