基于51單片機的編碼譯碼顯示實驗電路設計

2. 1 編碼信號發生器電路

編碼信號由89C51 內部編程控制， 鍵盤輸入 0~ 8從P0. 0~ P0. 7 口送給編碼器74LS147， 9 從P2. 0 口送給編碼器， 具體編碼見表1。

表1 編碼信號表

編碼信號表

2. 2 鍵盤設計

鍵盤采用4×3 陣列結構設計， P1. 0~ P1. 3 為鍵盤掃描高4 位， P1. 4~ P1. 6 為低4 位。設計有 0 ~ 9 、Rst( 復位) 、S er( 順序) 。列線通過電阻接正電源， 并將行線所接的單片機的I/ O 口作為輸出端， 而列線所接的I/ O 口則作為輸入。當按鍵沒有按下時， 所有的輸出端都是高電平， 代表無鍵按下。行線輸出是低電平，一旦有鍵按下， 則輸入線就會被拉低， 這樣， 通過讀入輸入線的狀態就可得知是否有鍵按下。

2. 3 編碼譯碼顯示電路

編碼譯碼顯示電路主要由編碼器( 74LS147) 、六反相器( 74AC04) 、譯碼器( 74LS247) 、七段LED 數碼管組成。編碼器74LS147 的1~ 5 腳， 10~ 13 腳為編碼輸入端， 低電平有效， 實驗時可用接地作為低電平輸入；14， 6， 7， 9 腳為編碼輸出( 反碼) ； 16， 8 腳為電源正負極。

譯碼器74LS247 的6， 2， 1， 7 腳為譯碼輸入( 高電平有效) ； 9~ 15 為譯碼輸出； 8， 16 腳為電源正負極。六反相器( 74AC04) 主要是解決編碼器74HC147 和譯碼器74LS247 信號匹配問題， 共有6 組輸入與輸出， 只取其中4 組。七段LED 數碼管主要是顯示譯碼器輸出狀態。

電路主要原理是在74LS147 的 輸入011111111~ 111111110， 編碼后得到4 位反碼， 經74AC04 反相后送到74LS247， 由74LS247 驅動LED數碼管， 正確時能顯示0~ 9。

3 系統軟件設計

軟件設計由初始化、鍵盤掃描、編碼程序三部分組成。開始進行初始化， P0、P2 口按復位狀態附值輸出，LED 無顯示。然后4 ! 3 陣列式鍵盤開始進行掃描， 當判斷有鍵按下時， 延時去鍵抖動， 判斷是否務抖動， 當確定判斷是有鍵按下時， 等待閉合鍵釋放， 保存鍵值。根據鍵值調用編碼程序， 將表1 對應的編碼送到P0， P2口輸出， 主程序流程圖如圖3 所示。

主程序流程圖