3．顯示與鍵盤顯示部分采取獨(dú)具創(chuàng)新的軟件技術(shù)，僅使用三根線完成，即數(shù)據(jù)線、時(shí)鐘線及輸入輸出控制線，通過對(duì)單片機(jī)串口的編程，創(chuàng)造性地實(shí)現(xiàn)了鍵盤顯示與單片機(jī)之間的串行接口技術(shù)。外部硬件只使用兩片74LS164和一片74LS166完成，通過該接口，我們使用了8個(gè)LED管，可繼續(xù)擴(kuò)展，也可以與鍵盤接口，其原理圖見下圖。

同時(shí)我們還有另一套方案，就是當(dāng)單片機(jī)的串口被其他硬件占用時(shí)，我們同樣可以僅使用一個(gè)I/O口，實(shí)現(xiàn)模擬串口功能，使硬件的應(yīng)用更靈活、更方便。我們已在本系統(tǒng)中使用了模擬串口技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了車載系統(tǒng)與手持顯示系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳遞。這正符合了當(dāng)今時(shí)代所追求的“盡量使用軟件實(shí)現(xiàn)硬件”的原則，大大降低了外設(shè)硬件的成本。

三線串行顯示/鍵盤原理：三線為DAT(P3.O)——串行輸入/輸出數(shù)據(jù)線、CLK(P3.1)——移位時(shí)鐘線、RD(P3.7)——輸入/輸出控制線。

　　RD為低電平時(shí)為顯示模式，數(shù)據(jù)線（DAT）輸出位碼和段碼，一共16位。數(shù)據(jù)送完后，在U2（74LS164）存放的是位碼，在Ul（74LS164）存放了段碼，這樣便可在指定的一位顯示一個(gè)數(shù)碼。利用人的視覺暫留效應(yīng)，便可動(dòng)態(tài)顯示出一個(gè)數(shù)據(jù)；RD為高電平時(shí)為鍵盤模式，由9014構(gòu)成的反相器屏蔽UI、U2的時(shí)鐘信號(hào)，但位碼和段碼仍存儲(chǔ)在Ul、U2中故仍能正常顯示，而時(shí)鐘對(duì)U3（74LS166）仍有效。由于顯示時(shí)保留的位碼仍在U2，可作為行列鍵盤的行碼使用，當(dāng)有鍵按下時(shí)，列碼通過U3送到數(shù)據(jù)線（DAT）。這樣，單片機(jī)便可通過行列碼確定按鍵。

　　正常工作時(shí)每顯一位數(shù)碼就讀一下列碼，由于顯示和鍵盤都為動(dòng)態(tài)掃描，看起來是連續(xù)的。通過RD協(xié)調(diào)鍵盤和顯示，在顯示的同時(shí)又可讀入按鍵，充分利用了串口資源。

　　4．紅外數(shù)據(jù)傳輸部分紅外傳輸部分采取了簡(jiǎn)單易行的調(diào)制方案，使用了CD4069和38kHz晶振完成了載波的產(chǎn)生。同時(shí)利用三極管8050實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)信號(hào)對(duì)載波的調(diào)制，采用鍵控方式，調(diào)制后的信號(hào)直接驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)光管。在接收端，信號(hào)經(jīng)一體化接收頭內(nèi)部的前放、限幅放大、帶通濾波、檢波、積分及施密特比較等單元電路后，在輸出端輸出標(biāo)準(zhǔn)的TTL電平信號(hào)，直接送單片機(jī)的Pl.7口，利用軟件模擬串口的形式，對(duì)收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)并送到顯示部分顯示。室內(nèi)紅外通信是利用視線光或反射光來完成通信的，在室內(nèi)環(huán)境下可以不考慮大氣和氣象條件引起的衰減，信道衰減主要由系統(tǒng)的幾何結(jié)構(gòu)和接收機(jī)的聚光器增益所決定。

　　本系統(tǒng)在室內(nèi)是采用視線光來完成通信的，實(shí)驗(yàn)測(cè)試紅外發(fā)射功率為63μW，接收機(jī)正常接收數(shù)據(jù)時(shí)光功率為-27dBm，基本達(dá)到了近距離傳輸數(shù)據(jù)的要求。