8255LCD 动态显示4X4键盘.docx
《8255LCD 动态显示4X4键盘.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《8255LCD 动态显示4X4键盘.docx（24页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
8255LCD动态显示4X4键盘
南京邮电大学通达学院
课程设计实验报告
实验名称基于8255的ＬＣＤ显示的动态显示器设计
班级080061
学号08006129
姓名_卓晓寒________
指导老师___林建中___________
开课时间2011/2012学年，第一学期_
基于８２５５的ＬＣＤ动态显示器设计
一、设计要求
能够学会利用Proteus软件的MCS51单片机仿真学习,根据提供的参考工程，在Proteus平台自己重新设计实验电路所需要的电气原理图，并在此基础上编写相对应的程序，实现其功能，学习Proteus软件的使用，其中包括原理图器件的选取、原理图的电气连接、程序的编写编译以及运行，并能查出其错误等。
二、实验内容
设计一基于８２５５的ＬＣＤ动态显示器
三、实验要求
1．用数码管或LCD正常显示数字“12345678”。
2．通过按键可改变显示方式。
3．设计显示屏的动态效果，用10个按键，每键对应一种滚动技术。
另注,实验发挥部分:
1．设计所有动作的联合效果。
2．设计二个变速按键，可多级改变滚动速度。
3．设计一台魔术电子种，采用自动变换，随机组合，数据每10秒变换一次。
动态显示格式:
1．静止
2．整体闪烁
3．单字闪烁
4．整体向前、向后滚动
5．单字移动
6．两边向中间压缩
7．中间向两边扩张
8．上下压缩
9．文字上下滚动
10．组合动作（每一字符执行上述一个动作，并同时运动）
四、实验仪器及实验环境
（1）586微型计算机系统
（2）proteus仿真软件
（3）MEDWIN软件
（4）单片机开发系统
五、设计思路
根据实验给出的要求，我们选择了LM016LLCD进行动态显示。
并通过按键切换不同的功能，来达到分别显示各种要求的动态效果。
实验要求进行检控式LCD动态显示。
定时器T0作为每0.01秒加一的定时器；题目中的要求是用十种动态效果，由于本人对单片机研究肤浅加之有直接可以输入的p1端口。
故将监控调为八种功能，对应的分别为：
1．静止
2．整体闪烁
3．单字闪烁
4．整体向前、向后滚动
5．单字移动
6．两边向中间压缩
7．中间向两边扩张
8．上下压缩
9．文字上下滚动
10．组合动作（每一字符执行上述一个动作，并同时运动）
六、实验过程
本次课程设计是在理论课程的基础上，目的在于培养我们的动手能力，通过电路设计、理论计算、实际编程、调试、测试、分析查找故障，解决在实际设计中的问题，使设计好的电路能正常工作，并可能结合实际的实验板进行下载测试。
在此次课题设计的过程中，我们人员分配为两人一组，并由指导老师分发课题。
我们的课题为“基于8255的LCD动态显示器设计”。
在考虑本次设计过程中，依据设计基本要求，并且基于8255通用可编程器件等条件，我们把8255器件用来扩展I/O口，以备外接一4X4键盘，以满足通过10个按键来控制10种动态显示，以及通过该I/O口外接一LCD显示器（当然，实验中我们发现不用8255扩展I/O口，单片机AT89C51的四个I/O端口已能满足该实验需要）。
为了能让各器件间联系起来我们又添加了一些逻辑器件，如：
与非门等以及74HC573地址锁存器等。
最终设计的电路图如图
（1）：
图
（1）
图中主要器件如表（a）：
器件名称
器件型号
单片机
AT89C51
可编程I/O接口芯片
8255
地址锁存器
74HC573
LCD显示器
LM016L
表（a）
其中主要部分器件使用说明如下:
I.4X4矩阵式键盘识别技术
a）键盘键号图
用AT89C51的并行口P1接4×4矩阵键盘，以P1.0－P1.3作输入线，以P1.4－P1.7作输出线；对应的按键的序号排列如图
（2）。
图
（2）
b）4×4矩阵键盘识别处理
每个按键有它的行值和列值，行值和列值的组合就是识别这个按键的编码。
矩阵的行线和列线分别通过两并行接口和CPU通信。
每个按键的状态同样需变成数字量“0”和“1”，开关的一端（行线）通过电阻接VCC，而接地是通过程序输出数字“0”实现的。
键盘处理程序的任务是：
确定有无键按下，判断哪一个键按下，键的功能是什么；还要消除按键在闭合或断开时的抖动。
两个并行口中，一个输出扫描码，使按键逐行动态接地，另一个并行口输入按键状态，由行扫描值和回馈信号共同形成键编码而识别按键。
c）键盘扫描程序框图
WAIT
P1=0FFH，P1.6=0
P1=0FFH，P1.4=0
有键按下吗？
有键按下吗？
没有没有
有有
延时10ms
延时10ms
真的有键按下吗？
真的有键按下吗？
没有没有
有有
根据当前状态识别按键
根据当前状态识别按键
P1=0FFH，P1.5=0
P1=0FFH，P1.7=0
有键按下吗？
有键按下吗？
没有没有
有有
延时10ms
延时10ms
真的有键按下吗？
真的有键按下吗？
没有没有
有有
根据当前状态识别按键
根据当前状态识别按键
WAIT
根据当前状态识别按键
注:
在上图中调用相应按键识别子程序转入显示子程序
II.8255通用可编程器件
8255是一种通用的可编程并行I/O接口电路，在单片机应用系统中被广泛用作可编程外部I/O并行接口。
8255的结构及其引脚：
8255有3个8位的并行口PA、PB、PC。
8255的引脚如左图所示。
图中有关引脚含义如下：
①D0-D7：
双向三态数据总线；
②CS：
选片信号输入线，低电平有效；
③RESET：
复位信号输入线，高电平时有效，复位后，PA口、PB口、PC口均为输入方式；
④PA、PB、PC：
3个8位I/O口；
⑤RD：
读选通信号输入线，低电平时有效；
⑥WR：
写选通信号输入线，低电平时有效；
⑦A1，A0：
端口地址输入线，用于选择内部端口寄存器；
⑧VCC：
电源+5V；
GND：
地线。
下表列出了CPU对8255端口的寻址和操作状态：
A1
A0
RD
WR
CS
输入操作（读）
0
0
0
1
0
A口数据总线
0
1
0
1
0
B口数据总线
1
0
0
1
0
C口数据总线
输出操作（写）
0
0
1
0
0
数据总线A口
0
1
1
0
0
数据总线B口
1
0
1
0
0
数据总线C口
1
1
1
0
0
数据总线控制口
禁止操作
X
X
X
X
1
数据总线为高阻
1
1
0
1
0
非法操作
X
X
1
1
0
数据总线为高阻
由总图可以看出，A、B、C口的端口地址取决于A15（P2.7），和低位A1、A0，本次设计采用数据总线到A口，因此则A的端口地址为（01************00）B，本次在设计中采取7FFCH。
七、部分实验效果图
1）静止
2）两边向中间压缩
3）整体向前、向后滚动
八、实验程序
C语言：
/*--------------------库文件--------------------------*/
#include
#include
/*---------------------宏定义-------------------------*/
#defineuintunsignedint
#defineucharunsignedchar
/*----------------芯片端口地址定义---------------------*/
#defineCOM8255XBYTE[0X7FFF]//8255的命令口
#definePA8255XBYTE[0X1FFF]//8255的PA
#definePB8255XBYTE[0X3FFF]//8255的PB
#definePC8255XBYTE[0X5FFF]//8255的PC
#defineDAC0832XBYTE[0XEFFF]//DAC0832口
#defineADC0804XBYTE[0XF7FF]//ADC0804口
/*----------------系统控制引脚定义--------------------*/
sbitRS=P3^0;//1602的数据/命令控制口口
sbitRW=P3^1;//1602的读写控制端
sbitEN=P3^2;//1602的使能控制端
sbitCON=P3^3;//74HC573的锁存端
/*--------------键盘引脚定义--------------------------*/
//键盘引脚定义
sbitkey1=P1^0;
sbitkey2=P1^1;
sbitkey3=P1^2;
sbitkey4=P1^3;
sbitkey5=P1^4;
sbitkey6=P1^5;
sbitkey7=P1^6;
/*--------------定义系统变量--------------------------------*/
bitflag=0;//定义状态标志位
ucharvalue;
ucharstr[8];
ucharcodeInitialCode[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7};
/*------------------------------------------*/
/*形式参数：
void*/
/*返回值:
void*/
/*函数描述:
延时函数*/
/*------------------------------------------*/
voiddelayms（ucharx）//ms延时函数
{
uchary;
for（;x>0;x--）
for（y=150;y>0;y--）;
}
/*---------------------------LCD1602驱动函数-------------------*/
/*------------------------------------------*/
/*形式参数：
void*/
/*返回值:
void*/
/*函数描述:
LCD1602写命令函数*/
/*------------------------------------------*/
voidWriteCom（ucharCOM）
{
RS=0;
EN=0;
PA8255=COM;
delayms（5）;
EN=1;
delayms（5）;
EN=0;
}
/*------------------------------------------*/
/*形式参数：
void*/
/*返回值:
void*/
/*函数描述:
LCD1602写坐标函数*/
/*------------------------------------------*/
voidWritePos（ucharx,uchary）
{
if（x==1）
WriteCom（0x80+y-1）;
if（x==2）
WriteCom（0x80+0x40+y-1）;
}
/*------------------------------------------*/
/*形式参数：
void*/
/*返回值:
void*/
/*函数描述:
LCD1602写数据函数*/
/*------------------------------------------*/
voidWriteData（ucharDATA）
{
RS=1;
EN=0;
PA8255=DATA;
delayms（5）;
EN=1;
delayms（5）;
EN=0;
}
/*------------------------------------------*/
/*形式参数：
void*/
/*返回值:
void*/
/*函数描述:
扫描键盘函数*/
/*------------------------------------------*/
voidkeyscan（）
{
uchari=0,j=0;
PB8255=0xf0;
if（PB8255!
=0xf0）
{
delayms
（1）;
if（PB8255!
=0xf0）
{
switch（PB8255）
{
case0xe0:
j=1;break;
case0xd0:
j=2;break;
case0xb0:
j=3;break;
case0x70:
j=4;break;
}
PB8255=0x0f;//反转
switch（PB8255）
{
case0x0e:
i=0;break;
case0x0d:
i=1;break;
case0x0b:
i=2;break;
case0x07:
i=3;break;
}
value=i*4+j-1,flag=1;
while（PB8255!
=0x0f）;//按键弹起
}
}
}
/*------------------------------------------*/
/*形式参数：
void*/
/*返回值:
void*/
/*函数描述:
系统初始化函数*/
/*------------------------------------------*/
voidInitial（）
{
CON=1;//锁存器地址锁存
COM8255=0x80;//输入输出方式设置定义8255的A口为输出BC为标准IO
RW=0;//1602液晶读写端清零
WriteCom（0x38）;
WriteCom（0x0c）;
WriteCom（0x06）;
WriteCom（0x01）;//清屏
}
/*------------------------------------------*/
/*形式参数：
void*/
/*返回值:
void*/
/*函数描述:
数据格式转换函数*/
/*------------------------------------------*/
voidTrans_Data（）
{
str[0]=0x31;
str[1]=0x32;
str[2]=0x33;
str[3]=0x34;
str[4]=0x35;
str[5]=0x36;
str[6]=0x37;
str[7]=0x38;
}
/*------------------------------------------*/
/*形式参数：
void*/
/*返回值:
void*/
/*函数描述:
LCD1602状态1函数*/
/*------------------------------------------*/
voidState1（）
{
uchari=0;
WriteCom（0x06）;
while（value==0）
{
keyscan（）;
Trans_Data（）;
WritePos（1,5）;
for（i=0;i<8;i++）
WriteData（str[i]）;
}
WriteCom（0x01）;
}
/*------------------------------------------*/
/*形式参数：
void*/
/*返回值:
void*/
/*函数描述:
LCD1602状态2函数*/
/*------------------------------------------*/
voidState2（）
{
uchari=0;
WriteCom（0x01）;
while（value==1）
{
keyscan（）;
Trans_Data（）;
WritePos（1,5）;
WriteCom（0x0c）;
for（i=0;i<8;i++）
WriteData（str[i]）;
delayms（1000）;
WriteCom（0x08）;
delayms（1000）;
}
WriteCom（0x0c）;
WriteCom（0x01）;
}
/*------------------------------------------*/
/*形式参数：
void*/
/*返回值:
void*/
/*函数描述:
LCD1602状态3函数*/
/*------------------------------------------*/
voidState3（）
{
uchari=0;
bitflag=0;
WritePos（1,5）;
for（i=0;i<8;i++）
WriteData（str[i]）;
while（value==2）
{
keyscan（）;
Trans_Data（）;
flag=~flag;
if（flag==0）
str[0]='';
WritePos（1,5）;
for（i=0;i<8;i++）
WriteData（str[i]）;
delayms（1000）;
}
WriteCom（0x01）;
}
/*------------------------------------------*/
/*形式参数：
void*/
/*返回值:
void*/
/*函数描述:
LCD1602状态4函数*/
/*------------------------------------------*/
voidState4（）
{
uchari=0;
WritePos（1,5）;
for（i=0;i<8;i++）
WriteData（str[i]）;
while（value==3）
{
WriteCom（0x07）;
keyscan（）;
Trans_Data（）;
WritePos（1,25）;
for（i=0;i<8;i++）
{
WriteData（str[i]）;
delayms（100）;
}
}
WriteCom（0x01）;
}
/*------------------------------------------*/
/*形式参数：
void*/
/*返回值:
void*/
/*函数描述:
LCD1602状态5函数*/
/*------------------------------------------*/
voidState5（）
{
uchari=0,j=1;
WritePos（1,5）;
while（value==4）
{
keyscan（）;
Trans_Data（）;
WritePos（1,j++）;
if（j==20）
j=1;
for（i=0;i<8;i++）
{
WriteData（str[i]）;
delayms（5）;
}
WriteCom（0x01）;
}
WriteCom（0x01）;
}
/*------------------------------------------*/
/*形式参数：
void*/
/*返回值:
void*/
/*函数描述:
LCD1602状态6函数*/
/*------------------------------------------*/
voidState6（）
{
uchari=0,j=1;
WriteCom（0x06）;
WritePos（1,5）;
while（value==5）
{
keyscan（）;
Trans_Data（）;
WritePos（1,j++）;
if（j==10）
j=1;
for（i=0;i<8;i++）
{
WriteData（str[i]）;
delayms（1000）;
}
WriteCom（0x01）;
}
WriteCom（0x01）;
}
/*------------------------------------------*/
/*形式参数：
void*/
/*返回值:
void*/
/*函数描述:
LCD1602状态7函数*/
/*------------------------------------------*/
voidState7（）
{
uchari=0,j=14,k=0;
WritePos（1,5）;
for（i=0;i<8;i++）
WriteData（str[i]）;
while（value==6）
{
keyscan（）;
Trans_Data（）;
WritePos（1,k++）;
if（k==6）
k=0;
for（i=0;i<4;i++）
{
WriteData（str[i]）;
}
WritePos（1,j--）;
if（j==9）
j=14;
for（i=4;i<8;i++）
{
WriteData（str[i]）;
}
delayms（1000）;
WriteCom（0x01）;
}
WriteCom（0x01）;
}
/*------------------------------------------*/
/*形式参数：
void*/
/*返回值:
void*/
/*函数描述:
LCD1602状态8函数*/
/*------------------------------------------*/
voidState8（）
{
uchari=0,j=5,k=10;
WritePos（1,5）;
for（i=0;i<8;i++）
WriteData（str[i
升级会员 