实验八 矩阵键盘输入实验.docx
《实验八 矩阵键盘输入实验.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《实验八 矩阵键盘输入实验.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
实验八矩阵键盘输入实验
实验八矩阵键盘输入实验
一、实验目的及内容
1、通过液晶显示器接口电路的设计与编程，掌握液晶显示器的原理
2、学会使用液晶显示器，并把它嵌入到电子信息产品中。
二、实验仪器与设备
1、单片机实训与开发系统主机模块1台、PC一台
2、键盘扫描/LCD显示实验模块1台
3、相关控制软件
三、实验基本原理与内容
一、点阵式液晶屏显示模块介绍
1、基本结构
字符型液晶板上排列着若干个5×7或5×10点阵的字符显示位，每个显示位可显示一个字符，从规格上分为每行8，16，24，40，80位，有一行二行和四行三类。
内存中192种字符包括英文大小写字母，数字和书写符号等。
用户还可以自定义4个5×10或8个5×7点阵的字符。
PCB上有14个引线端，其中有8条数据线，三条控制线，三条电源线，见表5-20。
可与8051相接，通过送入数据和指令可对显示方式和显示内容作出选择。
见表13-1
引线号
符号
名称
功能
1
2
3
4
5
6
7
┇
14
VSS
VDD
VLCD
RS
R/
E
DB0
┇
DB7
地
电源
液晶驱动电压
寄存器选择
读/写
使能
8位数据线
OV
5V±5%
H数据寄存器
L指令寄存器
H读,L写
下降沿触发
数据传输
2、指令功能
格式：
RSR/
∣DB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0
其中RS和R/
共同决定选择哪一个寄存器，如表5-21所示，而DB7～DB0则决定指令功能，指令共11种，它们是：
清除，返回，输入方式放置，显示开关控制，移位控制，功能设置，CGRAM地址设置，DDRAM地址设置，读忙标志和地址，写数据倒CG/DDRAM，读数据由CG/DDRAM。
RS
R/
操作
0
0
指令寄存器写入
0
1
忙标志和地址计数器读出
1
0
数据寄存器写入
1
1
数据寄存器读出
3、特点
重量轻：
<100g
体积小：
约100mm厚
功耗低：
10～15mW
显示内容丰富：
内存192种字符（包括ASCⅡ码）。
可自定义8或4种字符
指令功能强：
可组合成各种输入、显示、移位方式以满足不同要求
接口方便简单：
可与4或8位微处理器相连
RAM功能：
80位的屏幕存储
工作温度：
0～50℃和－20～70℃两种
可靠性高：
寿命是50000小时（25℃）
4、工作时序见图13-1。
二、指令说明
清屏
命令格式：
RSR/
DB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0
00
0
0
0
0
0
0
0
1
清除屏幕显示，并置地址计数器AC为0。
返回
命令格式
RSR/
DB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0
00
0
0
0
0
0
0
1
x
置DDRAM即显示RAM的地址为0。
显示返回到原始位置。
输出方式设置
命令格式：
RSR/
DB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0
00
000001I/DS
设置光标的移动方向，并指定整体显示是否移动。
其中I/D如为1，则是增量方式，如为0，则是减量方式；S如为1，则位移，如为0，则不位移。
显示开关控制
命令格式：
RSR/
DB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0
00
00001DCB
其中：
•D控制的整体显示的开与关，D＝1，则开显示，D=0，则关显示。
•C控制光标的开与关，C=1，光标开，否则光标关。
•B控制光标处字符的闪烁，B=1,字符闪烁，B=0，字符不闪烁。
光标移位
命令格式：
RSR/
DB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0
00
0001S/CR/L××
移动光标或整体显示，SSRAM中内容不变。
其中：
•S/C为1时，显示位移，为0时光标移动。
•R/L为1时，向右移位，为0时向左移位。
功能设置
命令格式：
RSR/
DB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0
00
001DLNF××
其中：
•DL设置接口数据位数，DL＝1为8位数据接口，DL＝0为4位数据接口。
•N设置显示行数，N=0，单行显示，N=1双行显示。
•F设置字形大小，F=1，为5×10点阵，F=O时为5×7点阵。
CGRAM（字符生成RAM）地址位置
命令格式：
RSR/
DB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0
00
01AAAAAA
本命令设置CGRAM的地址，地址范围为0～63。
DDRAM（显示数据RAM）地址设置
命令格式：
RSR/
DB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0
00
1AAAAAAA
本命令设置DDRAM的地址，地址范围为0～127。
读忙标志BF及地址计数器
命令格式：
RSR/
DB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0
01
BF
AC
其中：
•BF为忙标志位，如为1，则表示忙，此时LCM不能接收命令和数据，如为0，则表示不忙。
•AC地址计数器的值，范围是0～127。
10、向CF/DDRAM写数据
命令格式：
RSR/
DB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0
10
BF
DATA
本命令将数据写入CGRAM或DDRAM中，应与CGRAM或DDRAM地址设置命令相接合。
11、从CG/DDRAM中读数据
命令格式：
RSR/
DB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0
11
DATA
本指令从CGRAM或DDRAM中读出数据，应与CGRAM或DDRAM地址设置命令相接合。
三、原理图实验内容
液晶显示模块电路可直接与单片机的I/O口或扩展I/O口连接，也可挂在单片机的总线上。
实验线路如图13-2所示。
对照液晶显示模块与单片机的硬件接口电路图，可编写LCD模块的驱动程序。
4*4矩阵键盘如图所示。
编写键盘扫描程序，当有键被按下时，在液晶屏上显示对应的键号。
四、实验步骤
（1）用40芯排线把主机模块和键盘扫描/LCD显示实验模块连接起来，接通电源，运行参考程序。
（2）把40芯排线拔掉，用导线将主机和键盘扫描/LCD显示实验模块连接起来，连接方式自己定义，编写一个程序运行。
#include
#include"lcd.h"
#include"key.h"
voidmain（void）
{
LcdInit（）;
while
（1）
{
KeyDown（）;
}
}
//key.h
#defineGPIO_KEYP1
u8KeyValue;//用来存放读取到的键值
u8Disp[]="0123456789abcdef";
/*******************************************************************************
*函数名:
delay
*函数功能:
延时函数，i=1时，大约延时10us
*******************************************************************************/
voiddelay（u16i）
{
while（i--）;
}
/*******************************************************************************
*函数名:
KeyDown
*函数功能:
检测有按键按下并读取键值
*输入:
无
*输出:
无
*******************************************************************************/
voidKeyDown（void）
{
chara=0;
staticintnum=0;
GPIO_KEY=0x0f;
if（GPIO_KEY!
=0x0f）//读取按键是否按下
{
delay（1000）;//延时10ms进行消抖
if（GPIO_KEY!
=0x0f）//再次检测键盘是否按下
{
//测试列
GPIO_KEY=0X0F;
switch（GPIO_KEY）
{
case（0X07）:
KeyValue=0;break;
case（0X0b）:
KeyValue=1;break;
case（0X0d）:
KeyValue=2;break;
case（0X0e）:
KeyValue=3;break;
}
//测试行
GPIO_KEY=0XF0;
switch（GPIO_KEY）
{
case（0X70）:
KeyValue=KeyValue;break;
case（0Xb0）:
KeyValue=KeyValue+4;break;
case（0Xd0）:
KeyValue=KeyValue+8;break;
case（0Xe0）:
KeyValue=KeyValue+12;break;
}
while（（a<50）&&（GPIO_KEY!
=0xf0））//检测按键松手检测
{
delay（1000）;
a++;
}
num++;
if（num%17==0）LcdWriteCom（0xc0）;//设置数据指针起点
if（num%33==0）{LcdWriteCom（0x01）;num=0;}//设置数据指针起点
LcdWriteData（Disp[KeyValue]）;
}
}
}
//lcd.h
/*******************************************************************************
*函数名:
Lcd1602_Delay1ms
*函数功能:
延时函数，延时1ms
*输入:
c
*输出:
无
*说名:
该函数是在12MHZ晶振下，12分频单片机的延时。
*******************************************************************************/
voidLcd1602_Delay1ms（uintc）//误差0us
{
uchara,b;
for（;c>0;c--）
{
for（b=199;b>0;b--）
{
for（a=1;a>0;a--）;
}
}
}
voidLcdWriteCom（ucharcom）//写入命令
{
LCD1602_E=0;//使能
LCD1602_RS=0;//选择发送命令
LCD1602_RW=0;//选择写入
LCD1602_DATAPINS=com;//放入命令
Lcd1602_Delay1ms
（1）;//等待数据稳定
LCD1602_E=1;//写入时序
Lcd1602_Delay1ms（5）;//保持时间
LCD1602_E=0;
}
voidLcdWriteData（uchardat）//写入数据
{
LCD1602_E=0;//使能清零
LCD1602_RS=1;//选择输入数据
LCD1602_RW=0;//选择写入
LCD1602_DATAPINS=dat;//写入数据
Lcd1602_Delay1ms
（1）;
LCD1602_E=1;//写入时序
Lcd1602_Delay1ms（5）;//保持时间
LCD1602_E=0;
}
voidLcdInit（）//LCD初始化子程序
{
LcdWriteCom（0x38）;//开显示
LcdWriteCom（0x0c）;//开显示不显示光标
LcdWriteCom（0x06）;//写一个指针加1
LcdWriteCom（0x01）;//清屏
LcdWriteCom（0x80）;//设置数据指针起点
}
五、实验思考
1、连接图示器件线路
2、在ＬＣＤ上显示各自学号，如：
“Mynumberis：
20144024xxxx”，编写实验程序。
3、设计定义4ｘ4矩阵键盘以及按键所对应的字符，在ＬＣＤ第一行上显示“Helloword!
”，并在第二行，依次显示矩阵键盘按下的键值0~F。
写出实验程序。
编写出实验程序。
六、思考提示
关注程序中红色部分
总共有２６个字符，一行显示１６个字符０ｘ８０第一行起始的位置，０ｘｃｏ第二行的起始位置
升级会员 