单片机应用技术(C语言版)项目

1、 教学内容教学内容p单片机与单片机与LED数码管接口数码管接口p数组概念数组概念pLED大屏幕显示器和接口大屏幕显示器和接口p字符字符LCD 液晶显示和接口液晶显示和接口p单片机与键盘接口单片机与键盘接口项目项目4 4 显示和键盘接口技术应用显示和键盘接口技术应用 认识认识LEDLED数码管数码管LED数码管结构及原理 认识认识LEDLED数码管数码管LED数码管结构及原理 单片机与单片机与LEDLED数码管接口数码管接口LED数码管字型编码 p若将数值0送至单片机的P1口，数码管上不会显示数字“0”。显然，要使数码管显示出数字或字符，直接将相应的数字或字符送至数码管的段控制端是不行的，必须使

2、段控制端输出相应的字形编码。p将单片机P1口的P1.0、P1.1 P1.7八个引脚依次与数码管的a、bf、dp八个段控制引脚相连接。如果使用的是共阳极数码管，COM端接+5V，要显示数字“0”，则数码管的a、b、c、d、e、f六个段应点亮，其它段熄灭，需向P1口传送数据11000000B（C0H），该数据就是与字符“0”相对应的共阳极字型编码。若共阴极的数码管COM端接地，要显示数字“1”，则数码管的b、c两段点亮，其他段熄灭，需向P1口传送数据00000110（06H），这就是字符“1”的共阴极字型码了。单片机与单片机与LEDLED数码管接口数码管接口LED静态显示 静态显示是指数码管显示某

3、一字符时，相应的发光二极管恒定导通或恒定截止。这种显示方式的各位数码管的公共端恒定接地（共阴极）或+5V（共阳极）。每个数码管的八个段控制引脚分别与一个八位I/O端口相连。只要I/O端口有显示字型码输出，数码管就显示给定字符，并保持不变，直到I/O口输出新的段码。 单片机与单片机与LEDLED数码管接口数码管接口LED静态显示 单片机与单片机与LEDLED数码管接口数码管接口LED动态显示 单片机与单片机与LEDLED数码管接口数码管接口LED动态显示 动态显示是一种按位轮流点亮各位数码管的显示方式，即在某一时段，只让其中一位数码管“位选端”有效，并送出相应的字型显示编码。此时，其它位的数码管

4、因“位选端”无效而都处于熄灭状态；下一时段按顺序选通另外一位数码管，并送出相应的字型显示编码，依此规律循环下去，即可使各位数码管分别间断地显示出相应的字符。这一过程称为动态扫描显示。 分隔符分隔符为分号为分号数组的概念数组的概念 l数组属于常用的数据类型，数组中的元素有固定数组属于常用的数据类型，数组中的元素有固定数目和相同类型，数组元素的数据类型就是该数数目和相同类型，数组元素的数据类型就是该数组的基本类型。例如，整型数据的有序集合称为组的基本类型。例如，整型数据的有序集合称为整型数组，字符型数据的有序集合称为字符型数整型数组，字符型数据的有序集合称为字符型数组。组。l数组还分为一维、二维、

5、三维和多维数组等，常数组还分为一维、二维、三维和多维数组等，常用的是一维、二维和字符数组。用的是一维、二维和字符数组。 数组的基本特点数组的基本特点构造类形数据构造类形数据：由基本类型数据按照一定规则组：由基本类型数据按照一定规则组成。成。数组：数组：是有序数据的集合；数组中的每一个元素是有序数据的集合；数组中的每一个元素都属于同一个数据类型，用一个统一的数组名都属于同一个数据类型，用一个统一的数组名和下标来唯一地确定数组中的元素。和下标来唯一地确定数组中的元素。应用场合应用场合: :需要处理的数据为数量已知的若干相需要处理的数据为数量已知的若干相同类型的数据时。同类型的数据时。 注意：先定义

6、，后使用。注意：先定义，后使用。一维数组的定义和引用一维数组的定义和引用一维数组的定义：一维数组的定义： 一般格式：类型标识符一般格式：类型标识符 数组名数组名 常量表达式常量表达式 ； intint arrayarray10;10; unsigned charunsigned char numnum7; 7; 说明：说明：1.1.数组名数组名见名知意；数组名中存放的是一个地址常见名知意；数组名中存放的是一个地址常量，它代表整个数组的首地址。同一数组中的所有元量，它代表整个数组的首地址。同一数组中的所有元素，按其下标的顺序占用一段连续的存储单元。素，按其下标的顺序占用一段连续的存储单元。2.2

7、.方括弧而非圆括弧；方括弧而非圆括弧；3.3.常量表达式：可以是常量或符号常量；表示数组元素常量表达式：可以是常量或符号常量；表示数组元素的个数（也称数组长度）。不允许对数组大小作动态的个数（也称数组长度）。不允许对数组大小作动态定义。定义。4.4.数组元素下标从数组元素下标从0 0开始开始。array0,array1,array9;遵循标识符遵循标识符命名规则命名规则数组元素的表达形式：数组元素的表达形式： 数组名数组名 下标表达式下标表达式 array4 = 100; array8 = 34; array4 = 100; array8 = 34; array10 = 56;array10

8、= 56;注意：数组下标不能越界！注意：数组下标不能越界！v一个数组元素具有和相同类型单个变量一样的属性，一个数组元素具有和相同类型单个变量一样的属性，可以对它赋值和参与各种运算。可以对它赋值和参与各种运算。一维数组的引用一维数组的引用一般格式：一般格式： 数据类型数据类型 数组名数组名 常量表达式常量表达式 初值表初值表 1.1.定义时赋初值；定义时赋初值；int score5=1,2,3,4,5;int score5=1,2,3,4,5;2.2.给一部分元素赋值；给一部分元素赋值；int score5=1,2;int score5=1,2;3.3.使所有元素为使所有元素为0 0；int s

9、core5=0;int score5=0;4.4.给全部数组元素赋初值时，可以不指定数组长度；给全部数组元素赋初值时，可以不指定数组长度； int score=1,2,3,4,5;int score=1,2,3,4,5;一维数组的初始化一维数组的初始化l1.静态数码管 静态数码管以300ms动态显示0F; 2.讲解任务4-1作业：4.1 4.2 4.3LEDLED大屏幕显示器和接口大屏幕显示器和接口 LED大屏幕显示器结构及原理LED点阵显示器是把很多LED发光二极管按矩阵方式排列在一起，通过对每个LED进行发光控制，完成各种字符或图形的显示。最常见的LED点阵显示模块有57（5列7行），79

10、（7列9行），88（8列8行）结构。LED点阵由一个一个的点（LED发光二极管）组成，总点数为行数与列数之积，引脚数为行数与列数之和。LEDLED大屏幕显示器和接口大屏幕显示器和接口 LED大屏幕显示器结构及原理LEDLED大屏幕显示器和接口大屏幕显示器和接口 LED大屏幕显示器结构及原理“大”字显示字型码示意图LEDLED大屏幕显示器和接口大屏幕显示器和接口 LED大屏幕显示器结构及原理显示字符“大”的过程如下：先给第一行送高电平（行高电平有效），同时给8列送11110111（列低电平有效 ） ； 然 后 给 第 二 行 送 高 电 平 ， 同 时 给 8 列 送11110111，最后给第八

11、行送高电平，同时给8列送11111111。每行点亮延时时间为1ms，第八行结束后再从第一行开始循环显示。利用视觉驻留现象，人们看到的就是一个稳定的图形。LEDLED大屏幕显示器和接口大屏幕显示器和接口 LED大屏幕显示器接口LEDLED大屏幕显示器和接口大屏幕显示器和接口 LED大屏幕显示器扩展接口LEDLED大屏幕显示器和接口大屏幕显示器和接口 LED大屏幕显示器扩展接口行驱动1616 LED点阵显示电子广告屏控制电路中，行驱动电路选用了一片4/16线译码器74LS154，生成16条行选通信号线，并在这16条行线上添加了一个8550三极管进行反相驱动。LEDLED大屏幕显示器和接口大屏幕显示

12、器和接口 LED大屏幕显示器扩展接口列驱动行驱动电路采用了两片74HC595移位寄存器进行“级联”，构成列驱动电路，用串行移入、并行输出的方式为1616LED点阵显示电子广告屏提供16位列线数据。LEDLED大屏幕显示器和接口大屏幕显示器和接口 LED大屏幕显示器扩展接口字符字符LCD LCD 液晶显示和接口液晶显示和接口 12345678910111213141516VSS VDD VORS R/WEDB0 DB1ADB3DB2DB5DB4DB7DB6KLCD模块模块Vss: +5V电源管脚(Vcc)VDD: 地管脚(GND)Vo: 液晶显示驱动电源(0V5V)字符字符LCD LCD 液晶显

13、示和接口液晶显示和接口 12345678910111213141516VSS VDD VORS R/WEDB0 DB1ADB3DB2DB5DB4DB7DB6KLCD模块DB0DB7：数据线，可以用8位连接，也可以只用高4位连接，节约单片机资源，本实验中采用的是八位连接方法。字符字符LCD LCD 液晶显示和接口液晶显示和接口 12345678910111213141516VSS VDD VORS R/WEDB0 DB1ADB3DB2DB5DB4DB7DB6KLCD模块A：背光控制正电源K：背光控制地字符字符LCD LCD 液晶显示和接口液晶显示和接口 123456789101112131415

14、16VSS VDD VORS R/WEDB0 DB1ADB3DB2DB5DB4DB7DB6KLCD模块单片机与LCD模块之间有四种基本操作： 写命令写命令 读状态读状态 写显示数据写显示数据 读显示数据读显示数据字符字符LCD LCD 液晶显示和接口液晶显示和接口 12345678910111213141516VSS VDD VORS R/WEDB0 DB1ADB3DB2DB5DB4DB7DB6KLCD模块RSR/W操作操作00写写命令命令操作（初始化、光标操作（初始化、光标定位等）定位等）01读读状态状态操作（读忙标志）操作（读忙标志）10写写数据数据操作（要显示的内容）操作（要显示的内容）

15、11读数据读数据操作（可以把显示存操作（可以把显示存储区中的数据反读出来）储区中的数据反读出来）字符字符LCD LCD 液晶显示和接口液晶显示和接口 12345678910111213141516VSS VDD VORS R/WEDB0 DB1ADB3DB2DB5DB4DB7DB6KLCD模块RS：数据和指令选择控制端，RS=0:命令/状态；RS=1:数据R/W：读写控制线，R/W=0:写操作；R/W=1:读操作E：数据读写操作控制位，E线向LCD模块发送一个脉冲，LCD模块与单片机之间将进行一次数据交换字符字符LCD LCD 液晶显示和接口液晶显示和接口 读状态操作 状态字的最高位的BF为忙

16、标志位，1表示LCD正在忙，0表示不忙。通过判断最高位BF的0、1状态，就可以知道LCD当前是否处于忙状态，如果LCD一直处于忙状态，则继续查询等待，否则进行下面的操作。查询忙状态程序段如下：do i=lcd_r_start(); / 调用读状态函数，读取LCD状态字 i&=0 x80; / 采用与操作屏蔽掉低7位 delay(2);/ 延时 while(i!=0); / LCD忙，继续查询，否则退出循环字符字符LCD LCD 液晶显示和接口液晶显示和接口 写命令操作 LCD上电时，都必须按照一定的时序对LCD进行初始化操作，主要任务是设置LCD的工作方式、显示状态、清屏、输入方式、光

17、标位置等。 字符字符LCD LCD 液晶显示和接口液晶显示和接口 写命令操作 void lcd_w_cmd(unsigned char com) unsigned char i; do / 查LCD忙操作 i=lcd_r_start(); / 调用读状态字函数 i=i&0 x80; / 与操作屏蔽掉低7位 delay(2); while(i!=0); / LCD忙，继续查询，否则退出循环 RW=0; delay1(); RS=0; / RW=1，RS=0，写LCD命令字 delay1(); E=1; /E端时序 delay1(); P1=com; /将com中的命令字写入LCD数据口

18、delay1(); E=0; delay1(); RW=1; delay(255);字符字符LCD LCD 液晶显示和接口液晶显示和接口 写命令操作 编号指令名称控制信号命令字D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D01清屏0 00 0 0 0 0 0 0 12归home位0 00 0 0 0 0 0 1 3输入方式设置0 00 0 0 0 0 1 I/D S4显示状态设置0 00 0 0 0 1 D C B5光标画面滚动0 00 0 0 1 S/C R/L 6工作方式设置0 00 0 1 DL N F 7CGRAM地址设置0 00 1 A5 A4 A3 A2 A1 A08DDRAM地址设

19、置0 01 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A09读BF和AC0 1BF AC6 AC5 AC4 AC3 AC2 AC1 AC0字符字符LCD LCD 液晶显示和接口液晶显示和接口 初始化操作 LCD初始工作方式设置显示状态设置清屏返回输入方式设置001DL N F * *设置单片机与LCD接口数据位数DL、显示行数N、字型FDL=1:8位、DL=0:4位； N=1:2行、N=0:1行F=1:510、F=0:57例：00111000B（38H）设置数据位数8位，2行显示，57点阵字符00001DCB设整体显示开关D、光标开关C、光标位的字符闪耀BD=1:开显示；C=0:不显示光标；B=0:

20、光标位字符不闪烁例：00001100B（0CH）打开LCD显示，光标不显示，光标位字符不闪烁清屏命令字01H，将光标设置为第一行第一列000001 I/D S设光标移动方向并确定整体显示是否移动I/D=1:增量方式右移、I/D=0:减量方式左移S=1:移位、S=0:不移位例：00000110B（06H）设置光标增量方式右移，显示字符不移动字符字符LCD LCD 液晶显示和接口液晶显示和接口 写数据操作 光标位置与相应命令字 列行 123456789101112131415161808182838485868788898A8B8C8D8E8F2C0C1C2C3C4C5C6C7C8C9CACBCC

21、CDCECF注：表中命令字以十六进制形式给出，该命令字就是与LCD显示位置相对应的DDRAM地址。字符字符LCD LCD 液晶显示和接口液晶显示和接口 void lcd_w_dat(unsigned char dat) unsigned char i; do / 查忙操作 i=lcd_r_start();/ 调用读状态字函数 i=i&0 x80; / 与操作屏蔽掉低7位 delay(2); while(i!=0); / LCD忙，继续查询，否则退出循环 RW=0; delay1(); RS=1;/ RW=1，RS=0，写LCD命令字 delay1(); E=1;/ E端时序 delay1(); P1=dat;/ 将dat中的显示数据写入LCD数据口 delay1(); E=0; delay1(); RW=1; delay(