單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)(C語言版)項目4

1、 教學(xué)內(nèi)容教學(xué)內(nèi)容p單片機(jī)與單片機(jī)與LED數(shù)碼管接口數(shù)碼管接口p數(shù)組概念數(shù)組概念pLED大屏幕顯示器和接口大屏幕顯示器和接口p字符字符LCD 液晶顯示和接口液晶顯示和接口p單片機(jī)與鍵盤接口單片機(jī)與鍵盤接口項目項目4 4 顯示和鍵盤接口技術(shù)應(yīng)用顯示和鍵盤接口技術(shù)應(yīng)用 認(rèn)識認(rèn)識LEDLED數(shù)碼管數(shù)碼管LED數(shù)碼管結(jié)構(gòu)及原理 認(rèn)識認(rèn)識LEDLED數(shù)碼管數(shù)碼管LED數(shù)碼管結(jié)構(gòu)及原理 單片機(jī)與單片機(jī)與LEDLED數(shù)碼管接口數(shù)碼管接口LED數(shù)碼管字型編碼 p若將數(shù)值0送至單片機(jī)的P1口，數(shù)碼管上不會顯示數(shù)字“0”。顯然，要使數(shù)碼管顯示出數(shù)字或字符，直接將相應(yīng)的數(shù)字或字符送至數(shù)碼管的段控制端是不行的，必須使

2、段控制端輸出相應(yīng)的字形編碼。p將單片機(jī)P1口的P1.0、P1.1 P1.7八個引腳依次與數(shù)碼管的a、bf、dp八個段控制引腳相連接。如果使用的是共陽極數(shù)碼管，COM端接+5V，要顯示數(shù)字“0”，則數(shù)碼管的a、b、c、d、e、f六個段應(yīng)點(diǎn)亮，其它段熄滅，需向P1口傳送數(shù)據(jù)11000000B（C0H），該數(shù)據(jù)就是與字符“0”相對應(yīng)的共陽極字型編碼。若共陰極的數(shù)碼管COM端接地，要顯示數(shù)字“1”，則數(shù)碼管的b、c兩段點(diǎn)亮，其他段熄滅，需向P1口傳送數(shù)據(jù)00000110（06H），這就是字符“1”的共陰極字型碼了。單片機(jī)與單片機(jī)與LEDLED數(shù)碼管接口數(shù)碼管接口LED靜態(tài)顯示 靜態(tài)顯示是指數(shù)碼管顯示某

3、一字符時，相應(yīng)的發(fā)光二極管恒定導(dǎo)通或恒定截止。這種顯示方式的各位數(shù)碼管的公共端恒定接地（共陰極）或+5V（共陽極）。每個數(shù)碼管的八個段控制引腳分別與一個八位I/O端口相連。只要I/O端口有顯示字型碼輸出，數(shù)碼管就顯示給定字符，并保持不變，直到I/O口輸出新的段碼。 單片機(jī)與單片機(jī)與LEDLED數(shù)碼管接口數(shù)碼管接口LED靜態(tài)顯示 單片機(jī)與單片機(jī)與LEDLED數(shù)碼管接口數(shù)碼管接口LED動態(tài)顯示 單片機(jī)與單片機(jī)與LEDLED數(shù)碼管接口數(shù)碼管接口LED動態(tài)顯示 動態(tài)顯示是一種按位輪流點(diǎn)亮各位數(shù)碼管的顯示方式，即在某一時段，只讓其中一位數(shù)碼管“位選端”有效，并送出相應(yīng)的字型顯示編碼。此時，其它位的數(shù)碼管

4、因“位選端”無效而都處于熄滅狀態(tài)；下一時段按順序選通另外一位數(shù)碼管，并送出相應(yīng)的字型顯示編碼，依此規(guī)律循環(huán)下去，即可使各位數(shù)碼管分別間斷地顯示出相應(yīng)的字符。這一過程稱為動態(tài)掃描顯示。 分隔符分隔符為分號為分號數(shù)組的概念數(shù)組的概念 l數(shù)組屬于常用的數(shù)據(jù)類型，數(shù)組中的元素有固定數(shù)組屬于常用的數(shù)據(jù)類型，數(shù)組中的元素有固定數(shù)目和相同類型，數(shù)組元素的數(shù)據(jù)類型就是該數(shù)數(shù)目和相同類型，數(shù)組元素的數(shù)據(jù)類型就是該數(shù)組的基本類型。例如，整型數(shù)據(jù)的有序集合稱為組的基本類型。例如，整型數(shù)據(jù)的有序集合稱為整型數(shù)組，字符型數(shù)據(jù)的有序集合稱為字符型數(shù)整型數(shù)組，字符型數(shù)據(jù)的有序集合稱為字符型數(shù)組。組。l數(shù)組還分為一維、二維、

5、三維和多維數(shù)組等，常數(shù)組還分為一維、二維、三維和多維數(shù)組等，常用的是一維、二維和字符數(shù)組。用的是一維、二維和字符數(shù)組。 數(shù)組的基本特點(diǎn)數(shù)組的基本特點(diǎn)構(gòu)造類形數(shù)據(jù)構(gòu)造類形數(shù)據(jù)：由基本類型數(shù)據(jù)按照一定規(guī)則組：由基本類型數(shù)據(jù)按照一定規(guī)則組成。成。數(shù)組：數(shù)組：是有序數(shù)據(jù)的集合；數(shù)組中的每一個元素是有序數(shù)據(jù)的集合；數(shù)組中的每一個元素都屬于同一個數(shù)據(jù)類型，用一個統(tǒng)一的數(shù)組名都屬于同一個數(shù)據(jù)類型，用一個統(tǒng)一的數(shù)組名和下標(biāo)來唯一地確定數(shù)組中的元素。和下標(biāo)來唯一地確定數(shù)組中的元素。應(yīng)用場合應(yīng)用場合: :需要處理的數(shù)據(jù)為數(shù)量已知的若干相需要處理的數(shù)據(jù)為數(shù)量已知的若干相同類型的數(shù)據(jù)時。同類型的數(shù)據(jù)時。 注意：先定義

6、，后使用。注意：先定義，后使用。一維數(shù)組的定義和引用一維數(shù)組的定義和引用一維數(shù)組的定義：一維數(shù)組的定義： 一般格式：類型標(biāo)識符一般格式：類型標(biāo)識符 數(shù)組名數(shù)組名 常量表達(dá)式常量表達(dá)式 ； intint arrayarray10;10; unsigned charunsigned char numnum7; 7; 說明：說明：數(shù)組名數(shù)組名見名知意；數(shù)組名中存放的是一個地址常見名知意；數(shù)組名中存放的是一個地址常量，它代表整個數(shù)組的首地址。同一數(shù)組中的所有元量，它代表整個數(shù)組的首地址。同一數(shù)組中的所有元素，按其下標(biāo)的順序占用一段連續(xù)的存儲單元。素，按其下標(biāo)的順序占用一段連續(xù)的存儲單元。方括弧而非圓括

7、??；方括弧而非圓括?。怀Ａ勘磉_(dá)式：可以是常量或符號常量；表示數(shù)組元素常量表達(dá)式：可以是常量或符號常量；表示數(shù)組元素的個數(shù)（也稱數(shù)組長度）。不允許對數(shù)組大小作動態(tài)的個數(shù)（也稱數(shù)組長度）。不允許對數(shù)組大小作動態(tài)定義。定義。1.1.數(shù)組元素下標(biāo)從數(shù)組元素下標(biāo)從0 0開始開始。array0,array1,array9;遵循標(biāo)識符遵循標(biāo)識符命名規(guī)則命名規(guī)則數(shù)組元素的表達(dá)形式：數(shù)組元素的表達(dá)形式： 數(shù)組名數(shù)組名 下標(biāo)表達(dá)式下標(biāo)表達(dá)式 a array4 = 100; array8 = 34; rray4 = 100; array8 = 34; array10 = 56;array10 = 56;注意：數(shù)組下

8、標(biāo)不能越界！注意：數(shù)組下標(biāo)不能越界！v一個數(shù)組元素具有和相同類型單個變量一樣的屬性，一個數(shù)組元素具有和相同類型單個變量一樣的屬性，可以對它賦值和參與各種運(yùn)算?？梢詫λx值和參與各種運(yùn)算。一維數(shù)組的引用一維數(shù)組的引用一般格式：一般格式： 數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型 數(shù)組名數(shù)組名 常量表達(dá)式常量表達(dá)式 初值表初值表 1.1.定義時賦初值；定義時賦初值；int score5=1,2,3,4,5;int score5=1,2,3,4,5;2.2.給一部分元素賦值；給一部分元素賦值；int score5=1,2;int score5=1,2;3.3.使所有元素為使所有元素為0 0；int score5=0;int

9、 score5=0;4.4.給全部數(shù)組元素賦初值時，可以不指定數(shù)組長度；給全部數(shù)組元素賦初值時，可以不指定數(shù)組長度； int score=1,2,3,4,5;int score=1,2,3,4,5;一維數(shù)組的初始化一維數(shù)組的初始化l1.靜態(tài)數(shù)碼管 靜態(tài)數(shù)碼管以300ms動態(tài)顯示0F; 2.講解任務(wù)4-1作業(yè)：4.1 4.2 4.3LEDLED大屏幕顯示器和接口大屏幕顯示器和接口 LED大屏幕顯示器結(jié)構(gòu)及原理LED點(diǎn)陣顯示器是把很多LED發(fā)光二極管按矩陣方式排列在一起，通過對每個LED進(jìn)行發(fā)光控制，完成各種字符或圖形的顯示。最常見的LED點(diǎn)陣顯示模塊有57（5列7行），79（7列9行），88（8

10、列8行）結(jié)構(gòu)。LED點(diǎn)陣由一個一個的點(diǎn)（LED發(fā)光二極管）組成，總點(diǎn)數(shù)為行數(shù)與列數(shù)之積，引腳數(shù)為行數(shù)與列數(shù)之和。LEDLED大屏幕顯示器和接口大屏幕顯示器和接口 LED大屏幕顯示器結(jié)構(gòu)及原理LEDLED大屏幕顯示器和接口大屏幕顯示器和接口 LED大屏幕顯示器結(jié)構(gòu)及原理“大”字顯示字型碼示意圖LEDLED大屏幕顯示器和接口大屏幕顯示器和接口 LED大屏幕顯示器結(jié)構(gòu)及原理顯示字符“大”的過程如下：先給第一行送高電平（行高電平有效），同時給8列送11110111（列低電平有效 ） ； 然 后 給 第 二 行 送 高 電 平 ， 同 時 給 8 列 送11110111，最后給第八行送高電平，同時給8列

11、送11111111。每行點(diǎn)亮延時時間為1ms，第八行結(jié)束后再從第一行開始循環(huán)顯示。利用視覺駐留現(xiàn)象，人們看到的就是一個穩(wěn)定的圖形。LEDLED大屏幕顯示器和接口大屏幕顯示器和接口 LED大屏幕顯示器接口LEDLED大屏幕顯示器和接口大屏幕顯示器和接口 LED大屏幕顯示器擴(kuò)展接口LEDLED大屏幕顯示器和接口大屏幕顯示器和接口 LED大屏幕顯示器擴(kuò)展接口行驅(qū)動1616 LED點(diǎn)陣顯示電子廣告屏控制電路中，行驅(qū)動電路選用了一片4/16線譯碼器74LS154，生成16條行選通信號線，并在這16條行線上添加了一個8550三極管進(jìn)行反相驅(qū)動。LEDLED大屏幕顯示器和接口大屏幕顯示器和接口 LED大屏幕

12、顯示器擴(kuò)展接口列驅(qū)動行驅(qū)動電路采用了兩片74HC595移位寄存器進(jìn)行“級聯(lián)”，構(gòu)成列驅(qū)動電路，用串行移入、并行輸出的方式為1616LED點(diǎn)陣顯示電子廣告屏提供16位列線數(shù)據(jù)。LEDLED大屏幕顯示器和接口大屏幕顯示器和接口 LED大屏幕顯示器擴(kuò)展接口字符字符LCD LCD 液晶顯示和接口液晶顯示和接口 12345678910111213141516VSS VDD VORS R/WEDB0 DB1ADB3DB2DB5DB4DB7DB6KLCD模塊模塊Vss: +5V電源管腳(Vcc)VDD: 地管腳(GND)Vo: 液晶顯示驅(qū)動電源(0V5V)字符字符LCD LCD 液晶顯示和接口液晶顯示和接口

13、 12345678910111213141516VSS VDD VORS R/WEDB0 DB1ADB3DB2DB5DB4DB7DB6KLCD模塊DB0DB7：數(shù)據(jù)線，可以用8位連接，也可以只用高4位連接，節(jié)約單片機(jī)資源，本實(shí)驗中采用的是八位連接方法。字符字符LCD LCD 液晶顯示和接口液晶顯示和接口 12345678910111213141516VSS VDD VORS R/WEDB0 DB1ADB3DB2DB5DB4DB7DB6KLCD模塊A：背光控制正電源K：背光控制地字符字符LCD LCD 液晶顯示和接口液晶顯示和接口 12345678910111213141516VSS VDD V

14、ORS R/WEDB0 DB1ADB3DB2DB5DB4DB7DB6KLCD模塊單片機(jī)與LCD模塊之間有四種基本操作： 寫命令寫命令 讀狀態(tài)讀狀態(tài) 寫顯示數(shù)據(jù)寫顯示數(shù)據(jù) 讀顯示數(shù)據(jù)讀顯示數(shù)據(jù)字符字符LCD LCD 液晶顯示和接口液晶顯示和接口 12345678910111213141516VSS VDD VORS R/WEDB0 DB1ADB3DB2DB5DB4DB7DB6KLCD模塊字符字符LCD LCD 液晶顯示和接口液晶顯示和接口 12345678910111213141516VSS VDD VORS R/WEDB0 DB1ADB3DB2DB5DB4DB7DB6KLCD模塊RS：數(shù)據(jù)和指

15、令選擇控制端，RS=0:命令/狀態(tài)；RS=1:數(shù)據(jù)R/W：讀寫控制線，R/W=0:寫操作；R/W=1:讀操作E：數(shù)據(jù)讀寫操作控制位，E線向LCD模塊發(fā)送一個脈沖，LCD模塊與單片機(jī)之間將進(jìn)行一次數(shù)據(jù)交換字符字符LCD LCD 液晶顯示和接口液晶顯示和接口 讀狀態(tài)操作 狀態(tài)字的最高位的BF為忙標(biāo)志位，1表示LCD正在忙，0表示不忙。通過判斷最高位BF的0、1狀態(tài)，就可以知道LCD當(dāng)前是否處于忙狀態(tài)，如果LCD一直處于忙狀態(tài)，則繼續(xù)查詢等待，否則進(jìn)行下面的操作。查詢忙狀態(tài)程序段如下：do i=lcd_r_start(); / 調(diào)用讀狀態(tài)函數(shù)，讀取LCD狀態(tài)字 i&=0 x80; / 采用與

16、操作屏蔽掉低7位 delay(2);/ 延時 while(i!=0); / LCD忙，繼續(xù)查詢，否則退出循環(huán)字符字符LCD LCD 液晶顯示和接口液晶顯示和接口 寫命令操作 LCD上電時，都必須按照一定的時序?qū)CD進(jìn)行初始化操作，主要任務(wù)是設(shè)置LCD的工作方式、顯示狀態(tài)、清屏、輸入方式、光標(biāo)位置等。 字符字符LCD LCD 液晶顯示和接口液晶顯示和接口 寫命令操作 void lcd_w_cmd(unsigned char com) unsigned char i; do / 查LCD忙操作 i=lcd_r_start(); / 調(diào)用讀狀態(tài)字函數(shù) i=i&0 x80; / 與操作屏蔽掉

17、低7位 delay(2); while(i!=0); / LCD忙，繼續(xù)查詢，否則退出循環(huán) RW=0; delay1(); RS=0; / RW=1，RS=0，寫LCD命令字 delay1(); E=1; /E端時序 delay1(); P1=com; /將com中的命令字寫入LCD數(shù)據(jù)口 delay1(); E=0; delay1(); RW=1; delay(255);字符字符LCD LCD 液晶顯示和接口液晶顯示和接口 寫命令操作 字符字符LCD LCD 液晶顯示和接口液晶顯示和接口 初始化操作 LCD初始工作方式設(shè)置顯示狀態(tài)設(shè)置清屏返回輸入方式設(shè)置001DL N F * *設(shè)置單片機(jī)與

18、LCD接口數(shù)據(jù)位數(shù)DL、顯示行數(shù)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）設(shè)置數(shù)據(jù)位數(shù)8位，2行顯示，57點(diǎn)陣字符00001DCB設(shè)整體顯示開關(guān)D、光標(biāo)開關(guān)C、光標(biāo)位的字符閃耀BD=1:開顯示；C=0:不顯示光標(biāo)；B=0:光標(biāo)位字符不閃爍例：00001100B（0CH）打開LCD顯示，光標(biāo)不顯示，光標(biāo)位字符不閃爍清屏命令字01H，將光標(biāo)設(shè)置為第一行第一列000001 I/D S設(shè)光標(biāo)移動方向并確定整體顯示是否移動I/D=1:增量方式右移、I/D=0:減量方式左移S=1:移位、S=0:不移位例：0000011

19、0B（06H）設(shè)置光標(biāo)增量方式右移，顯示字符不移動字符字符LCD LCD 液晶顯示和接口液晶顯示和接口 寫數(shù)據(jù)操作 光標(biāo)位置與相應(yīng)命令字 注：表中命令字以十六進(jìn)制形式給出，該命令字就是與LCD顯示位置相對應(yīng)的DDRAM地址。字符字符LCD LCD 液晶顯示和接口液晶顯示和接口 void lcd_w_dat(unsigned char dat) unsigned char i; do / 查忙操作 i=lcd_r_start();/ 調(diào)用讀狀態(tài)字函數(shù) i=i&0 x80; / 與操作屏蔽掉低7位 delay(2); while(i!=0); / LCD忙，繼續(xù)查詢，否則退出循環(huán) RW=0; delay1(); RS=1;/ RW=1，RS=0，寫LCD命令字 delay1(); E=1;/ E端時序 delay1(); P1=dat;/ 將dat中的顯示數(shù)據(jù)寫入LCD數(shù)據(jù)口 delay1(); E=0; delay1(); RW=1; delay(255);單片機(jī)與鍵盤接口單片機(jī)與鍵盤接口單片機(jī)與鍵盤接口單片機(jī)與鍵盤接口p按鍵按照結(jié)構(gòu)原理可分為兩類，一