单片机I/O口分时复用在键盘和显示电路中的应用

ByElmer1

2 U1 d; ^; O  i* m, d/ _
[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
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。

[关键词]：单片机(SN8P2624)  分时复用  键盘/显示
. {. t/ ]7 A, 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
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
+ ^6 {" }& }" |. e5 O$ j, `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，
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
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
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
# {5 t( E! z+ y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
8 x  I1 C- T6 K" ]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
$ q3 \) Z9 Q% Q& O1 F  \% f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。
/ ?# ]. D* K4 O' S$ g) P: [二、原理
( P3 s9 V6 b# I8 H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
4 z+ {6 ]8 v1 I0 C/ c7 p(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
2 a- \% P. u6 ?0 E9 H7 w5 l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
6 e9 ~! q4 @2 U" a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。
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
3 N/ u/ p% j% c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
9 l6 k) d4 P8 G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
$ K: R2 S' D' ]- I序设计流程图分别如图2中(a) 和(b) 所示。
. r/ l7 c2 ~# ~8 q$ b7 s+ F3 K3 L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
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.
. l0 c; b% t  X/ G8 n5 p" f9 k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
; }, J7 `4 x, Z* z' E5 E+ h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