單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用項(xiàng)目化教程（C語言版）（第2版） 課件 任務(wù)4.3

項(xiàng)目4電子時鐘控制系統(tǒng)任務(wù)4.3按鍵可調(diào)電子時鐘明確任務(wù)

在工業(yè)控制中，很多儀表顯示都采用的是LCD液晶模塊。LCD具有體積小、功耗低、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧等優(yōu)點(diǎn)，在單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)中常用來作為顯示器件。工作任務(wù)：采用LCD1602顯示來制作四個按鍵可調(diào)電子時鐘，顯示時分秒功能。知識鏈接

液晶顯示器簡稱LCD（LiquidCrystalDiodes）是一種低壓微功耗的平板型顯示器件，屬于被動顯示器件，本身不發(fā)光，是靠調(diào)制外界光來實(shí)現(xiàn)顯示的。液晶顯示器具有壽命長、重量輕、功耗低、抗干擾能力強(qiáng)、顯示內(nèi)容豐富等特點(diǎn)，因而在單片機(jī)系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。一.LCD顯示技術(shù)簡介筆段式LCD顯示器通常有六段、七段、八段、九段、十四段和十六段等，其中以七段最為常用，它類似于LED數(shù)碼管顯示器，每個顯示器包括段電極a、b、c、d、e、f、g七個筆畫段和一個背電極BP，可以顯示數(shù)字和簡單的字符，廣泛用于電子表、數(shù)字儀表等。

LCD液晶顯示器分類點(diǎn)陣式LCD顯示器可分為字符型和圖像型，段電極與背電極構(gòu)成n行n列矩陣，液晶位于行列相交的帶狀電極之間，其大小可以根據(jù)由顯示清晰度來決定。通過控制每個點(diǎn)的亮、滅來實(shí)現(xiàn)字符和圖像的顯示，點(diǎn)陣式LED的控制一般采用掃描方式。LCM是把LCD顯示器、背光光源、驅(qū)動器、控制器等部件通過印刷電路板構(gòu)造成一個整體，作為一個獨(dú)立部件使用。LCD顯示模塊LCM

特點(diǎn)是功能強(qiáng)、易于控制、接口簡單，在單片機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用較多。二、LCD1602液晶模塊簡介LCD1602是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號等的點(diǎn)陣型液晶模塊?？梢燥@示兩行，每行16個字符，有8位數(shù)據(jù)總線D0~D7和RS、R/W、EN三個控制端口。工作電壓為5V，可顯示192種字符，5×7或5×10點(diǎn)陣字形，可自編8（5×7）或4（5×10）種字符，對比度可調(diào)。編號符號引腳說明編號符號引腳說明1VSS電源地9DB2DataI/O2VDD電源正極（5V）10DB3DataI/O3V0液晶顯示偏壓信號11DB4DataI/O4RS數(shù)據(jù)/命令選擇端（H/L）12DB5DataI/O5R/W讀/寫選擇端（H/L）13DB6DataI/O6E使能信號14DB7DataI/O7DB0DataI/O15BLA背光源正極8DB1DataI/O16BLK背光源負(fù)極讀操作時序

寫操作時序

1602液晶模塊內(nèi)部的控制器共有11條控制指令。讀寫操作、屏幕和光標(biāo)的操作都是通過指令編程來實(shí)現(xiàn)的?？刂浦噶钪噶?：清顯示，指令碼01H,光標(biāo)復(fù)位到地址00H位置。指令2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址00H。指令3：光標(biāo)和顯示模式設(shè)置。設(shè)定每次寫入數(shù)據(jù)后光標(biāo)的移位方向，并設(shè)定每次寫入字符后是否移動。

I/D：光標(biāo)移動方向，高電平右移，低電平左移；

S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。高電平表示有效，低電平則無效。指令4：顯示開關(guān)控制。D：控制整體顯示的開與關(guān)，高電平表示開顯示，低電平表示關(guān)顯示；

C：控制光標(biāo)的開與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無光標(biāo)；B：控制光標(biāo)是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。指令5：光標(biāo)或顯示移位S/C：高電平時移動顯示的文字，低電平時移動光標(biāo)；R/L：高電平右移1格，AC值加1，低電平左移1格，AC值減1。指令6：功能設(shè)置命令DL：高電平時為4位總線，低電平時為8位總線N：低電平時為單行顯示，高電平時雙行顯示F:

低電平時顯示5x7的點(diǎn)陣字符，高電平時顯示5x10的點(diǎn)陣字符指令7：字符發(fā)生器RAM地址設(shè)置指令8：DDRAM地址設(shè)置指令9：讀忙信號和光標(biāo)地址BF：為忙標(biāo)志位，高電平表示忙，此時模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。指令10：寫數(shù)據(jù)指令11：讀數(shù)據(jù)LCD1602液晶模塊內(nèi)部的HD44780內(nèi)置了DDRAM、CGROM和CGRAM。CGROM是1602內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器，已經(jīng)存儲了192個不同的點(diǎn)陣字符圖形，包括阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母大小寫、常用符號和日文假名等，每個字符都有固定的代碼。CGRAM用于存儲自定義的字符點(diǎn)陣，共64B，能存儲8組自定義字符的點(diǎn)陣數(shù)組。

DDRAM用來寄存待顯示的字符代碼，共80個字節(jié)，其地址和屏幕顯示位置的對應(yīng)關(guān)系。對LCD1602寄存器操作主要有4種，讀狀態(tài)、寫指令、讀數(shù)據(jù)、寫數(shù)據(jù)。操作輸入輸出讀狀態(tài)RS=L,R/W=H,E=HD0-D7=狀態(tài)字寫指令RS=L,R/W=L,D0-D7=指令碼，E=高脈沖無讀數(shù)據(jù)RS=H,R/W=H,E=HD0-D7=數(shù)據(jù)寫數(shù)據(jù)RS=H,R/W=L,D0-D7=數(shù)據(jù)，E=高脈沖無三編程應(yīng)用/***********LCD寫指令******************/voidLCD_write_com(unsignedcharcom) { LCD_RS=0;//RS、RW為低電平LCD_EN由低電平跳變?yōu)楦唠娖綍r，液晶寫指令

LCD_RW=0; LCD_EN=0; LCD_DAT=com; LCD_EN=1; delay(10);//延時，等待數(shù)據(jù)傳輸完成

LCD_EN=0;}/**********LCD寫數(shù)據(jù)*******/voidLCD_write_data(unsignedchardat) { LCD_RS=1;//RS為高電平，RW為低電平，LCD_EN由低電平跳變?yōu)楦唠娖綍r時，液晶寫數(shù)據(jù)

LCD_RW=0; LCD_EN=0; LCD_DAT=dat; LCD_EN=1; delay(5);//通過延時，等待數(shù)據(jù)傳輸完成

LCD_EN=0;}/*********液晶初始化******************/voidinit_1602() { LCD_EN=0;//初始化，RS、RW、LCD_EN為低電平

LCD_RW=0; LCD_RS=0; LCD_write_com(0x38);//顯示模式設(shè)置

LCD_write_com(0x08);//顯示關(guān)閉

LCD_write_com(0x01);//顯示清屏

LCD_write_com(0x06);//顯示光標(biāo)移動設(shè)置

LCD_write_com(0x0c);//顯示開及光標(biāo)設(shè)置}四、硬件電路圖五、軟件設(shè)計(jì)與編程

（1）利用LCD1602顯示字符。需要指定顯示位置與字符voiddisplay_char(unsignedcharaddr,unsignedchardat){ LCD_write_com(0x80+add);//指定顯示位置

LCD_write_data(dat);//顯示字符}如果需要顯示一串字符時，定義函數(shù)如下。注意行的切換。voiddisp_string(unsignedcharaddr,char*string) { unsignedcharlen,i,k; len=strlen(string); if(addr<0x10)//地址小于0x10時，在液晶第一行顯示

{ LCD_write_com(0x80+addr); for(i=0;i<len;i++) { k=addr+i; if(k==0x10) LCD_write_com(0x80+0x40); LCD_write_data(*(string+i)); } k=0; } else//否，則在第二行顯示

{ LCD_write_com(addr-0x10+0xC0); for(i=0;i<len;i++) LCD_write_data(*(string+i)); }}voidtime_chuli(void)//時間函數(shù){ if(flag_1S==1)//每到一秒，執(zhí)行一次

{flag_1S=0; sec++;}//秒數(shù)據(jù)+1 if(sec>59) //當(dāng)秒數(shù)值大于59時，秒清零，分鐘加1 {sec=0; min++; } if(min>59) //當(dāng)分鐘數(shù)值大于59時，分鐘清零，小時加1 {min=0; hour++; } if(hour>23) //當(dāng)小時數(shù)值大于23時，小時清零

hour=0; }（2）利用LCD1602制作24小時制時鐘。第一行顯示即可定時1s參照任務(wù)2秒表計(jì)，時間的處理，需要考慮實(shí)際情況。（3）添加按鍵，實(shí)現(xiàn)時鐘調(diào)整功能按鍵功能分別為功能鍵，用來切換調(diào)整位置，即調(diào)整時、分、秒的選擇；加鍵和減鍵對應(yīng)調(diào)整對象數(shù)據(jù)加或減；確認(rèn)鍵，按下確認(rèn)，不論當(dāng)前處于調(diào)整什么狀態(tài)都保存數(shù)據(jù)并退出開始正常工作。

采用軟件編程實(shí)現(xiàn)。采集并保存按鍵連續(xù)不同時刻的電平，通過電平來進(jìn)行是否下降沿到來的判別，為了能更好的把按鍵去抖動也融合在里面，一般采集保存4次以上的按鍵狀態(tài)。例如，定義三個臨時緩存用來存放鍵盤的前3個時刻狀態(tài)，當(dāng)最早兩個的狀態(tài)temp1、temp2為1時，上一個狀態(tài)temp3和當(dāng)前狀態(tài)為0時，才認(rèn)為按鍵真正有效。

if(temp1&temp2&(~temp3)&(~key)) { ---//按鍵有效后，執(zhí)行的程序

}

每采集一次按鍵信息，都需要更新已有狀態(tài)，把最新的信息保存起來，最早一