实验一LCD实验.docx
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实验一LCD实验
电子信息专业实验报告
课程：
数字信息技术专业实验
题目：
LCD实验
学生：
茹滋岩（2012141451109）
张书恺（2012141451007）
蒋正东（2012141451）
邓童虎（2012141451）
组号：
5
点阵型12864液晶的使用
【实验目的】
熟悉点阵型128*64液晶显示器的驱动电路及使用方法。
掌握用AT89S52来控制液晶显示器的方法
掌握用扫描法识别矩阵按键的方法
进一步熟悉EDA实验平台
【实验器材】
EDA实验箱、PC机、DB25-ISP下载线、USB转换线、USB-BLASTER编程器等
软件：
QuatusII、KeiluVision2、ISPlay等。
【实验原理】
单片机简介
在一片集成电路芯片上集成微处理器、存储器、I/O接口电路，从而构成了单芯片微型计算机，即单片机。
Intel公司首先推出了MCS-51系列单片机：
集成8位CPU、4K字节ROM、128字节RAM、4个8位并口、1个全双工串行口、2个16位定时/计数器。
寻址范围64K，并有控制功能较强的布尔处理。
80C51是MCS-51系列中的一个典型品种；其它厂商以8051为基核开发出的CMOS工艺单片机产品统称为80C51系列。
当前常用的80C51系列单片机主要产品厂商有：
Intel、ATMEL、Philips、华邦、Dallas、STC、Siemens（Infineon）等。
实验板上使用的AT89S52是与MCS-51单片机产品兼容的产品，它具有8K字节在系统可编程Flash存储器、1000次擦写周期、全静态操作、0Hz～33Hz、三级加密程序存储器、32个可编程I/O口线、三个16位定时器/计数器、八个中断源、全双工UART串行通道、低功耗空闲和掉电模式、掉电后中断可唤醒、看门狗定时器等功能。
各管脚功能简介如下：
P0口：
P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。
需要指出的是，在flash编程时，P0口也用来接收指令字节；在程序校验时，输出指令字节。
程序校验时，需要外部上拉电阻。
P1口：
P1口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，p1输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。
引脚号第二功能：
P1.0T2（定时器/计数器T2的外部计数输入），时钟输出
P1.1T2EX（定时器/计数器T2的捕捉/重载触发信号和方向控制）
P1.5MOSI（在系统编程用）
P1.6MISO（在系统编程用）
P1.7SCK（在系统编程用）
P2口：
P2口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平
P3口：
P3口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，p2输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。
端口引脚第二功能
P3.0RXD（串行输入口）
P3.1TXD（串行输出口）
P3.2INTO（外中断0）
P3.3INT1（外中断1）
P3.4TO（定时/计数器0）
P3.5T1（定时/计数器1）
P3.6WR（外部数据存储器写选通）
P3.7RD（外部数据存储器读选通）
RST——复位输入（高电平复位）
ALE/PROG——当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。
PSEN——程序储存允许（PSEN）
EA/VPP——外部访问允许，访问外部程序存储器，EA端保持低电平。
EA端为高电平，执行内部程序存储器的指令。
液晶简介
液晶作为显示器件广泛应用于各种电子仪器、便携设备上，点阵液晶可以方便的显示各种字符、图片。
WGM12864H液晶显示模块采用三星公司的KS0107液晶控制器，能够显示128*64像素图形或4行16*16中文字符。
一．系统硬件电路
1.WGM12864H液晶模块
2.WGM12864H操作指令
（1）显示开关控制。
R/W
D/I
DB7
DB6
DB5
DB4
DB3
DB2
DB1
DB0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
D
此命令用于控制液晶显示器开关。
D=1：
显示开。
显示器可以进行各种显示操作。
D=0：
显示关。
不能对显示器进行各种显示操作。
开显示时，液晶模块DDRAM的内容显示在LCD屏幕上，控制显示器的开关并不影响DDRAMA中的数据和内部状态。
（2）设置显示起始行。
R/W
D/I
DB7
DB6
DB5
DB4
DB3
DB2
DB1
DB0
0
0
1
1
A5
A4
A3
A2
A1
A0
WGM12864H液晶模块共有64行，由Z地址计数器进行控制。
Z地址计数器是一个六位计数器A5:
A0，此计数器具有循环计数功能，它是用于行扫描同步，当一行扫描完成时此计数器自动加一，指向下一行扫描数据，RST复位后Z计数器为0。
起始行可以是64行中的任一行，如设置A5:
A0为62，则起始行于DDRAM中的行对应关系如下：
DDRAM的行
62
63
0
1
2
3
……
60
61
显示的行
1
2
3
4
5
6
……
63
64
此命令常用于滚动显示文本/图像信息。
（3）设置页地址。
R/W
D/I
DB7
DB6
DB5
DB4
DB3
DB2
DB1
DB0
0
0
1
0
1
1
1
A2
A1
A0
WGM12864H液晶显示屏的128*64点阵与DDRAM的128*64位显存相对应，如下图所示：
X地址计数器为DDRAM的页指针。
所谓页地址就是DDRAM的行地址，8行为页。
WGM液晶显示器共64行，即8页，A2:
A0表示0~7页。
读写数据对页地址没有影响，页地址由本指令或RST信号改变，复位后页地址为0。
（4）设置列地址。
R/W
D/I
DB7
DB6
DB5
DB4
DB3
DB2
DB1
DB0
0
0
0
1
A5
A4
A3
A2
A1
A0
Y地址计数器为DDRAM列指针。
DDRAM共128列，分为左右两屏，每屏列地址均编址为0-63。
此指令将A5:
A0送入Y地址计数器，作为DDRAM的Y地址指针。
在对DDRAMA进行读写操作后，Y地址指针自动加一，指向下一个DDRAM单元。
当Y地址计数器计数到63后，自动翻转为当前屏的0列。
（5）写显示数据。
R/W
D/I
DB7
DB6
DB5
DB4
DB3
DB2
DB1
DB0
0
1
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
D7-D0为显示数据，此指令把D7-D0写入相应DDRAM单元，Y地址指针自动加一。
（6）读状态。
R/W
D/I
DB7
DB6
DB5
DB4
DB3
DB2
DB1
DB0
1
0
BF
0
ON/OFF
RST
0
0
0
0
当R/W=1、D/I=0、E=1时，状态分别输出到数据总线DB7-DB0相应位置。
BF：
BF标志提供内部工作情况。
BF=1表示模块在进行内部操作，此时模块不接受外部指令和数据。
BF=0时模块为准备状态，随时可接受外部指令和数据。
ON/OFF：
表示显示器开关触发器状态。
RST：
RST=1表示内部正在进行初始化，此时模块不接受外部指令和数据。
（7）读显示数据。
R/W
D/I
DB7
DB6
DB5
DB4
DB3
DB2
DB1
DB0
1
1
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
当R/W=1、D/I=1、E=1时，此时DDRAM相应单元数据被输出到数据总线DB7-DB0相应位置，Y地址指针自动加一。
使用此12864液晶时，数据总线DB7-DB0分别接单片机的Px.7-Px.0，R/W、D/I、CS1、CS2、RST分别接单片机其它五个IO口进行控制。
液晶其它引脚按引脚功能图上接线即可。
3.4*4矩阵键盘模块
键盘电路图如下：
这是一种简单的非编码键盘，线路简单，识别可靠。
4条行线、4条列线分别接单片机IO口，列线上加上拉电阻，提高抗干扰性。
在行列交叉点接入16个按键。
由于按键数量较多，没有给每一个按键单独加防抖电路，防抖功能依靠软件上延时实现。
键盘工作原理：
先给行线、列线赋1，然后给某一个列线赋0，检查行线，若某一行线为0，则表示有按键被按下，此时进行约10ms的延时，再次判断是否有按键被按下。
确认有按键被按下后，根据赋0的列线和检测到为0的行线即可唯一确定被按下的是哪个键。
然后所有线赋1，再给另外一列赋0，以后的工作同上。
这样逐列扫描键盘即可。
软件中给这每个键赋不同的值，即可识别出16个按键。
如果扫描时间足够短，使用这种逐列扫描的方式可以有效识别所按按键。
4.单片机的基本工作电路
单片机的基本工作电路同以上几例，在此不再赘述。
二．系统主要程序设计
1.4*4行列式16键键盘扫描程序流程图
2.主程序流程图
三．完整源程序
参考程序如下：
/********************************************************************/
#include
#defineuintunsignedint
#defineucharunsignedchar
#defineulongunsignedlong
#definelcdbusP0
sbitlcddi=P1^0;
sbitlcdrw=P1^1;
sbitlcde=P1^4;
sbitlcdcs1=P1^2;
sbitlcdcs2=P1^3;
sbitlcdbf=P0^7;
/********************************************************************/
ucharcodetitle[]=
{
/*--文字:
--*/
/*--宋体12;此字体下对应的点阵为：
宽x高=16x16--*/
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
/*--文字:
请--*/
/*--宋体12;此字体下对应的点阵为：
宽x高=16x16--*/
0x40,0x42,0x4C,0xC4,0x00,0x22,0xAA,0xAA,0xAA,0xBF,0xAA,0xAA,0xAA,0x22,0x20,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x7F,0x20,0x10,0xFF,0x0A,0x0A,0x0A,0x4A,0x8A,0x7F,0x00,0x00,0x00,
/*--文字:
输--*/
/*--宋体12;此字体下对应的点阵为：
宽x高=16x16--*/
0x44,0xF4,0x4F,0xE4,0x44,0x64,0x90,0x98,0x94,0x93,0x14,0x98,0x08,0xD0,0x10,0x00,
0x04,0x04,0x04,0xFF,0x02,0x02,0xFF,0x4A,0x8A,0x7F,0x00,0x3F,0x80,0xFF,0x00,0x00,
/*--文字:
入--*/
/*--宋体12;此字体下对应的点阵为：
宽x高=16x16--*/
0x00,0x00,0x00,0x00,0x01,0x83,0x76,0x18,0x60,0x80,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x40,0x20,0x10,0x08,0x06,0x01,0x00,0x00,0x00,0x00,0x03,0x04,0x18,0x30,0x10,0x00,
/*--文字:
数--*/
/*--宋体12;此字体下对应的点阵为：
宽x高=16x16--*/
0x10,0x92,0x54,0x38,0xFF,0x38,0x54,0x52,0x80,0xF0,0x1F,0x12,0x10,0xF0,0x10,0x00,
0x42,0x42,0x2A,0x2E,0x13,0x1A,0x26,0x02,0x40,0x20,0x13,0x0C,0x33,0x60,0x20,0x00,
/*--文字:
据--*/
/*--宋体12;此字体下对应的点阵为：
宽x高=16x16--*/
0x08,0x08,0x08,0xFF,0x88,0x40,0xFE,0x92,0x92,0x92,0xF2,0x92,0x92,0x9E,0x80,0x00,
0x02,0x42,0x81,0x7F,0x40,0x30,0x0F,0xFC,0x44,0x44,0x47,0x44,0x44,0xFC,0x00,0x00,
/*--文字:
：
--*/
/*--宋体12;此字体下对应的点阵为：
宽x高=16x16--*/
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x36,0x36,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
/*--文字:
--*/
/*--宋体12;此字体下对应的点阵为：
宽x高=16x16--*/
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
};
ucharcodekey[]=
{
/*--文字:
0--*/
/*--宋体12;此字体下对应的点阵为：
宽x高=8x16--*/
0x00,0xE0,0x10,0x08,0x08,0x10,0xE0,0x00,0x00,0x0F,0x10,0x20,0x20,0x10,0x0F,0x00,
/*--文字:
1--*/
/*--宋体12;此字体下对应的点阵为：
宽x高=8x16--*/
0x00,0x10,0x10,0xF8,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x20,0x20,0x3F,0x20,0x20,0x00,0x00,
/*--文字:
2--*/
/*--宋体12;此字体下对应的点阵为：
宽x高=8x16--*/
0x00,0x70,0x08,0x08,0x08,0x88,0x70,0x00,0x00,0x30,0x28,0x24,0x22,0x21,0x30,0x00,
/*--文字:
3--*/
/*--宋体12;此字体下对应的点阵为：
宽x高=8x16--*/
0x00,0x30,0x08,0x88,0x88,0x48,0x30,0x00,0x00,0x18,0x20,0x20,0x20,0x11,0x0E,0x00,
/*--文字:
4--*/
/*--宋体12;此字体下对应的点阵为：
宽x高=8x16--*/
0x00,0x00,0xC0,0x20,0x10,0xF8,0x00,0x00,0x00,0x07,0x04,0x24,0x24,0x3F,0x24,0x00,
/*--文字:
5--*/
/*--宋体12;此字体下对应的点阵为：
宽x高=8x16--*/
0x00,0xF8,0x08,0x88,0x88,0x08,0x08,0x00,0x00,0x19,0x21,0x20,0x20,0x11,0x0E,0x00,
/*--文字:
6--*/
/*--宋体12;此字体下对应的点阵为：
宽x高=8x16--*/
0x00,0xE0,0x10,0x88,0x88,0x18,0x00,0x00,0x00,0x0F,0x11,0x20,0x20,0x11,0x0E,0x00,
/*--文字:
7--*/
/*--宋体12;此字体下对应的点阵为：
宽x高=8x16--*/
0x00,0x38,0x08,0x08,0xC8,0x38,0x08,0x00,0x00,0x00,0x00,0x3F,0x00,0x00,0x00,0x00,
/*--文字:
8--*/
/*--宋体12;此字体下对应的点阵为：
宽x高=8x16--*/
0x00,0x70,0x88,0x08,0x08,0x88,0x70,0x00,0x00,0x1C,0x22,0x21,0x21,0x22,0x1C,0x00,
/*--文字:
9--*/
/*--宋体12;此字体下对应的点阵为：
宽x高=8x16--*/
0x00,0xE0,0x10,0x08,0x08,0x10,0xE0,0x00,0x00,0x00,0x31,0x22,0x22,0x11,0x0F,0x00,
/*--文字:
.--*/
/*--宋体12;此字体下对应的点阵为：
宽x高=8x16--*/
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x30,0x30,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
/*--文字:
+--*/
/*--宋体12;此字体下对应的点阵为：
宽x高=8x16--*/
0x00,0x00,0x00,0xF0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x01,0x01,0x01,0x1F,0x01,0x01,0x01,0x00,
/*--文字:
---*/
/*--宋体12;此字体下对应的点阵为：
宽x高=8x16--*/
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x00,
/*--文字:
*--*/
/*--宋体12;此字体下对应的点阵为：
宽x高=8x16--*/
0x40,0x40,0x80,0xF0,0x80,0x40,0x40,0x00,0x02,0x02,0x01,0x0F,0x01,0x02,0x02,0x00,
/*--文字:
/--*/
/*--宋体12;此字体下对应的点阵为：
宽x高=8x16--*/
0x00,0x00,0x00,0x00,0x80,0x60,0x18,0x04,0x00,0x60,0x18,0x06,0x01,0x00,0x00,0x00,
/*--文字:
*/
/*--宋体12;此字体下对应的点阵为：
宽x高=8x16--*/
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
};
/********************************************************************/
voiddelay10ms（）
{
uchari,j;
for（i=50;i>0;i--）
for（j=250;j>0;j--）;
}
/********************************************************************/
voiddelayus（uintn）
{
while（n--）;
}
/********************************************************************/
ucharscankey（）//P2口（p2.0~p2.3列p2.4~p2.7行）列接上拉电阻
{
ucharkey,rk;
ucharbz=1;//当有按键按下后，此标志置零，以此确定有按键被按下，并送显示。
lcdrw=1;lcde=1;//将LCD使能端置一，防止对按键扫描干扰，LCDRW端置一，防止对已显示数据干扰。
do{
P2=0xff;
P2_0=0;
key=P2&0xF0;
if（key!
=0xF0）
{
delay10ms（）;
key=P2&0xF0;
if（key!
=0xF0）
{
switch（key）
{
case0xe0:
key=0;break;
case0xd0:
key=4;break;
case0xb0:
key=8;break;
case0x70:
key=12;break;
}
bz=0;rk=key;
key=key&0xF0;
while（key!
=0xF0）
{
key=P2;
key=key&0xF0;
}
delayus（800）;
}
}
P2=0xff;
P2_1=0;
key=P2;
key=key&0xf0;
if（key!
=0xf0）
{
delay10ms（）;
key=P2&0xf0;
if（key!
=0xf0）
{
switch（key）
{
case0xe0:
key=1;break;
case0xd0:
key=5;break;
case0xb0:
key=9;break;
case0x70:
key=13;break;
}
bz=0;rk=key;
key=key&0xf0;
while（key!
=0xf0）
{
key=P2;
key=key&0xf0;
}
delayus（800）;
}
}
P2=0xff;
P2_2=0;
key=P2;
key=key&0xf0;
if（key!
=0xf0）
{
delay10m
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