显示与按键模块.docx
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显示与按键模块.docx
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显示与按键模块
宜宾职业技术学院
项目报告
显示与按键
系部:
电子信息与操纵工程系
班级:
电子11201
专业名称:
电子信息工程与技术
指导教师:
张一
小组成员:
何英杨承黄帅林刘麒麟
2021年10月16日
一、前言····························
二、教师讲解的知识点·····················
三、网上查阅显示与按键的相关资料··············
四、绘制显示与按键的原理图及生成PCB图···············
五、焊接元件··························
六、产品的检测与调试、烧录程序················
七、总结体会·························
一、前言
在张教师的指导下,咱们进入了显示与按键模块设计,显示与按键它是外围电路设计中必不可少的一部份,离开了显示与按键,它将无法操纵单片机最小系统,也不能显示出咱们所需要的功能。
因此
二、教师讲解的知识点
串口与并口的区别
传输方式
形容一下确实是一条车道,而并口确实是有8个车道同一时刻能传送8位(一个位元组)数据。
可是并非是并口快,由于8位通道之间的相互干扰。
传输时速度就受到了限制。
而且当传输犯错时,要同时从头传8个位的数据。
没有干扰,传输犯错后重发一名就能够够了。
因此要比并口快。
确实是如此被人们重视的。
从原理上讲,串行传输是按位传输方式,只利用一条信号线进行传输,例如:
要传送一个(8位)数据,是依照该字节中从最高位逐位传输,直至最低位。
而并行传输是一次将所有字节节中8位信号一并传送出去。
自然最少需要8根信号线。
若是按每次传送的数据流量来看,并行传输要远快于,在电脑进展初期,由于不是很高,并行传输仍是专门快的。
进展趋势
并口传输的进展要紧存在以下两个问题:
一、干扰问题。
干扰产生的全然缘故是由于太快,一样达到100M以上,信号线上传递的频率将超过100MHz。
想一想看,调频收音机的频率也只是88~108MHz,也确实是说,假设用并行传输的话,是8根天线放在一路来传输信号,不发生干扰才怪。
但如果是增强屏蔽,减小信号线间的耦合电容,是能够继续增大传输速度的,只是这将变得不现实,因为这必然致使信号线将耗用更多金属,截面积更大。
但这并非是不能解决的问题。
二、同步问题(最要紧问题)
并行传输时,发送器是同时将8位信号电平加在信号线上,电信号尽管是以光速传输的,但仍有延迟,因此8位信号不是严格同时抵达同意端,速度小时,由于每一字节在信号线上的持续时刻较长,这种抵达时刻上的不同步并非严峻,随着的增加,与8位信号抵达时刻的不同相较,每一字节的持续时刻显得愈来愈短,最终致使前一字节的某几位与后一字节的几位同时抵达同意端,这就造成了传输失败,而且随着信号线的加长这种现象还会越发严峻,直至无法利用。
——这是并口传输的致命缺点。
串行传输由于只有一名信号在信号线上,没有位同步问题,因此传送频率能够继续提高,当前传输速度已经达到1Gb/s(1000Mb)以上,而且还在提高,而并行传输在100Mb/s左右就停滞不前了,能够预见,串行传输将会比并行传输越。
三、网上查阅显示与按键的相关资料
1、4×4矩阵键盘的工作原理
如以下图所示,4×4矩阵键盘由4条行线和4条列线组成,行线接-,列线接-,按键位于每条行线和列线的交叉点上。
按键的识别可采用行扫描法和线反转法,这里采用简单的线反转法,只需三步。
第一步,执行程序使X0~X3均为低电平,此时读取各列线Y0~Y3的状态即可知道是否有键按下。
当无键按下时,各行线与各列线相互断开,各列线仍保持为高电平;当有键按下时,则相应的行线与列线通过该按键相连,该列线就变为低电平,此时读取Y0Y1Y2Y3的状态,得到列码。
第二步,执行程序使Y0~Y3均为低电平,当有键按下时,X0~X3中有一条行线为低电平,其余行线为高电平,读取X0X1X2X3的状态,得到行码。
第三步,将第一步得到的列码和第二步得到的行码拼合成被按键的位置码,即Y0Y1Y2Y3X0X1X2X3(因为行线和列线各有一条为低电平,其余为高电平,所以位置码低四位和高四位分别只有一位低电平,其余为高电平)。
也就是说,当某个键按下时,该键两端所对应的行线和列线为低电平,其余行线和列线为高电平。
比如,当0键按下时,行线X0和列线Y0为低电平,其余行列线为高电平,于是可以得到0键的位置码Y0Y1Y2Y3X0X1X2X3为01110111,即0X77。
当5键按下时,行线X1和列线Y1为低电平,其余行列线为高电平,于是可得到5键的位置码Y0Y1Y2Y3X0X1X2X3为,即0XBB。
全部矩阵键盘的位置码如下:
2、4×4矩阵键盘在单片机的简单应用举例
(一)
如下图所示,运行程序时,按下任一按键,数码管会显示它在矩阵键盘上的序号0~F,并且蜂鸣器发出声音,模拟按键的声音。
此处采用线反转法识别按键。
1·字符型液晶显示模块是一种专门用于显示字母、数字、符号等点阵式LCD,目前经常使用16*1,16*2,20*2和40*2行等的模块。
下面以长沙太阳人电子的1602字符型液晶显示器为例,介绍其用法。
一样1602字符型液晶显示器实物如图
图一
2·1602LCD的大体参数及引脚功能
1602LCD分为带背光和不带背光两种,基操纵器大部份为HD44780,带背光的比不带背光的厚,是不是带背光在应用中并无不同,二者尺寸不同如以下图
图二
3`LCD1602要紧技术参数:
显示容量:
16×2个字符
芯片工作电压:
—
工作电流:
模块最正确工作电压:
字符尺寸:
×(W×H)mm
4`引脚功能说明
1602LCD采纳标准的14脚(无背光)或16脚(带背光)接口,各引脚接口说明如表
编号
符号
引脚说明
编号
符号
引脚说明
1
VSS
电源地
9
D2
数据
2
VDD
电源正极
10
D3
数据
3
VL
液晶显示偏压
11
D4
数据
4
RS
数据/命令选择
12
D5
数据
5
R/W
读/写选择
13
D6
数据
6
E
使能信号
14
D7
数据
7
D0
数据
15
BLA
背光源正极
8
D1
数据
16
BLK
背光源负极
表1引脚接口说明表
第1脚:
VSS为地电源。
第2脚:
VDD接5V正电源。
第3脚:
VL为液晶显示器对照度调整端,接正电源时对照度最弱,接地时对照度最高,对照度太高时会产生“鬼影”,利历时能够通过一个10K的电位器调整对照度。
第4脚:
RS为寄放器选择,高电平常选择数据寄放器、低电平常选择指令寄放器。
到的LCD1602之外,还有一种液晶屏用的比较多。
相信接触过单片机的朋友都明白了,那确实是12864液晶。
顾名思义,12864表示其横向能够显示128个点,纵向能够显示64个点。
咱们经常使用的12864液晶模块中有带字库的,也有不带字库的,其操纵芯片也有很多种,如KS0108
T6963,ST7920等等。
在这里我们以ST7920为主控芯片的12864液晶屏来学在我们常用的人机交互显示界面中,除了数码管,LED,以及我们之前已经提习如何去驱动它。
(液晶屏采用金鹏的OCMJ4X8C)
2020-8-1111:
59
关于那个液晶屏的更多信息,请参考它的DATASHEET,附件中有下载。
我们先来了解一下它的并行连接情况。
下面是电路连接图
KB)
2020-8-1111:
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从上面的图能够看出,液晶模块和单片机的连接除P0口的8位并行数据线之外,还有RS,RW,E等几根线。
其中R/S是指令和数据寄放器的选择操纵线(串行模式下为片选),R/W是读写操纵线(串行模式下是数据线),E是使能线(串行模式下为时钟线)。
四、绘制显示与按键的原理图与PCB图
这次绘制原理图是在原有的单片机最小系统上进行修改的,添加了显示、按键和串口共三部份,绘制出原理图是超级容易的。
原理图简单,但画PCB图就碰到困难了,在画PCB图的进程中布局相当的困难,可谓是绞尽了脑汁,小组成员在绘制PCB图时看得眼花缭乱,通过一番的尽力终于绘制出PCB图,于是请教师检查,咱们的PCB图还存在着一点小问题,导线不能从元件的中间穿过,还有确实是漏掉了一条导线,通过再一次的修改,成功的绘制出了显示按键的PCB图
五、焊接元件
清理好元件,于是咱们开始焊接1602显示模块,焊接进程中工艺要求是很高的哦,每一个焊盘的焊锡量要均匀,不要存在虚焊或是漏焊的现象,将会阻碍1602的显示。
六、产品的检测与调试、烧录程序
通过了快要10分钟的焊接,顺利的焊接好1602显示部份。
预备好烧录程序、单片机最小系统、5v电源、排线、下载线等器件。
将1602显示,单片机最小系统和按键部份连接好,打开烧录程序软件,一切预备就绪后,接通电源
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