CN103744520A - 基于单片机的仪表专用键盘及其工作方法 - Google Patents

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许巧春
宋起柱
温和
李吉
陆国栋
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Abstract

本发明提供了一种基于单片机的仪表专用键盘及其工作方法，该仪表专用键盘包括：单片机核心处理模块，其搭载端口上拉电阻及ISP和串口下载功能，对命令执行解析；矩阵键盘模块，其由多个键值组成，配合底层驱动及控制命令来实现多种功能；键盘旋转编码器模块，其具有快速输入数值数据和快速选择功能，并将信息进行上传操作。使用本发明所提供的基于单片机的仪表专用键盘及其工作方法，能够实现灵活的键盘设计件，快速输入和选择数据的功能，提高了键盘自定义的便利性和通用性。

Description

基于单片机的仪表专用键盘及其工作方法
技术领域
本发明涉及一种仪表键盘控制领域，特别涉及一种应用于无线终端射频指标测试的键盘控制，搭建仪表自动化测试平台的主输入设备。
背景技术
仪表键盘是采用单片机进行控制，自动完成握手、发送、接收、数据处理并输出给主机的自动化键盘，主要应用于切换单元仪表化控制平台的基本输入设备。
现有技术的键盘设计主要是102/104键的标准键盘，很少有根据仪表设计需求不同生产的专用键盘，并且标准键盘受限程度大，不易进行二次开发。当今通信测试领域，日益增加的复杂指标测试，需要工程师自定义构建不同的测试环境。
现阶段终端射频测试已经有很多成熟化的仪表平台，但是在对射频终端设备进行测试过程中，针对不同的测试项目，还没有一个通用型的仪表测试控制平台作为主设备协调各仪表工作，同时当作为主设备使用的时候，又需要与软件见面相对应的键盘模块的支持
发明内容
本发明为了解决仪表键盘受限程度大，不宜进行二次开发的问题，提供了一种基于单片机的仪表专用键盘及其工作方法。
为了实现上述发明目的，本发明所提出的一种基于单片机的仪表专用键盘，其包括：单片机核心处理模块，其搭载端口上拉电阻及ISP和串口下载功能，对命令执行解析；矩阵键盘模块，其由多个键值组成，配合底层驱动及控制命令来实现多种功能；键盘旋转编码器模块，其具有快速输入数值数据和快速选择功能，并将信息进行上传操作。
本发明所提供的基于单片机的仪表专用键盘，其中：
所述单片机核心处理模块，其由STC89C52单片机最小系统组成，并搭载端口上拉电阻及ISP和串口232下载功能，其核心芯片与AT89C52芯片完全兼容；
所述矩阵键盘模块，其由5*8键值组成，最大扩展为8*8个键值，其键值程序可以根据需求而更改；
所述键盘旋转编码器模块，其通过PS/2接口将信息进行上传操作。
本发明还提供了一种基于单片机的仪表专用键盘的工作方法，其应用于上述基于单片机的仪表专用键盘，所述工作方法包括：系统初始化；经由PS/2接口进行握手通信；如果握手通信中断，则进入中断处理旋转编码器，并将当前数据发送至主机；如果握手通信未中断，则进入主程序，键值扫描程序开始工作，每间隔一定时间就对矩阵键盘执行扫描；当所述键值扫描程序判断键值已按下，则键值处理程序开始工作，并将当前数据发送至主机；如果所述键值扫描程序判断键值未按下，则等待下一次键值扫描。
根据上述技术方案的分析可知，使用本发明中的基于单片机的仪表专用键盘及其工作方法，与现有技术相比，具有如下有益的技术效果：
（1）克服了标准键盘二次开发受限的问题，实现了灵活的键盘设计软硬件，快速输入和选择数据的功能；消除了因标准键盘无法二次开发的问题。
（2）具备标准的PS/2接口，在任何具有该接口的设备上均能使用，通过与人机交互界面的配合，很大程度上提高了工程师对仪表进行自定义设置的便利。
（3）仪表化键盘设计方案的研发，解决了仪器设备可控性差、操作性差等问题，对未来仪表键盘输入设备的发展具有重要的实际意义。
附图说明
图1表示基于单片机的仪表专用键盘结构示意图。
图2根据实施例，表示基于单片机的仪表专用键盘结构原理图。
图3根据实施例，表示单片机核心处理模块电路图。
图4根据实施例，表示矩阵键盘模块电路图。
图5根据实施例，表示键盘旋转编码器模块电路图。
图6表示基于单片机的仪表专用键盘工作方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明更加清楚明白，下面我们结合实施例，参照附图，对本发明做进一步的详细说明。
参见图1，表示基于单片机的仪表专用键盘结构示意图。由图中可以看出，该仪表专用键盘包括：
单片机核心处理模块，其搭载端口上拉电阻及ISP和串口下载功能，对命令执行解析；
矩阵键盘模块，其由多个键值组成，配合底层驱动及控制命令来实现多种功能；
键盘旋转编码器模块，其具有快速输入数值数据和快速选择功能，并将信息进行上传操作。
参见图2，表示根据一个实施例的，基于单片机的仪表专用键盘结构原理图。在该实施例中，该仪表控制平台专用键盘设计是基于STC89C52的，它主要由STC89C52作为中央处理器，通过PS/2接口与主机操作系统进行通信，用来传递键盘输入信息。该仪表专用键盘主要包括：
◆单片机核心处理模块；
◆矩阵键盘模块；
◆键盘旋转编码器模块；
单片机核心处理模块
附图3所示单片机核心处理模块主要由STC89C52单片机最小系统组成，并搭载端口上拉电阻及ISP和串口232下载功能，该模块除进行稳定的程序解析之外，核心芯片与ATMEL公司生产的AT89C52芯片完全兼容，提供两种程序下载方式，很大的提高后续开发的灵活性能。
矩阵键盘模块
附图4所示矩阵键盘模块作为键盘核心模块，由5*8键值组成，最大可扩展到8*8一共64个键值，配合底层驱动程序及控制软件进行控制平台各个功能的实现，该模块的键值程序可以根据用户要求随意更改，最大限度的满足设计人员对专用键盘的需求。
键盘旋转编码器模块
附图5所示键盘旋转编码器模块，主要实现快速输入数值数据和快速选择功能，并通过PS/2接口将信息上传到计算机操作系统。键盘电源由主机PS/2电源供给，PS/2是标准的通信接口，使用该标准接口，就能够在任何具有该标准接口的设备上均能使用该仪表专用键盘，很大程度上提高了工程师对于仪表进行自定义设置的便利。
参见图6，表示基于单片机的仪表专用键盘工作方法流程图。使用该仪表专用键盘时，根据自动控制仪表对输入数据的需求，设计该仪表专用键盘，该流程主要完成键值的采集、解析，旋转编码器的采集机解析，具体工作流程图如下：
（1）系统初始化，其中可以包括电路上电，恢复默认模式等初始化操作；
（2）经由PS/2接口进行握手通信，PS/2是标准的通信接口，使用该标准接口，就能够在任何具有该标准接口的设备上均能使用该仪表专用键盘，很大程度上提高了工程师对于仪表进行自定义设置的便利；
（3）如果握手通信中断，则进入中断处理旋转编码器，并将当前数据发送至主机；
（4）如果握手通信未中断，则进入主程序，键值扫描程序开始工作，每间隔一定时间就对矩阵键盘执行扫描，间隔时间可以自行定义，例如5ms,10ms等；
（5）当所述键值扫描程序判断键值已按下，则键值处理程序开始工作，并将当前数据发送至主机；
（6）如果所述键值扫描程序判断键值未按下，则等待下一次键值扫描。
本发明所提供的基于单片机的仪表专用键盘及其工作方式，克服了标准键盘二次开发受限的问题，实现了灵活的键盘设计软硬件，快速输入和选择数据的功能；消除了因标准键盘无法二次开发的问题。该仪表专用键盘中具备标准的PS/2接口，在任何具有该接口的设备上均能使用，通过与人机交互界面的配合，很大程度上提高了工程师对仪表进行自定义设置的便利。仪表化键盘设计方案的研发，解决了仪器设备可控性差、操作性差等问题，对未来仪表键盘输入设备的发展具有重要的实际意义。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种基于单片机的仪表专用键盘，其包括：
单片机核心处理模块，其搭载端口上拉电阻及ISP和串口下载功能，对命令执行解析；
矩阵键盘模块，其由多个键值组成，配合底层驱动及控制命令来实现多种功能；
键盘旋转编码器模块，其具有快速输入数值数据和快速选择功能，并将信息进行上传操作。
2.根据权利要求1所述的基于单片机的仪表专用键盘，其中：
所述单片机核心处理模块，其由STC89C52单片机最小系统组成，并搭载端口上拉电阻及ISP和串口232下载功能，其核心芯片与AT89C52芯片完全兼容；
所述矩阵键盘模块，其由5*8键值组成，最大扩展为8*8个键值，其键值程序可以根据需求而更改；
所述键盘旋转编码器模块，其通过PS/2接口将信息进行上传操作。
3.一种基于单片机的仪表专用键盘的工作方法，其应用于权利要求1所述的基于单片机的仪表专用键盘，所述工作方法包括：
（1）系统初始化；
（2）经由PS/2接口进行握手通信；
（3）如果握手通信中断，则进入中断处理旋转编码器，并将当前数据发送至主机；
（4）如果握手通信未中断，则进入主程序，键值扫描程序开始工作，每间隔一定时间就对矩阵键盘执行扫描；
（5）当所述键值扫描程序判断键值已按下，则键值处理程序开始工作，并将当前数据发送至主机；
（6）如果所述键值扫描程序判断键值未按下，则等待下一次键值扫描。
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