Подключение устройств ввода/вывода к микроконтроллерам
рис. 1. Схема подключения клавиатуры в виде матрицы клавиш
На рис.1 приведена схема подключения клавиатуры из 32 клавиш путем составления из них матрицы. В данном случае конкретном случае порт Р1 работает как порт ввода. Четыре младшие разряды порта Р3 работают на вывод. Возможен и обратный вариант.
В исходном состоянии на выводы Р3.0…Р3.3 подается сигнал логической единицы. На все выводы порта Р1(Р1.0…Р1.7) так же поданы единицы, для того, чтобы обеспечить возможность работы линий в режиме ввода. МК периодически опрашивает состояние клавиш путем изменения сигналов на выходах Р3.0…Р3.3 и считывания сигнала из порта Р1. В случае замыкания контактов одной из клавиш, программа выполняет закрепленные за этой клавишей действия. При обнаружении нескольких одновременно нажатых клавиш происходит ошибка.
Опрос клавиш осуществляется следующим образом:
Процедура опроса поочередно переводит одну из линий Р3.0…Р3.3 в нулевое состояние. Сначала в нулевое состояние переводится линия Р3.0. Сразу после этого контроллер производит чтение числа из Р1. Если ни одна из клавиш не нажата, то все разряды считанного числа будут равны единице (считанное число будет равно 0FFH) Если хотя бы одна из клавиш К1...К8 окажется нажатой, то число, прочитанное из Р1, будет отличаться от 0FFH. Предположим, нажата клавиша К1. Тогда сигнал логического нуля с выхода Р3.0 поступит на вход Р1.0 и младший разряд считанного числа окажется равным нулю..
В этом случае процессор из Р1 прочитает 0FEH. Нажатие любых других клавиш этой вертикали приведет к обнулению других разрядов считываемого числа. В результате для разных комбинаций клавиш получатся разные коды. Аналогичным образом МК опрашивает остальные вертикали клавиш. То есть, на следующем этапе, процессор выставляет ноль на линию Р3.1, а линию Р3.0 возвращает в единичное состояние. После этого считанное из порта Р1 число будет определять состояние клавиш К17…К24. И в заключение ноль выставляется на линию Р3.3 и проверяется состояние клавиш К25..К32. Анализируя полученные при этом коды можно вычислить номер нажатой клавиши.
рис. 2. Второй вариант подключения матрицы клавиш
Этот вариант схемы подключения клавиатуры отличает наличием дешифратора DD2. Добавление дешифратора позволяет уменьшить число используемых линий порта Р3 до двух. Дешифратор вбирает один из четырех столбцов клавиатуры. МК для сканирования столбцов подает на выходы Р3.0 и Р3.1 двухразрядный двоичный код, равный номеру столбца. Код поступает на входы А0 и А1 дешифратора. В результате один из его выходов (то. Номер которого соответствует поступившему коду) принимает нулевое значение. На остальных же выходах будет единица. Так, при коде 00В на входе дешифратора выход Q0 (вывод 9) принимает нулевое значение. При коде 01В – ноль будет на выходе Q1. И так далее. Таким образом, МК может перебирать все 4 столбца, используя всего 2 разряда.
Подключение исполнительных устройств
рис. 3. Схема индикатора с Общим анодом
рис. 4. Схема индикатора с Общим катодом
рис. 5. Подключение семисегментного индикатора
Семисегментный индикатор представляет собой матрицу из семи светодиодов, размещенных таким образом, чтобы, зажигая их в разных сочетаниях, можно было бы отобразить любую десятичную цифру. Кроме семи основных сегментов индикатор чаще всего дополняют восьмым маленьким сегментом, который предназначен для отображения десятичной точки.
На рис. 3, 4 представлены индикаторы с общим анодом и катодом соответственно. В первом случае на общий вывод подается плюс источника питания, во втором – минус. Подключение индикатора к МК осуществляется в соответствии со схемой, представленной на рис. 5. В этой схеме используется непосредственное подключение к выходам МК.
Для отображения цифровых данных одного цифрового индикатора недостаточно. В таких случаях к МК подключают сразу несколько таких индикаторов. Однако из-за отсутствия достаточного количества выводов у процессора приходится применять специальные ухищрения. На рис. 6 изображена типичная схема подключения 4 индикаторов
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
