键盘显示专用器件HD7279A的接口设计

4HD7279A典型应用
4．1 硬件设计
以基于单片机的医疗设备控制系统中的键盘显示模块为例，该模块中HD7279A器件与单片机AT89C52只有3条线相连，如图4所示，其中3引脚插座J1是单片机AT89C52与HD7279A的连接线．占用单片机的3条I／0端口线：P1．7／CLK是单片机产生的控制同步时钟，P1．6／CS是HD7279A的片选线；P1．5/DATA是命令数据输出／输入线。键盘中断线KEY悬空，CS端由单片机控制是基于省电考虑，也可接地。HD7279A器件控制4个LED数码管动态显示，并监测16键键盘。CLK时钟频率约100 kHz，由单片机编程延时决定。在CLK的同步时钟作用下，控制命令、显示数据以及采用查询方式读取键盘键值代码数据等均由DATA端输入／输出。采用查询方式读取键值代码可节省一条单片机的I／0端口线，但需占用较多软件资源，由于该实例中单片机的任务并不复杂，因此每间隔30 ms读取一次键值代码。
图4中DIG4～DIG7既是4位共阴式数码管位选控制线，又是键盘列扫描线。SSA~SSG,SDP共8条线是4位数码管的段选控制线，分别通过200Ω的限流电阻与HD7279A器件的SA～SG，DP相连接，其中SSD~SSG同时为键盘的行扫描线。排电阻RX1是8×lO kΩ的下拉电阻，不可省去。连接到HD7279A器件RC端的振荡电路中，电阻R13=1．5 kΩ，电容C2=15 pF都是必须的，且R13在1~2 kΩ的阻值范同内变化，C2在10P～20 pF范围内变化时，该电路均能稳定工作，而在此范围之外有可能导致LED意外闪烁或响应键盘不灵敏，需要注意的是R13与C2必须尽量靠近HD7279A器件的RC端放置，以防止相互干扰。Cl=100μF，为滤波电容，有利于降低LED大电流工作对电源的冲击。LDl~LD4选用4位独立共阴式高亮度数码管LED，HD7279A采用动态扫描方式控制LED的显示，因此应该将4位不显示位全部消隐，进一步提高亮度。为了使4位LED全亮并保证足够的亮度，整个显示模块的工作电流降低到50 mA，可以将8个限流电阻增大到250~270Ω。需要注意的是HD7279A不具有双键锁定功能，因此在需要双键锁定功能的应用场合，可利用另外的单片机的I／O线与HD7279A器件联合判定。

由于HD7279A与单片机采用串行接口(最少2线)，对键盘的行列监控扫描线与显示控制的位选段选线共用，外围元件少，元件取值范围较宽，工作电流较小，工作稳定可靠，因此接口电路设计简单简洁，操作方便，性价比极高。
4．2 软件设计
针对图4中的键盘显示模块，给出了图5所示的软件编程流程图。常规任务是指单片机应用系统需要执行的其他任务，一次执行时间不超过20 ms；显示任务是指单片机发送给HD7279A器件的显示或控制命令，执行时间不超过5 ms；键盘一次按下保持时间一般在60 ms以上，而定时读取键值代码的时间间隔大约为30 ms，因此只要合理安排软件执行时序，则常规任务、显示任务和键盘操作就不会产生任何冲突，而且不会漏掉任何一次按键动作。

5 结语
键盘显示专用器件HD7279A与单片机的连接采用串口方式，占用资源很少，与键盘和显示器件的连接简单，控制命令丰富，显示方式多样，易于线路板布局，价格低廉，软件结构清晰易学，是一款性价比极高的器件，因此广泛应用于仪器仪表开发。