鍵盤顯示專用器件HD7279A的接口設(shè)計(jì)

4 HD7279A典型應(yīng)用
4．1 硬件設(shè)計(jì)
以基于單片機(jī)的醫(yī)療設(shè)備控制系統(tǒng)中的鍵盤顯示模塊為例，該模塊中HD7279A器件與單片機(jī)AT89C52只有3條線相連，如圖4所示，其中3引腳插座J1是單片機(jī)AT89C52與HD7279A的連接線．占用單片機(jī)的3條I／0端口線：P1．7／CLK是單片機(jī)產(chǎn)生的控制同步時(shí)鐘，P1．6／CS是HD7279A的片選線；P1．5/DATA是命令數(shù)據(jù)輸出／輸入線。鍵盤中斷線KEY懸空，CS端由單片機(jī)控制是基于省電考慮，也可接地。HD7279A器件控制4個(gè)LED數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示，并監(jiān)測(cè)16鍵鍵盤。CLK時(shí)鐘頻率約100 kHz，由單片機(jī)編程延時(shí)決定。在CLK的同步時(shí)鐘作用下，控制命令、顯示數(shù)據(jù)以及采用查詢方式讀取鍵盤鍵值代碼數(shù)據(jù)等均由DATA端輸入／輸出。采用查詢方式讀取鍵值代碼可節(jié)省一條單片機(jī)的I／0端口線，但需占用較多軟件資源，由于該實(shí)例中單片機(jī)的任務(wù)并不復(fù)雜，因此每間隔30 ms讀取一次鍵值代碼。
圖4中DIG4～DIG7既是4位共陰式數(shù)碼管位選控制線，又是鍵盤列掃描線。SSA~SSG,SDP共8條線是4位數(shù)碼管的段選控制線，分別通過200Ω的限流電阻與HD7279A器件的SA～SG，DP相連接，其中SSD~SSG同時(shí)為鍵盤的行掃描線。排電阻RX1是8×lO kΩ的下拉電阻，不可省去。連接到HD7279A器件RC端的振蕩電路中，電阻R13=1．5 kΩ，電容C2=15 pF都是必須的，且R13在1~2 kΩ的阻值范同內(nèi)變化，C2在10P～20 pF范圍內(nèi)變化時(shí)，該電路均能穩(wěn)定工作，而在此范圍之外有可能導(dǎo)致LED意外閃爍或響應(yīng)鍵盤不靈敏，需要注意的是R13與C2必須盡量靠近HD7279A器件的RC端放置，以防止相互干擾。Cl=100μF，為濾波電容，有利于降低LED大電流工作對(duì)電源的沖擊。LDl~LD4選用4位獨(dú)立共陰式高亮度數(shù)碼管LED，HD7279A采用動(dòng)態(tài)掃描方式控制LED的顯示，因此應(yīng)該將4位不顯示位全部消隱，進(jìn)一步提高亮度。為了使4位LED全亮并保證足夠的亮度，整個(gè)顯示模塊的工作電流降低到50 mA，可以將8個(gè)限流電阻增大到250~270Ω。需要注意的是HD7279A不具有雙鍵鎖定功能，因此在需要雙鍵鎖定功能的應(yīng)用場(chǎng)合，可利用另外的單片機(jī)的I／O線與HD7279A器件聯(lián)合判定。

由于HD7279A與單片機(jī)采用串行接口(最少2線)，對(duì)鍵盤的行列監(jiān)控掃描線與顯示控制的位選段選線共用，外圍元件少，元件取值范圍較寬，工作電流較小，工作穩(wěn)定可靠，因此接口電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單簡(jiǎn)潔，操作方便，性價(jià)比極高。
4．2 軟件設(shè)計(jì)
針對(duì)圖4中的鍵盤顯示模塊，給出了圖5所示的軟件編程流程圖。常規(guī)任務(wù)是指單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)需要執(zhí)行的其他任務(wù)，一次執(zhí)行時(shí)間不超過20 ms；顯示任務(wù)是指單片機(jī)發(fā)送給HD7279A器件的顯示或控制命令，執(zhí)行時(shí)間不超過5 ms；鍵盤一次按下保持時(shí)間一般在60 ms以上，而定時(shí)讀取鍵值代碼的時(shí)間間隔大約為30 ms，因此只要合理安排軟件執(zhí)行時(shí)序，則常規(guī)任務(wù)、顯示任務(wù)和鍵盤操作就不會(huì)產(chǎn)生任何沖突，而且不會(huì)漏掉任何一次按鍵動(dòng)作。

5 結(jié)語
鍵盤顯示專用器件HD7279A與單片機(jī)的連接采用串口方式，占用資源很少，與鍵盤和顯示器件的連接簡(jiǎn)單，控制命令豐富，顯示方式多樣，易于線路板布局，價(jià)格低廉，軟件結(jié)構(gòu)清晰易學(xué)，是一款性價(jià)比極高的器件，因此廣泛應(yīng)用于儀器儀表開發(fā)。