顯示和鍵盤智能控制zlg7289A的原理及其應用

摘要: 本文詳細介紹了數碼管及鍵盤智能芯片zlg7289A的基本原理、特點與使用原則，最后給出了以此芯片為核心設計的人機接口電路實例。
引言
鍵盤、顯示電路是現代數字式智能儀器不可或缺的組成部分，在單片機應用系統中鍵盤、顯示接口技術已經比較成熟，典型的有8255和串行口擴展的鍵盤、顯示電路；由8155并行擴展口構成的鍵盤、顯示電路；以及使用較多的以Intel8279(一種通用的可編程的鍵盤、顯示接口器件)為核心的譯碼鍵盤、顯示電路等。
本文介紹一種全新的鍵盤、顯示電路，它以一片具有串行接口，可同時驅動8位共陰式數碼管(或64只獨立LED)的智能顯示驅動芯片zlg7289A為核心，芯片設計的獨到之處使電路在硬件上較為簡單，無需添加鎖存器、驅動器、寄存器等，耗電較小，軟件設計中也無需進行顯示譯碼,省去了靜態顯示擴展芯片,大大節省了CPU的占用時間,因而使用更方便，適于推廣。

圖1 zlg7289A的應用電路

圖2 程序框圖

芯片介紹
zlg7289A是具有串行接口，可同時驅動8位共陰式數碼管(或64只獨立LED)的智能顯示驅動芯片，該芯片同時還可連接多達64鍵的鍵盤矩陣，單片即可完成LED顯示、鍵盤接口的全部功能。
zlg7289A具有片選信號，可方便地實現多于8位的顯示或多于64鍵的鍵盤接口，其技術特點為：(1)串行接口，無需外圍元件可直接驅動LED；(2)各位獨立控制譯碼/不譯碼及消隱和閃爍屬性；(3)(循環)左移/(循環)右移指令；(4)具有段尋址指令，方便控制獨立LED；(5)64鍵鍵盤控制器，內含去抖動電路。

典型電路
圖1 為zlg7289A的應用電路，增加相應的下拉電阻和位選電阻即可擴展為控制64鍵鍵盤矩陣的典型應用。
zlg7289A與數碼管及鍵盤的連接
zlg7289A應連接共陰式數碼管，應用中無需用到的數碼管和鍵盤可以不連接，省去數碼管和對數碼管設置消隱屬性均不會影響鍵盤使用。使用按鍵電路中須有相應的下拉電阻如R5，阻值為100K，連接4個按鍵與位選線DIG0~DIG3的4只電阻R1~R4稱為位選電阻。芯片應用中，下拉電阻與位選電阻應遵從一定的比例關系，下拉電阻應大于位選電阻的5倍而小于其50倍，典型值為10倍。這里位選電阻取值10K。在不影響顯示的前提下，下拉電阻應盡可能取較小的值，這樣可以提高鍵盤部分的抗干擾能力。
zlg7289A與微控制器的連接
如圖1，zlg7289A的6~9腳分別與AT89C52的P0.1~P0.4相連。其中6腳為片選輸入端CS，低電平有效，可向芯片發送指令及讀取鍵盤數據；7腳CLK，同步時鐘輸入端，向芯片發送數據及讀取鍵盤數據時，此引腳電平上升表示數據有效；8腳為串行數據輸入/輸出端，當芯片接收指令時，此引腳為輸入端；當讀取鍵盤數據時，此引腳在“讀”指令最后一個時鐘的下降沿變為輸出端；9腳為按鍵有效輸出端KEY，平時為高電平，當檢測到有效按鍵時，此引腳變為低電平。
其它外圍電路
如圖1，zlg7289A需要一外接晶體振蕩電路供系統工作。其典型值為F=12MHz，C=15PF。
zlg7289A的RESET復位端在一般應用情況下，可以直接和VCC相連，在需要較高可靠性的情況下，可以連接一外部復位電路，或直接由微控制器控制。
因為芯片可直接驅動LED數碼管顯示，電流較大，且為動態掃描方式。為盡量消除電源噪聲干擾，提高電路抗干擾能力，應用時可在電源的正負極并入一100μF的電容。

程序設計
zlg7289A采用串行方式與微控制器通訊，串行數據從DATA引腳送入芯片，并由CLK端同步。當片選信號變為低電平后，DATA引腳上的數據在CLK引腳的上升沿被寫入zlg7289A的緩沖寄存器。
zlg7289A的指令結構有三種類型：(1) 不帶數據的純指令，指令寬度為8個BIT，即微控制器需發送8個CLK脈沖；(2) 帶有數據的指令，寬度的16個BIT，即微控制器需發送16個CLK脈沖。(3) 讀取鍵盤數據指令，寬度為16個BIT，前8個為微控制器發送到zlg7289A的指令，后8個BIT為zlg7289A返回的鍵盤代碼，執行此指令時，zlg7289A的DATA端在第9個CLK脈沖的上升沿變為輸出狀態，并與第16個脈沖的下降沿恢復為輸入狀態，等待接收下一個指令。
硬件連接如圖1示，微控制器AT89C52是ATMEL 公司生產的高兼容性的微控制器，其主要技術特點是8KbFlash，256×8-bit內部RAM；32位I/O總線；三個16位定時/計數器，8中斷源等等。AT89C52主要實現向顯示驅動芯片發送指令傳輸數據。程序中延時時間以zlg7289A外接12 MHz晶體振蕩器為準。程序框圖如圖2：

應用實例
圖1為zlg7289A在一精密低頻信號發生器中的應用。該儀器的特點是可以根據設定輸出一定頻率、幅度、占空比的方波、正弦波、三角波、鋸齒波等信號，具有幅度、占空比準確、頻率穩定，各參數可以精確數字調節，實時數字顯示等特點。其中人機接口電路設計的優劣直接影響到整臺儀器的使用效果。
如圖1 中的電路，根據需要，我們設計了四個按鍵，其功能分別為K1波形選擇(可選波形有方波、正弦波、三角波等)；K2調節參數選擇(可調參數為幅度、頻率、占空比等)；K3為+1鍵，K4為-1鍵，當K2選定后，由K3、K4確定輸出信號的參數大小，開機時信號發生器有一預設值，通過數碼管可以看出為幅度為50、頻率為50、占空比為50的方波輸出。
在精密低頻信號發生器的顯示驅動電路中我們選用了8個高亮型的共陰數碼管，數碼管的尺寸，這里也不會過大。如圖1示，D1為波形選擇顯示，顯示“1”代表方波；“2”代表正弦波；“3”代表三角波。D2為參數調節選擇顯示，“A”為振幅調節，即此時按K3、K4鍵改變的是振幅大小，振幅可調范圍是在一實驗值(見參考文獻)基礎上0~99%；“F”代表頻率調節，即此時K3、K4增減的是頻率大小1~99Hz；“D”為占空比調節，其調節范圍是1~99%。

結語
以zlg7289A為核心的人機接口電路只需一片智能芯片很好地完成了數字顯示和鍵盤控制功能，電路簡單，功能完備，結果了然。應用這一電路實現了精密低頻信號發生器的人機對話，在實際應用中取得了良好的效果。

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微機實驗：顯示和鍵盤

微機實驗：顯示和鍵盤實驗目的 1、熟悉顯示和鍵盤接口的線路設計和工作原理。 2、掌握顯示和鍵盤子程序的程序設計和調試方

2008-10-17 22:18:42

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zlg7289/zlg7289A應用電路

zlg7289/zlg7289A應用電路

2009-07-14 22:05:21

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顯示器與鍵盤電路圖

2009-07-22 17:35:33

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鍵盤和顯示電路

鍵盤和顯示電路　　如圖6所示，由鍵盤電路和液晶顯示電路兩部分組成。液晶顯示電路采用ZJM12864BSBD，這是一款低功耗的點陣圖形式LCD，顯示格式為128點(列)×64點(行)，具

2010-01-27 09:48:28

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通用變頻器的顯示與鍵盤

2010-04-09 17:44:43

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數碼管顯示驅動和鍵盤掃描控制器CH451及其應用

摘要:介紹一種新型的鍵盤顯示驅動芯片CH451的性能特點和工作原理，給出了CH451鍵盤顯示驅動芯片與,CH451單片機的接口方法與相應的軟件驅動程序。關鍵詞：鍵盤顯示控制；單片機；CH451

2011-02-26 09:55:22

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ZLG7289A串行接口LED數碼管及鍵盤管理器件

ZLG7289A是廣州周立功單片機發展有限公司自行設計的，具有SPI串行接口功能的可同時驅動8位共陰式數碼管（或64只獨立LED）的智能顯示驅動芯片，該芯片同時還可連接多達64鍵的鍵盤矩陣

2011-04-11 15:38:38

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ZLG7290鍵盤檢測及LED顯示示例

ZLG7290是一種I2C接口鍵盤及LED驅動管理器件，提供數據譯碼和循環、移位、段尋址等控制。它可采樣64個按鍵或傳感器，單片即可完成LED顯示、鍵盤接口的全部功能。ZLG7290的從地址為70

2011-09-05 16:35:12

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ZLG7290在低壓無功補償控制器中的應用

本文簡要介紹了鍵盤與數碼管管理模塊ZLG7290 的特點和工作原理，并結合其在低壓無功補償控制器中的具體應用，詳細地介紹了它的使用方法，并對其應用作相應推廣。實驗結果表明，

2011-09-05 16:37:10

ZLG7290在智能儀表面板接口中的設計

I2C總線接口的顯示及鍵盤管理器件ZLG7290廣泛應用于智能儀表的接口設計當中，在具體應用過程中，它接收所要顯示的數據并將其顯示在LED顯示器上，動態地掃描管理著顯示過程，該器件

2011-09-05 17:08:36

zlg7289b應用

2012-07-10 08:31:38

zlg7289A(串行接口8_位LED數碼管及64_鍵鍵盤智能控制芯片)

2014-05-25 08:15:38

矩陣鍵盤實現按鍵顯示

矩陣鍵盤實現按鍵顯示源程序。

2015-12-23 14:20:08

AT89C51自動掃描鍵盤／顯示器的設計及其應用

一種以AT89C51為核心設計的自動掃描的鍵盤和LED數碼管顯示系統及其在塔鐘系統中的應用。

2016-03-28 17:35:09

串行接口LED數碼管及鍵盤管理器件ZLG7289A的原理與應用

本文介紹了LED數碼管及鍵盤管理器ZIG7289A的原理與應用，文章給出了ZIG7289A的特點、引腳功能、指令說明和經典電路，并以單片機AT89C51為例，給出了其接口電路及相應源程序。

2016-03-25 14:22:10

單片機實現鍵盤輸入和驅動多位液晶顯示系統

本文主要介紹了單片機接口、可編程鍵盤、LCD譯碼驅動電路和LCD液晶顯示的配合應用及其顯示部分的軟件控制。

2016-03-28 15:14:12

基于SPI接口的凌陽單片機鍵盤設計

本文介紹了一種通過凌陽單片機SPCE061A的SPI接口進行鍵盤擴展的設計方案。該方案采用具有SPI接口的周立功智能顯示驅動芯片ZLG7289進行鍵盤管理，其外圍電路設計簡單，使用方便，管理按鍵多。這種鍵盤設計占用I／O口資源少，應用廣泛。文中給出了系統硬件電路設計圖、軟件流程圖以及仿真結果。

2016-03-28 16:42:53