1、1602LCD显示电话拨号键盘按键dwg-毕业论文(设计)题目_单片机课程设计_指导教师_ _院系_ _专业_ _班级_ _姓名_学号_ _2015年 9月 1 日至2015年 12月 7日(共12周)1602LCD显示电话拨号键盘按键 摘要:介绍了基于单片机LCD1602显示屏的设计过程。给出了其硬件原理图和系统仿真图。关键词:单片机 1602LCD显示屏 键盘系统一、设计预达目标要求以51单片机作为微控制器,通过1602LCD显示屏显示拨号键盘,键值包括数字0-9及“*”“#”等12个按键,数字显示为逐个显示方式。二.设计方案首先构建单片机最小系统、键盘输入系统及1602LCD显示系统。通
2、过单片机扫描键值,将其结果输入到1602LCD显示屏上。(一)单片机最小系统单片机最小系统主要由电源、复位、震荡电路以及扩展部分等部分组成。图2.1单片机最小系统(二)输入按键系统独立的键盘与单片机相连时,每个按键都需要单片机的一个I/O线,若按键较多时,占用的I/O口资源就会过多,为此就引入了矩阵键盘。本次设计共有09、#、*共12个按键,因此引入3*4的矩阵键盘,共需要7个I/O口,7条线分别与单片机P3口相连。注:当作为输入时,上拉电阻将其电位拉高,若输入为低电平则可提供电流源;所以P0口如果作为输入时,处在高阻抗状态,只有外接一个上拉电阻才能有效。图2.2输入按键系统(三) 1602L
3、CD显示系统AT89C51单片机,P0口输出时,必须使用上拉电阻,提高电压,否则无法得到输出结果。注:51单片机的P0口在做IO时需要上拉电阻,使其避免悬空,因为P0口内部是漏集开路输出的。其他口则不需要上拉电阻。图2.3 1602 LCD显示系统1 LCD1602原件显示原理图2.3.1 LCD1602引脚图表1 LCD1602引脚功能编号符号引脚说明编号符号引脚说明1VSS电源地9D2数据2VDD电源正极10D3数据3VL液晶显示偏压11D4数据4RS数据/命令选择12D5数据5R/W读/写选择13D6数据6E使能信号14D7数据7D0数据15D8背光源正极8D1数据16D9背光源负极2
4、LCD1602引脚说明第1脚:VSS为地电源;第2脚:VDD接+5V电源;第3脚:VL为液晶显示器对比度调度端,接正电源时对比度最弱,接地时对比度最高,对比度过高会产生“鬼影”,必要时可以通过一个10K的电位器调整对比度。第4脚:RS为寄存器选择,高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。第5脚:R/W为读写信号线,高电平时进行读操作,低电平时进行写操作。当RS和R/W同为低电平时可以写入指令或者显示地址,当RS低电平R/W为高电平时可以读忙信号,当RS为高电平R/W低电平时可以写入数据。第6脚:E端为使能端,当E端由高电平跳变成低电平时,液晶模块执行命令。第714脚:D0D7为8位双向
5、数据线。第15脚:背光源正极。第16脚:背光源负极2。3 LCD1602指令1602液晶模块内部的控制器共有11条指令,如下表所示表2液晶模块内部控制其指令序号指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D01清显示00000000012光标返回000000001*3置输入模式00000001I/DS4显示开/关控制0000001DCB5光标或字符移位000001S/CR/L*6置功能00001DLNF*7置字符发生存贮器地址0001字符发生存贮器地址8只数据存贮器地址001显示数据存贮器地址9读忙标志或地址01BF计数器地址10写数到CGRAM或DDRAM10要写的数据内容11从CGRAM或D
6、DRAM读数11读出的数据内容指令说明:指令1:清显示,指令码01H,光标复位到地址00H位置;指令2:光标复位,光标返回到地址00H;指令3:光标和显示位置设置I/D,光标移动方向,高电平向右移,低电平向左移,S:屏幕上所有文字是否左移或右移,高电平表示有效,低电平表示无效;指令4: 显示开关控制。D:控制整体的显示开与关,高电平表示开显示,低电平表示关显示。C:控制光标的开与关,高电平表示有光标,低电平表示无光标。B:控制光标是否闪烁,高电平闪烁,低电平不闪烁;指令5:光标或显示移位S/C,高电平时显示移动的文字,低电平时显示移动的光标;指令6:功能设置命令DL:高电平时为4位总线,低电平
7、时为8位总线。N:低电平时为单位行显示,高电平时为双行显示。F:低电平时显示5*7的点阵字符,高电平时显示5*10的显示字符。指令7:字符发生器RAM地址设置;指令8:DDRAM地址设置;指令9:读忙信号和光标地址。BF:忙标志位,高电平表示忙,此时模块不能接收命令或数据,如果为低电平表示不忙2。4 LCD1602数字代码1602液晶模块内部的字符发生存储器(CGROM)已经存储了160个不同的点阵字符图形,其中阿拉伯数字的代码为:代码 数字00110000 000110001 100110010 200110011 300110100 400110101 500110110 60011011
8、1 700111000 800111001 9(四)设计原理图根据设计要求画出原理图:电路图中的扬声器也就是LS1在这个系统中起到了读出按键的数值及拨号与接听的传递功能图2.4设计原理图三 分析与编程(一)系统流程图图3.1为系统总流程图。首先系统进入初始化,系统开始运行,当检测键盘没有按下时,则返回继续检测直至有键盘按下;当扫描到键盘按下时,读取按键值,并检测是否超过10位,若没有超过则送入液晶显示;若超过10位则系统重新初始化。(二)LCD显示程序流程图显示程序流程图如图3.2流程图分析:首先对1602显示屏进行初始化,然后检查忙信号,若BF=0,则获得显示RAM的地址,写入相应的数据显示
9、;若BF=1,则代表模块正在进行内部操作,不接受人和外部指令和数据,知道BF=0为止。(三)设计程序#include#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define DelayNOP() _nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); sbit BEEP=P10;sbit LCD_RS=P20;sbit LCD_RW=P21;sbit LCD_EN=P22;void DelayMS(uint ms);bit LCD_Busy_Check();void LCD_Set_Position(uch
10、ar Position);void Write_LCD_command(uchar cmd);void Write_LCD_data(uchar dat);/-标题字符串char code Title_Text=- phone Code -;/-键盘拔号与键盘符号映射表uchar code key_Table=1,2,3,4,5,6,7,8,9,*,0,#;/-键盘拔号数字缓冲uchar Dial_Code_Str= ;此处空格太少,会在屏幕上显示一个字符出来uchar keyNo=0xff;int tCount=0;/-/延时/-void DelayMS(uint x)uchar i;whi
11、le(x-)for(i=0;i120;i+); /-/在LCD指定的行上显示字符串/-void Display_String(uchar *str,uchar LineNo)uchar k; LCD_Set_Position(LineNo);for(k=0;k16;k+)Write_LCD_data(strk);/-/忙检查/-bit LCD_Busy_Check()bit LCD_Status;LCD_RS=0;/寄存器选择LCD_RW=1;/读状态寄存器LCD_EN=1;/开始读DelayMS(1);LCD_Status=(bit)(P0&0x80) ;LCD_EN=0;return LC
12、D_Status;/-/写LCD命令/-void Write_LCD_Command(uchar cmd)while(LCD_Busy_Check()&0x80)=0x80);/忙等待LCD_RS=0;/选取择命令寄存器LCD_RW=0;/写LCD_EN=0;_nop_();_nop_();P0=cmd;DelayNOP();LCD_EN=1;DelayNOP();LCD_EN=0;/-/发送数据/-void Write_LCD_Data(uchar Str)while(LCD_Busy_Check()&0x80)=0x80);/忙等待LCD_RS=1;LCD_RW=0;LCD_EN=0;P0
13、=Str;DelayNOP();LCD_EN=1;DelayMS(1);LCD_EN=0;/-/LCD初始化/-void Initialize_LCD()Write_LCD_Command(0x38);DelayMS(5);Write_LCD_Command(0x0C);/清屏DelayMS(5);Write_LCD_Command(0x06);/字符进入模式,屏幕不动,字符后移。DelayMS(5);Write_LCD_Command(0x01);/显示开,关光标。DelayMS(5);/-/设置显示位置/-void LCD_Set_Position(uchar Position)Write
14、_LCD_Command(Position | 0x80);/-/t0控制按键声音/-void T0_INT() interrupt 1TH0=-600/256;TL0=-600%256;BEEP=BEEP;if(+tCount=200)tCount=0;TR0=0; /-/键盘扫描/-/=uchar Getkey()uchar i,j,k=0;uchar keyScanCode=0xef,0xdf,0xbf,0x7f;/键盘扫描码uchar keyCodeTable=0xee,0xed,0xeb,0xde,0xdd,0xdb,0xbe,0xbd,0xbb,0x7e,0x7d,0x7b;P3=
15、0x0f;/扫描键盘获取按键序号if(P3!=0X0F)for(i=0;i4;i+)P3=keyScanCodei;for(j=0;j3;j+)k=i*3+j;if(P3=keyCodeTablek)return k;else return 0xff; /-/main/-void main()uchar i=0,j;P0=P2=P1=0XFF;IE=0X82;TMOD=0X01;Initialize_LCD(); /LCD初始化Display_String(Title_Text,0x00);/在第一行显示标题while(1)keyNo=Getkey();/获取按键值if(keyNo=0xff)
16、continue;/无按键时继续扫描if(+i=12)/超过11位时清空for(j=0;j16;j+)Dial_Code_Strj= ;i=0;Dial_Code_Stri=key_TablekeyNo;/将待显示字符放入待显示的拔号串中Display_String(Dial_Code_Str,0x40);/在第二行显示号码TR0=1;/T0中断控制按键声音while(Getkey()!=0xff);/等待按键释放 四 仿真仿真图根据电路原理,在Proteus软件中绘制出,检查无误后导入程序运行,观察仿真结果是否准确的达到所预期的效果,如果没有达到,则分析原因,找出错误,直至达到预期效果。设计
17、仿真图如下图:图4 仿真图LCD1602显示按键值,当按键超过11位时,前11位按键值全部清零,重新显示按键值。五在实现过程中遇到的问题及排除措施本次设计中,在单片机最小系统初始设计时,电容和晶振选择不合理,导致无法起振【能否起振及是否失真都与放大倍数相关,放大倍数与负反馈相关,负反馈越强放大倍数越低。放大倍数大于3就会有失真,远大于3时,就输出近似方波,小于3时,不能起振。所以最好有自动增益控制电路】。通过查阅资料,多次实验,确定了合适的电容与晶振。在开始设计电路时,P0口与显示屏相连时未考虑到添加上拉电阻,显示屏无法显示按键值,添加上拉电阻后【注:电路叠加定理和诺顿定理就可以求出R了 将V
18、CC和上拉电阻看成恒流输出,上拉电流就是 VCC/R 了 实际的选择还要考虑器件拉入电流的能力】,显示正常。六 设计心得体会通过本次设计,进一步加深了对51单片机的理解,熟悉了Proteus环境中的ISIS模块原理图绘制,掌握了仿真的基本方法和C51编程语言。对按键扫描输入系统和LCD1602显示系统的工作原理及编程方法有了更进一步的了解。在设计过程当中,通过查阅资料等形式能培养个人分析、解决问题的能力。七 参考文献 1张迎新等,单片机初级教程.北京:北京航空航天大学出版社,20002李清照,单片机原理及接口技术.北京:北京航空航天大学出版社,19993王静霞等,单片机应用技术:C语言版.北京
19、:电子工业出版社,20094胡汉才,单片机原理及接口技术.北京:清华大学出版社,19965江力等,单片机原理及应用技术. 北京:清华大学出版社,20066万福君等,单片微机原理系统设计与开发应用.合肥:中国科学技术大学出版社,20017付家才等,单片机控制工程实践技术.北京:化学工业出版社,20048何立民,单片机高级教程.北京:北京航空航天大学出版社,20009刘守义等,单片机应用技术.西安:西安电子科技大学出版社,200210李群芳等,单片机原理、接口及应用.北京:清华大学出版社,200511求是科技,单片机:典型模块设计实例导航.北京:人民邮电出版社,200512吴金戌等,8051单片机实践与应用.北京:清华大学出版社,200213张友德等,单片微型机原理、应用与实验.上海:复旦大学出版社,2001
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