基于多位LED显示及键盘管理器件实现实现智能仪表接口的设计

基于多位LED显示及键盘管理器件实现实现智能仪表接口的设计

1 引言

2 ZLG7290的特点及工作原理

2．1 ZLG7290的特点

2．2 ZLG7290的工作原理

2．2．1键盘的管理与控制

2．2．2显示的管理与控制

ZLG7290有两种控制方式，即寄存器映像控制和命令解释控制。如上述对显示部分的控制，寄存器映像控制是指直接访问底层寄存器，实现基本控制功能，这些寄存器须字节操作。命令解释控制是通过解释命令缓冲区CmdBuf0-CmdBuf1 中的指令间接访问底层寄存器，实现扩展控制功能，如对寄存器的位操作。

2．2．3内部寄存器的定义

ZLG7290内部可通过I2C总线访问的寄存器地址范围为00H-17H，任意寄存器都可按字节直接读写，也可以通过命令接口间接读写或按位读写。ZLG7290的控制和状态查询均通过读／写寄存器实现，用户只需像读写24C02内的单元一样操作即可实现对ZLG7290的控制。

（1）系统寄存器（SystemReg）：地址00H，复位值11110000B，系统寄存器可以保存ZLG7290系统状态并可对系统运行状态进行配置。

（2）键值寄存器（Key）：地址01H，复位值00H，Key表示被按下键的键值，当Key=0时表示没有键被按下。

（3）连击次数计数器（RepeatCnt）：地址02H。复位值00H，RepeatCnt=0时表示单击键，RepeatCnt大于0时表示键的连击次数，用于区别出单击键或连击键，判断连击次数可以检测被按下时间。

（4）闪烁控制寄存器（FlashOnOff）：地址0CH，复位值 0111B／0111B，高4位表示闪烁时“亮”的时间，低4位表示闪烁时“灭”的时间，改变其值同时改变了闪烁频率，也能改变“亮”和灭“的占空比。 FlashOnOff的1个单位相当于150 ms～250ms（”亮“和”灭“的时间范围为1-160000B相当1个单位时间），所有像素的闪烁频率和占空比相同。

（5）扫描位数寄存器（ScanNum）：地址0DH，复位值7，用于控制最大的扫描显示位数（有效范围为0～7，对应的显示位数为18），减小扫描位数可提高每位显示扫描时间的占空比。以增强LED的显示亮度。不扫描显示时，显示缓存寄存器则保持不变，如ScanNum=3时，只显示DpRam0-DpRam3的内容。

（6）显示缓存寄存器（DpRam0-DpRam7）：地址10H-17H，复位值00H，00H缓存中一位置1表示该像素亮，DpRam7-DpRam0的显示内容对应Dig7-Dig0引脚。

2．2．4 I2C通信

3 仪表面板接口的硬件连接

图2所示是ZLG7290作为仪表面板接口的硬件连接，图中的8位LED作为智能仪表面板的显示部分，键盘矩阵完成智能仪表面板的参数设定、修改按键，实现人机交互功能。

使用ZLG7290驱动数码管显示有两种方法，一是向命令缓冲区（07H-08H）写入复合指令，向07H写入命令并选通相应的数码管，向08H写入所要显示的数据，这种方法每次只能写入一个字节的数据，多字节数据的输出可在程序中用循环写入的方法实现；二是向显示缓存寄存器（10H-17H）写入所要显示的数据的段码。段码的编码规则为从高位到低位为abcdefgdp，每次可写入1～8个字节数据。

4 仪表面板接口中的软件设计

图3是ZLG7290在仪表面板应用中的键盘扫描及显示程序流程图。该流程实现的功能是：上电复位后，数码管显示初值0-7，若有键按下，判断是普通键还是功能键，若为功能键，则保持原来的显示不变，使8个数码管同时闪烁；若为普通键，则将键值显示在第一个和第二个数码管并同时闪烁，其他数码管不闪烁，原有的显示左移两位。

5 结束语

ZLG7290作为键盘及显示管理器件与单片微处理器的连接，无论是硬件接口还是软件编程都非常简单。该器件本身具有扫描显示功能，不需要单片机进行动态扫描，以使其将更多的时间用于数据处理。已将ZLG7290应用在所设计的产品当中，并取得了较为满意的效果。

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