4.3 Блок индикации

По заданию цифры зачетной книжки необходимо выводить на 7-сегментный индикатор с частотой 31 Гц. Семисегментные индикаторы (ССИ) используются для отображения цифровой и буквенной информации. Они позволяют высвечивать десятичные и шестнадцатиричные цифры, некоторые буквы российского и латинского алфавитов, а также некоторые специальные знаки. Индикатор выбираем АЛС324А.

4.4 Логический элемент «не»

Так как эта серия МК имеет низкую нагрузочную способность, невозможно прямое соединение МК с ССИ. Поэтому, для согласования микроконтроллера и индикатора по току, в качестве промежуточного усилителя тока воспользуемся логическим элементом К155ЛН2 (инвертор).

Микросхема представляет собой 6 инверторов с открытым коллекторным выходом.

Рисунок 20 - Микросхема К155ЛН2

Электрические параметры:

Номинальное напряжение питания, В 55%;

Выходное напряжение низкого уровня, В 0,4;

Выходной ток низкого уровня, мА -1,6;

Выходной ток высокого уровня, мА 0,04;

Ток утечки на выходе, мА 0,25;

Входной пробивной ток, мА 1;

Ток потребления при низком выходном напряжении, мА 33;

Ток потребления при высоком выходном напряжении, мА 12;

Потребляемая статическая мощность на один логический

элемент, мВт 19,7;

Время задержки распространения при включении, нс 15;

Время задержки распространения при выключении, нс 55.

4.5 Подключение индикаторов к микроконтроллеру

Для подсоединения индикаторов к микропроцессору между ними необходимо вставить логический элемент К155ЛН2 (инвертор).

Рисунок 21 – Схема подключения семисегментого индикатора

4.6 Подключение матричной клавиатуры к порту ввода/вывода

Широкое распространение в управляющих МПС получили наиболее дешевые некодирующие клавиатуры, которые представляют собой простую матрицу (требуемой размерности) двоичных переключателей, включенных на пересечении рядов и колонок матрицы и в которых идентификация и кодирование нажатой клавиши выполняются программой. Чаще всего в простых МПС используются матрицы клавиатур размерностью 4X4 или 5X5. Первые предназначены для ввода шестнадцатеричных кодов данных и команд, а вторые, кроме того, имеют еще и девять функциональных клавиш для управления режимом МПС.

Для нашей системы выберем первый вариант клавиатуры, структурная схема которой приведена на рисунке 25.

Рисунок 22 – Структурная схема некодирующей клавиатуры К580ВВ55

Здесь горизонтальные линии Р_i матрицы (ряды) являются выходными, а вертикальные К_j (колонки) – входными. Один вывод каждой клавиши соединен с одной из колонок К_j, а другой — с одной из линий ряда Р_i матрицы.

В таких некодирующих клавиатурах идентификация на­жатой клавиши осуществляется по методу сканирования. Существо этого метода заключается в следующем: в каждый момент времени программным путем только на одной из выходных горизонтальных линий матрицы формируется сигнал логического нуля, на остальных горизонтальных ли­ниях должен быть уровень логической единицы. Выдача сигнала 0 последовательно повторяется для каждой выход­ной линии. В рассматриваемом примере МПС дол­жна последовательно сформировать четыре выходных ко­да: 1110, 1101, 1011, 0111. После каждой генерации кодов вертикальные линии матрицы опрашиваются МПС. Если при этом некоторая вертикальная линия К_j приобретает значение 0, то имеется возможность программным пу­тем определить нажатую клавишу, так как сигнал на входной вертикальной линии будет иметь значение 0 толь­ко в том случае, если нажатая клавиша соединяет ее с ли­нией Р_i, на которой в данный момент времени присутству­ет уровень 0.

4.7 Контроллер прерываний, контроллер прямого доступа к памяти, программируемый таймер

Контроллер прерываний, контроллер прямого доступа памяти и таймер входят в состав однокристальной микроЭВМ К1816ВЕ51 (их принцип действия рассмотрен в пункте 2). Следовательно, включение дополнительных устройств в структурную схему управляющей микроЭВМ не требуется.