單片機顯示和鍵盤技術(shù)

單片機顯示和鍵盤技術(shù)第1頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月單片機與LED數(shù)碼管接口LED數(shù)碼管結(jié)構(gòu)及原理

第2頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月單片機與LED數(shù)碼管接口LED數(shù)碼管結(jié)構(gòu)及原理

第3頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月單片機與LED數(shù)碼管接口LED數(shù)碼管字型編碼若將數(shù)值0送至單片機的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，必須使段控制端輸出相應的字形編碼。將單片機P1口的P1.0、P1.1…P1.7八個引腳依次與數(shù)碼管的a、b…f、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六個段應點亮，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。第4頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月單片機與LED數(shù)碼管接口LED靜態(tài)顯示靜態(tài)顯示是指數(shù)碼管顯示某一字符時，相應的發(fā)光二極管恒定導通或恒定截止。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。

第5頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月單片機與LED數(shù)碼管接口LED靜態(tài)顯示第6頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月單片機與LED數(shù)碼管接口LED動態(tài)顯示第7頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月單片機與LED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，并送出相應的字型顯示編碼。此時，其它位的數(shù)碼管因“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的字符。這一過程稱為動態(tài)掃描顯示。

第8頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月LED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進行發(fā)光控制，完成各種字符或圖形的顯示。最常見的LED點陣顯示模塊有5×7（5列7行），7×9（7列9行），8×8（8列8行）結(jié)構(gòu)。LED點陣由一個一個的點（LED發(fā)光二極管）組成，總點數(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。第9頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月LED大屏幕顯示器和接口

LED大屏幕顯示器結(jié)構(gòu)及原理第10頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月LED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第11頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月LED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列送11111111。每行點亮延時時間為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。第12頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月LED大屏幕顯示器和接口

LED大屏幕顯示器接口第13頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月LED大屏幕顯示器和接口

LED大屏幕顯示器擴展接口第14頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月字符LCD液晶顯示和接口

12345678910111213141516VSSVDDVORSR/WEDB0DB1ADB3DB2DB5DB4DB7DB6KLCD模塊Vss:+5V電源管腳(Vcc)VDD:地管腳(GND)Vo:液晶顯示驅(qū)動電源(0V～5V)第15頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月字符LCD液晶顯示和接口

12345678910111213141516VSSVDDVORSR/WEDB0DB1ADB3DB2DB5DB4DB7DB6KLCD模塊DB0～DB7：數(shù)據(jù)線，可以用8位連接，也可以只用高4位連接，節(jié)約單片機資源，本實驗中采用的是八位連接方法。第16頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月字符LCD液晶顯示和接口

12345678910111213141516VSSVDDVORSR/WEDB0DB1ADB3DB2DB5DB4DB7DB6KLCD模塊A：背光控制正電源K：背光控制地第17頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月字符LCD液晶顯示和接口

12345678910111213141516VSSVDDVORSR/WEDB0DB1ADB3DB2DB5DB4DB7DB6KLCD模塊單片機與LCD模塊之間有四種基本操作：

寫命令 讀狀態(tài) 寫顯示數(shù)據(jù) 讀顯示數(shù)據(jù)第18頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月字符LCD液晶顯示和接口

12345678910111213141516VSSVDDVORSR/WEDB0DB1ADB3DB2DB5DB4DB7DB6KLCD模塊RSR/W操作00寫命令操作（初始化、光標定位等）01讀狀態(tài)操作（讀忙標志）10寫數(shù)據(jù)操作（要顯示的內(nèi)容）11讀數(shù)據(jù)操作（可以把顯示存儲區(qū)中的數(shù)據(jù)反讀出來）第19頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月字符LCD液晶顯示和接口

12345678910111213141516VSSVDDVORSR/WEDB0DB1ADB3DB2DB5DB4DB7DB6KLCD模塊RS：數(shù)據(jù)和指令選擇控制端，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模塊與單片機之間將進行一次數(shù)據(jù)交換第20頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月字符LCD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&=0x80;//采用與操作屏蔽掉低7位delay(2); //延時}while(i!=0); //LCD忙，繼續(xù)查詢，否則退出循環(huán)第21頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月字符LCD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進行初始化操作，主要任務是設(shè)置LCD的工作方式、顯示狀態(tài)、清屏、輸入方式、光標位置等。

第22頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月字符LCD液晶顯示和接口

寫命令操作voidlcd_w_cmd(unsignedcharcom){unsignedchari;do{//查LCD忙操作i=lcd_r_start(); //調(diào)用讀狀態(tài)字函數(shù)i=i&0x80;//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=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);}第23頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月字符LCD液晶顯示和接口

寫命令操作編號指令名稱控制信號命令字D7D6D5D4D3D2D1D01清屏00000000012歸home位000000001×3輸入方式設(shè)置00000001I/DS4顯示狀態(tài)設(shè)置0000001DCB5光標畫面滾動000001S/CR/L××6工作方式設(shè)置00001DLNF××7CGRAM地址設(shè)置0001A5A4A3A2A1A08DDRAM地址設(shè)置001A6A5A4A3A2A1A09讀BF和AC01BFAC6AC5AC4AC3AC2AC1AC0第24頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月字符LCD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001DLNF**—設(shè)置單片機與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=1:5×10、F=0:5×7例：00111000B（38H）設(shè)置數(shù)據(jù)位數(shù)8位，2行顯示，5×7點陣字符00001DCB—設(shè)整體顯示開關(guān)D、光標開關(guān)C、光標位的字符閃耀BD=1:開顯示；C=0:不顯示光標；B=0:光標位字符不閃爍例：00001100B（0CH）打開LCD顯示，光標不顯示，光標位字符不閃爍清屏命令字01H，將光標設(shè)置為第一行第一列000001I/DS—設(shè)光標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：00000110B（06H）設(shè)置光標增量方式右移，顯示字符不移動第25頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月字符LCD液晶顯示和接口

寫數(shù)據(jù)操作

光標位置與相應命令字

列行123456789101112131415161808182838485868788898A8B8C8D8E8F2C0C1C2C3C4C5C6C7C8C9CACBCCCDCECF注：表中命令字以十六進制形式給出，該命令字就是與LCD顯示位置相對應的DDRAM地址。第26頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月字符LCD液晶顯示和接口

voidlcd_w_dat(unsignedchardat){unsignedchari;do{ //查忙操作i=lcd_r_start(); //調(diào)用讀狀態(tài)字函數(shù)i=i&0x80; //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);}第27頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月單片機與鍵盤接口第28頁，課件共34頁，創(chuàng)作于2023年2月單片機與鍵盤接口按鍵按照結(jié)構(gòu)原理可分為兩類，一類是觸點式開關(guān)按鍵，如機械式開關(guān)、導電橡膠式開關(guān)等；另一類是無觸點開關(guān)按鍵，如電氣式按鍵，磁感應按鍵等。前者造價低，后者壽命長。按鍵按照接口原理可分為編碼鍵盤與非編碼鍵盤兩類。這兩類鍵盤的主要區(qū)別是識別鍵符及給出相應鍵碼的方法。編碼鍵盤主要是用硬件來實現(xiàn)對按鍵的識別，硬件結(jié)構(gòu)復雜；非編碼鍵盤主要是由軟件來實現(xiàn)按鍵的定義與識別，硬