医学电子仪器设计贺忠海电子课件第4章节心电图机的设计.ppt

4.3.2 按键控制与编程 编码键盘 键盘上闭合键的识别由专用的硬件编码器实现，并产生键编码号或键值 非编码键盘 包括独立键盘、矩阵键盘两种，在单片机组成的各种系统中用得最多的是非编码键盘。 键盘的分类 4.3.2 按键控制与编程 独立键盘 通过一个上拉电阻直接与单片机的I/O口相连。通过判断单片机的I/O口状态来判断哪个按键按下，检测方式有中断检测与查询检测两种。 键盘的分类 独立键盘检测方式 中断检测：把按键接到单片机的外部中断口上，当有按键按下时，会产生外部中断，在中断子程序中对相应的按键进行响应，优点在于由于采用中断方式单片机的代码效率高，缺点是判断多个按键时，软件编程较复杂。 查询检测：通过单片机在固定时间内读取某一组连接到按键输入的I/O口的状态，优缺点与中断方式正好相反 4.3.2 按键控制与编程 矩阵键盘：能够合理利用I/O口 在矩阵式键盘中，每条水平线和垂直线在交叉处不直接连通，而是通过一个按键加以连接。这样，一个端口（如P1口）就可以构成4*4=16个按键，比之直接将端口线用于键盘多出了一倍，而且线数越多，区别越明显，比如再多加一条线就可以构成20键的键盘，而直接用端口线则只能多出一键。由此可见，在需要的键数比较多时，采用矩阵法来做键盘是合理的。 矩阵键盘接口电路 4.3.2 按键控制与编程 通常按键控制包括两个步骤，获取键值阶段和按键处理阶段 获取键值阶段：由控制原理图4-16可知，当按键无动作时移位寄存器的并行数据口为高电平，当有按键按下时候，由于下拉电阻的原因，对应按下按键的并行数据口为低电平。 按键处理阶段：最难的是菜单选择子程序 心电图机的按键包括电源开关，开始测量按键，灵敏度选择、1mV定标、滤波、速度选择，打印开始、模式选择，设置按键，四个方向键 4.3.3 液晶显示电路 LCD的选择 TN-LCD 是最早商用的LCD，也是目前应用最广泛的LCD类型。分辨率很低，一般用于显示数字、字符等，很难用于显示图形图像。 STN-LCD 在分辨率和色彩数目上都受到限制，应用也局限在一些对图像分辨率和色彩要求不是很高的领域。 TFT－LCD 反应时间快、显示品质较佳，适用于大型动画显示 4.3.3 液晶显示电路 LCD的连接方式 MCU模式是目前最常用的连接方式，优点是无需时钟和同步信号，缺点是需要耗费GRAM(用于存贮图形的RAM)，所以难以做到大屏。 数据位传输有8位、9位、16位和18位四种传输方式， MCU模式主要包括CS片选信号、读信号RD、写信号WR、或者RW读写信号、数据命令区分信号RS以及数据线，再加一个REST信号，还有允许信号E。 LCD的控制方式 控制方式分为8080系统与6800系统 两个控制系统的不同点主要是总线的控制方式（存取的控制）上，8080是通过“读使能（RE）”和“写使能（WE）”两条控制线进行读写操作，6800是通过“总使能（E）”和“读写选择（W/R）”两条控制线进行。 4.3.3 液晶显示电路 正确的液晶屏硬件电路连接，包扩与CPU相连的数据接口、控制接口、液晶屏电源接口配置等。 完成液晶屏初始化，液晶屏的初始化包括，液晶屏的上电复位，背光源的开启，然后利用驱动代码初始化液晶屏。 完成液晶屏驱动后点亮液晶屏，即可通过调用自己编写的画点、画线、画图、显示字符等子函数完成图形界面的显示。 液晶屏显示内容的三个步骤 4.3.3 液晶显示电路 通过单片机控制与E所连接的引脚输出高电平，使能驱动IC与MCU通信。 通过单片机控制与RS所连接的引脚输出高/低电平，使能MCU传输数据/命令。 通过单片机控制与RW所连接的引脚输出高/低电平，使能MCU传输接收/发送数据。 单片机向与液晶屏连接的数据接口（总线、串行方式）写入/读出准备写入/读出的数据。此数据可以是命令也可以是数据。 通过单片机控制与E所连接的引脚输出低电平，禁止驱动IC与MCU通信。 以6800总线方式的时序图 4.3.4 打印机控制电路-热敏打印机 工作原理 将打印机接收的数据转换成点阵信号控制热敏单元的加热，把热敏纸上热敏涂层显影 选择热敏打印机的主要参数 分辨率：8点/mm 每行的点数：384点/行 数据接口类型：SPI接口 4.3.4 打印机控制电路-热敏打印机 打印流程 第一步：通过SPI口往热敏头的数据缓冲区写入一行数据，在时钟信号的上升沿时刻数据准备就绪； 第二步，锁存信号置低，使缓冲区数据锁存到加热单元中； 第三步，加热信号置低，此时热敏头根据数据内容对指定位置进行加热，完成整线加热，驱动步进电机向前走纸既可以连续打印。 4.4.5 电机驱动控制 热敏打印机都集成有用于走纸的步进电机，但驱动步进电机的驱动器需要单独