基于LP-2900的按键阵列扫描与LED点阵显示电路设计详解

本文档主要探讨了"按键阵列扫描及点阵显示器控制电路设计"的技术方案，目标是设计一个能判断12个按键并利用发光二极管点阵显示器显示按键标识的电路。设计的关键在于结合按键阵列扫描电路和点阵显示控制技术，利用FPGA（Field-Programmable Gate Array，可编程逻辑阵列）作为硬件平台，如LP—2900开发装置。 设计指标明确要求电路能够实时检测按键状态，当按键被按下时，显示对应的标识符，并保持显示直至新按键触发。设计中特别关注了如何处理按键的机械开关特性，通过基本RS触发器实现消抖，以确保对单次按键动作的准确响应。按键阵列的构造方法被用来节省信号端口资源，每个按键由一条行线和一条列线控制，当键闭合时，行线和列线相连，通过电阻上拉至+5V电压来判断按键状态。 系统概述部分详细解释了按键扫描原理，即通过判断按键的高电平和低电平来识别按键的打开和关闭状态。通过负脉冲扫描列线，逐行检查行线电平变化，从而确定每个键的位置。为了避免按键闭合时间小于阵列扫描周期导致的状态丢失，要求按键闭合时间需足够长。此外，文中还提及了点阵显示器的控制，FPGA通过ROW和COL端口控制显示的行列，确保电流驱动能力。 在具体实现中，FPGA通过端口RK1~RK3读取行线状态，通过74138译码器控制列线，点阵显示器的行和列分别由不同的端口控制，包括反相器来增强驱动能力。整个设计体现了数字电子技术在硬件设计中的应用，特别是在简化接口、提高效率和优化用户体验方面的考虑。 本文档深入剖析了基于FPGA的按键阵列扫描和点阵显示器控制电路设计的技术细节，涵盖了从硬件环境、设计思想到具体实现步骤，为类似电路设计提供了有价值的参考。