基于单片机的PS2键盘显示系统设计.ppt

1、成都理工大学工程技术学院毕业答辩,基于单片机的键盘显示系统设计答辩学生：*专业名称：*指导老师：*,设计背景,在单片机系统中，经常使用的键盘都是专用键盘。此类键盘是单独设计制作的，成本高、使用硬件连接线多，且可靠性不高，这一状况在那些要求键盘按键较多的应用系统中更为突出。与此相比，在PC系统中广泛使用PS2键盘具有价格低、通用可靠，且使用连接线少(仅使用2根信号线)的特点，并可满足多种系统的要求。因此在单片机系统中应用PS2键盘是一种很好的选择。,1.整体方案设计,本设计的整体思路是：利用PS2键盘，通过STC89C58RD+单片机接收PS2键盘的键值，并显示在LCD12864上。总体设计结构

2、图,1.1 方案论证,本设计中采用了三个方案，具体的方案见方案一、方案二和方案三。方案一：普通键盘设计方案 方案二：数码管显示设计方案方案三：PS2键盘设计方案,1.2 方案比较,由于方案一采用的是4X4键盘，设计需要CPU不断的扫描键盘，占用了大量的CPU资源；而方案二利用PS2键盘，有键按下时才发送数据，减轻了CPU的负担，但是用数码管显示不够直观，交互界面不够好，因此综合方案一和方案二的优点，本设计采用了方案三。,2.单元模块设计,该设计采用模块设计的方式，一共分3个模块。PS2键盘模块设计单片机模块设计LCD显示模块设计,2.1 PS2键盘模块设计,PC机广泛采用的PS2接口为mini

3、-DIN 6pin的连接器，如图所示。左图：Male（插头）右图：Female（插座）1：数据线（DATA）；2：未用；3：电源地（GND）；4：电源（+5V）；5：时钟（CLK）；6：未用。,PS2接口的电气特性,PS2模块由PS2键盘和PS2接口组成，利用通信协议对PS2键盘进行操作，PS2通讯协议是一种双向同步串行通讯协议。通讯的两端通过 Clock(时钟脚)同步，并通过Data(数据脚)交换数据。任何一方如果想抑制另外一方通讯时，只需要把Clock(时钟脚)拉到低电平。,键盘的处理器如果发现有键被按下释放或按住键盘将发送扫描码的信息包到单片机，扫描码有两种不同的类型：通码和断码，当一个

4、键被按下或按住就发送通码，当一个键被释放就发送断码，每个按键被分配了唯一的通码和断码，这样主机通过查找唯一的扫描码就可以测定是哪个按键。所有现代的键盘默认使用第二套扫描码。,第二套扫描码表,2.2 单片机模块设计,最小系统包括单片机，电源，复位电路，时钟电路。单片机接收PS2键盘的键值，并控制LCD的显示。,STC89C58RD+单片机有4X8个IO口，其中P0口需外接上拉电阻，因此本次设计采用P3口作为PS2接口，P0口作为与12864的接口。,2.3 LCD显示模块设计,本论文介绍了液晶显示器LCD12864 与单片机的接口及编程的方法，主要的控制脚有读写选择引脚R/W、读写使能引脚E、数

5、据输入输出引脚D0-D7。,LCD12864接口由8位数据线，电源地电源正，液晶显示偏压信号（VL），数据命令选择端（RS），读写选择端（R/W）组成。,3.驱动程序设计,驱动程序的开发使用C语言以及Keil uVision4编程环境。PS2键盘驱动程序主要任务是实现单片机与键盘间PS2通信，同时将接收到的按键扫描码转换为该按键的键值，提供给系统上层软件使用。,3.1 单片机与PS2键盘的程序设计,首先初始化IO口和键盘、LCD12864，然后单片机接收按键的键值，并通过8位串行传输方式传送给LCD12864显示。在PS2通信过程中，单片机是在时钟信号为低时发送和接收数据信号。因为单片机向键盘

6、发送的是指令，需要键盘回应，所以这部分程序采用查询方式；而单片机接收键盘数据时，数据线上的信号在时钟为低时已经稳定，所以这部分程序采用中断方式。,3.2 键盘扫描码转换程序设计,按照PS2键盘协议操作，键盘按下时发送通码，在单片机中，将接收到的码值与第二套扫描码比较，得出键值。由于键盘扫描码无规律可循，因此由键盘扫描码获得相应按键的键值，只能通过查表的方式获得。,3.3 LCD显示程序设计,首先初始化LCD12864端口和寄存器，然后接收单片机传送的数据，通过12864写操作时序显示接收到的数据。,原理图,实物演示,总结,本次设计实现了软件的设计和电路设计，实现了系统功能，完成了系统设计指标：按下一系列键，准确的显示在LCD12864上。采用PS2键盘比普通键盘精度更高，使用更方便。与USB相比，虽然 USB即插即用，但稳定性而言PS2比较好,不过它不支持热拔插，因此在使用时需注意不能经常拔掉下PS2键盘。,致谢,在徐灵飞老师和同学辛勤指导下，我积极探讨和思考，完成此毕业设计论文。此次设计，使我受益匪浅。在此，我要感谢老师提供这次毕业设计的机会，感谢电子信息科学与技术专业的各位同学的帮助。在这里我要特别感谢徐灵飞老师，在我的设计过程中，至始至终都得到了他的悉心指导，我的毕业设计才得以顺利完成。,结束,谢谢！,