C51典型例程(按鍵驅(qū)動)

1、C51編程鍵盤LED數(shù)碼管字符型LCD主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：鍵盤1. 獨(dú)立式鍵盤獨(dú)立式鍵盤 (1) 獨(dú)立式鍵盤的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)鍵盤1. 獨(dú)立式鍵盤獨(dú)立式鍵盤 (2) 編程模式 在確定了鍵盤的編程結(jié)構(gòu)后，就可以編制鍵盤接口程序。鍵盤接口程序的功能實(shí)際上就是驅(qū)動鍵盤工作，完成按鍵的識別，根據(jù)所識別按鍵的鍵值，完成按鍵子程序的正確散轉(zhuǎn)，從而完成單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)對用戶按鍵動作的預(yù)定義響應(yīng)。 由于獨(dú)立式鍵盤的每一個按鍵占用一條IO口線，每個按鍵的工作不影響其他按鍵，因此，可以直接依據(jù)每個IO口線的狀態(tài)來進(jìn)行子程序散轉(zhuǎn)，使程序編制簡練一些。鍵盤1. 獨(dú)立式鍵盤獨(dú)立式鍵盤 (2)編程模式 另外，可以使用鍵盤編碼值來

2、進(jìn)行按鍵子程序的散轉(zhuǎn)，程序更具有通用性。通用的獨(dú)立式鍵盤接口程序由鍵盤管理程序、散轉(zhuǎn)表和鍵盤處理子程序三部分組成。 鍵盤管理程序：擔(dān)負(fù)鍵盤工作時的循環(huán)監(jiān)測（看是否有鍵被按下）、鍵盤去抖動、按鍵識別、子程序散轉(zhuǎn)（根據(jù)所識別的按鍵進(jìn)行轉(zhuǎn)子程序處理）等基本工作。 散轉(zhuǎn)表：支持應(yīng)用程序根據(jù)按鍵值進(jìn)行正確的按鍵子程序跳轉(zhuǎn)。 鍵盤處理子程序：負(fù)責(zé)對具體按鍵的系統(tǒng)定義及功能執(zhí)行。鍵盤2. 矩陣鍵盤矩陣鍵盤 (1) 矩陣鍵盤的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn) 行列式鍵盤是用n條I/O線作為行線，m條I/O線作為列線組成的鍵盤。在行線和列線的每一個交叉點(diǎn)上，設(shè)置一個按鍵。這樣，鍵盤中按鍵的個數(shù)是nm個。鍵盤2. 矩陣鍵盤矩陣鍵盤 (

3、2) 矩陣鍵盤的編程模式 矩陣鍵盤具有更加廣泛的應(yīng)用，可采用計算的方法來求出鍵值，以得到按鍵特征碼?，F(xiàn)在以圖6-2為例加以說明。 檢測出是否有鍵按下。方法是Pl.0Pl.3輸出全0，然后讀Pl.4Pl.7的狀態(tài)，若為全1則無鍵閉合，否則表示有鍵閉合。 有鍵閉合后，調(diào)用l020 ms延時子程序以避開按鍵抖動。鍵盤3. 按鍵開關(guān)的抖動問題按鍵開關(guān)的抖動問題 (1) 硬件方法 在硬件上可采用在鍵輸出端加R-S觸發(fā)器（雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器）或單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器構(gòu)成去抖動電路，如圖所示是一種由R-S觸發(fā)器構(gòu)成的去抖動電路，當(dāng)觸發(fā)器一旦翻轉(zhuǎn)，觸點(diǎn)抖動不會對其產(chǎn)生任何影響。鍵盤3. 按鍵開關(guān)的抖動問題按鍵開關(guān)的抖動問題

4、(2)軟件方法 軟件方法其實(shí)很簡單，就是在單片機(jī)獲得P1.0口為低電平的信息后，不是立即認(rèn)定S已被按下，而是延時10ms或更長一些時間后再次檢測P1.0口，如果仍為低電平，說明S的確按下了，這實(shí)際上是避開了按鍵按下時的抖動時間。而在檢測到按鍵釋放后（P1.0為高電平）再延時510ms，消除后沿的抖動，然后再對鍵值處理。不過一般情況下，通常不對按鍵釋放的后沿進(jìn)行處理，實(shí)踐證明，也能滿足一定的要求。當(dāng)然，在實(shí)際應(yīng)用中，對按鍵的要求也是千差萬別的，要根據(jù)不同的需要來編制處理程序，但以上是消除按鍵抖動的原則。鍵盤4. 鍵盤的工作方式鍵盤的工作方式 (1) 編程掃描方式 編程掃描方式是利用CPU完成其他

5、工作的空余調(diào)用鍵盤掃描子程序來響應(yīng)鍵盤輸入的要求。在執(zhí)行鍵功能程序時，CPU不再響應(yīng)鍵輸入要求，直到CPU重新掃描鍵盤為止。鍵盤4. 鍵盤的工作方式鍵盤的工作方式 (2) 定時掃描方式 定時掃描方式就是每隔一段時間對鍵盤掃描一次，它利用單片機(jī)內(nèi)部的定時器產(chǎn)生一定時間（例如10ms）的定時，當(dāng)定時時間到就產(chǎn)生定時器溢出中斷，CPU響應(yīng)中斷后對鍵盤進(jìn)行掃描，并在有鍵按下時識別出該鍵，再執(zhí)行該鍵的功能程序。鍵盤4. 鍵盤的工作方式鍵盤的工作方式 (3)中斷掃描方式 采用上述兩種鍵盤掃描方式時，無論是否按鍵，CPU都要“定時”掃描鍵盤，而單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)工作時，并非經(jīng)常需要鍵盤輸入，因此，CPU經(jīng)常處于

6、空掃描狀態(tài)，為提高CPU工作效率，可采用中斷掃描工作方式。其工作過程如下：當(dāng)無鍵按下時，CPU處理自己的工作，當(dāng)有鍵按下時，產(chǎn)生中斷請求，CPU轉(zhuǎn)去執(zhí)行鍵盤掃描子程序，并識別鍵號。鍵盤5. 獨(dú)立式鍵盤應(yīng)用例程獨(dú)立式鍵盤應(yīng)用例程 . （1）程序功能 P3口作輸入口，P1口作輸出口。P3口的低4位連接4只獨(dú)立按鍵，構(gòu)成獨(dú)立式鍵盤；P1口用于驅(qū)動8只LED燈，低電平有效?？刂埔鬄椋篜3.0為低電平時，P1.0、P1.7對應(yīng)的LED點(diǎn)亮；P3.1為低電平時，P1.1、P1.6對應(yīng)的LED點(diǎn)亮；P3.2為低電平時，P1.2、P1.5對應(yīng)的LED點(diǎn)亮；P3.3為低電平時，P1.3、P1.4對應(yīng)的LED點(diǎn)

7、亮。 （2）源程序清單（見word文檔）鍵盤5. 矩陣鍵盤應(yīng)用例程矩陣鍵盤應(yīng)用例程 （1）程序功能 矩陣鍵盤如圖6-2所示， P2口作輸出口，用于驅(qū)動8只LED，低電平有效?？刂埔鬄椋簭?fù)位LED的顯示狀態(tài)為高4位亮，低4位滅，當(dāng)相應(yīng)按鍵按下時，8位LED以BCD碼形式顯示對應(yīng)的按鍵輸入數(shù)字。如9號鍵按下時，8位LED的狀態(tài)（亮表示1，滅表示0）為：09H。 (2) 源程序清單（見word文檔）LED數(shù)碼管 1. ED顯示器的結(jié)構(gòu)與工作原理顯示器的結(jié)構(gòu)與工作原理 LED顯示器又稱數(shù)碼管，它由8只發(fā)光二極管組成。7只發(fā)光二極管排成“8”字形，另一只構(gòu)成小數(shù)點(diǎn)，各字形段標(biāo)記如圖所示。通過不同的組合

8、，可用來顯示數(shù)字09、字母AF及小數(shù)點(diǎn)等。要顯示某個字形時，就點(diǎn)亮相應(yīng)的字段。LED數(shù)碼管 1. LED顯示的接口電路顯示的接口電路 (1) 靜態(tài)顯示 所謂靜態(tài)顯示，是指顯示器顯示某一字符時，相應(yīng)的發(fā)光二極管恒定地導(dǎo)通，顯示器的公共端接固定的有效電平，即共陰極的公共端接低電平，共陽極的公共端接高電平（電源）。靜態(tài)顯示有并行輸出和串行輸出兩種方式。3位共陽LED靜態(tài)顯示接口電路。如圖6-8所示為并行輸出的3位共陽LED靜態(tài)顯示接口電路。并行顯示方式每個十進(jìn)制位都需要有一個8位輸出口控制，圖中采用3片74LS373擴(kuò)展并行I/O口，口地址是由74LSl38譯碼器的輸出決定的，74LSl38的A、B

9、、C分別接80C5l的P2.5、P2.6和P2.7，所以3片74LS373的地址分別為1FFFH、3FFFH、5FFFH。譯碼輸出信號與單片機(jī)的寫信號一起控制對各74LS373數(shù)據(jù)的寫入。LED數(shù)碼管 1. LED顯示的接口電路顯示的接口電路 靜態(tài)顯示 對于靜態(tài)顯示方式，LED顯示器由接口芯片直接驅(qū)動，采用較小的驅(qū)動電流就可以得到較高的顯示亮度。但是，并行輸出顯示的十進(jìn)制位數(shù)多時，需要并行I/O接口芯片的數(shù)量較多。示數(shù)字09、字母AF及小數(shù)點(diǎn)等。要顯示某個字形時，就點(diǎn)亮相應(yīng)的字段。LED數(shù)碼管 1. LED顯示的接口電路顯示的接口電路 (2) 動態(tài)顯示 當(dāng)顯示器位數(shù)較多時，可以采用動態(tài)顯示。所

10、謂動態(tài)顯示，就是一位一位地輪流點(diǎn)亮各位顯示器。對于每一位顯示器而言，每隔一段時間點(diǎn)亮一次。雖然在同一時刻只有一位顯示器在工作，但由于人眼的視覺暫留效應(yīng)和發(fā)光二極管熄滅時的余輝，看到的卻是多個字符“同時”顯示。顯示器亮度既與點(diǎn)亮?xí)r的導(dǎo)通電流有關(guān)，也與點(diǎn)亮掃描時間長短和間隔時間有關(guān)。調(diào)整電流和時間參數(shù)，即可實(shí)現(xiàn)亮度較高較穩(wěn)定的顯示。LED數(shù)碼管 3. LED動態(tài)顯示應(yīng)用例程（一）動態(tài)顯示應(yīng)用例程（一） (1) 程序功能 LED數(shù)碼顯示電路如圖6-9所示，在單片機(jī)負(fù)載能力足夠的情況下，可去掉7407和7406芯片，在本程序中不考慮7407和7406芯片的作用，即位驅(qū)動是低電平有效，字驅(qū)動是高電平有效

11、?？刂埔鬄椋涸?位LED數(shù)碼管上依次顯示1、2、3、4、5、6。掃描間隔時間為1ms。 （2）源程序清單（見word文檔）字符型LCD （1）LCD的特性 1）+5 V供電，亮度可調(diào)整。 2）內(nèi)藏振蕩電路，系統(tǒng)內(nèi)含重置電路。 3）提供各種控制命令，如清除顯示器、字符閃爍、光標(biāo)閃爍、顯示移位等多種功能。 4）顯示用數(shù)據(jù)RAM（DDRAM）共有80個字節(jié)。 5）字符產(chǎn)生器ROM（CGROM）有160個57點(diǎn)陣字形。 6）字符產(chǎn)生器RAM（CGRAM）可由用戶自行定義8個57的點(diǎn)陣字形。 （2）162字符型LCD引腳說明 162字符型LCD共有14個引腳，其功能見表6-3所示。2. HD44780

12、 驅(qū)動器（驅(qū)動器（162字符型字符型LCD）字符型LCD （3）LCD內(nèi)部的內(nèi)存 LCD內(nèi)部存儲器共分為3種：固定字形ROM，稱為CG（Character Generator）ROM；數(shù)據(jù)顯示RAM，稱為DD（Data Display）RAM；用戶自定義字形RAM，稱為CG RAM。 1）CGROM：CGROM內(nèi)存儲著192個57點(diǎn)陣的字形，這些字形均已固定，例如將“A”寫入LCD中，就是將“A”的ASCII碼41H寫入DDRAM中，控制芯片就會自動至CGROM中將“A”的字形點(diǎn)陣數(shù)據(jù)找出來而顯示在LCD上。2. HD44780 驅(qū)動器（驅(qū)動器（162字符型字符型LCD）字符型LCD （3）L

13、CD內(nèi)部的內(nèi)存 2）DDRAM：DDRAM內(nèi)用來存儲寫入LCD內(nèi)部的字符，DDRAM的地址分布從00H67H，分別代表LCD的各列位置，如表6-4和表6-5所示，例如我們要將“A”寫入第2行的第l個位置，就先設(shè)置DDRAM地址為40H，而后寫入41H至LCD即可。2. HD44780 驅(qū)動器（驅(qū)動器（162字符型字符型LCD）字符型LCD （3）LCD內(nèi)部的內(nèi)存 3）CGRAM：此區(qū)域只有64字節(jié)，可將用戶將自行設(shè)計的字形寫入LCD中，一個字的大小為57點(diǎn)陣，共可以存儲8個字形，其顯示碼為00H07H。2. HD44780 驅(qū)動器（驅(qū)動器（162字符型字符型LCD）字符型LCD （4）LCD內(nèi)

14、部寄存器 1）指令寄存器（Instructiong Register，IR）與數(shù)據(jù)寄存器（Data Register，DR）：指令寄存器和數(shù)據(jù)寄存器都是8位的寄存器，IR寄存器用來儲存指令代碼或地址；DR寄存器則是作為寫入存儲器或從存儲器中讀取數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。從外部要對LCD模塊控制時，是由RS引腳來選擇數(shù)據(jù)引腳D7D0的信號，用來對IR寄存器或DR寄存器做寫入或讀取。 2）忙碌標(biāo)志（Busy Flag，BF）。當(dāng)LCD模塊內(nèi)部處于忙碌狀態(tài)，不能接收或處理外部信號時，這個標(biāo)志就會被設(shè)定為1，因此在對LCD模塊控制時，一定要先檢查這個忙碌標(biāo)志，當(dāng)BF=0時，才可以對LCD模塊進(jìn)行控制。2. H

15、D44780 驅(qū)動器（驅(qū)動器（162字符型字符型LCD）字符型LCD （4）LCD內(nèi)部寄存器 3）地址計數(shù)器（Address Count，AC）。LCD模塊顯示的每一個字符位置都會有一個地址，地址計數(shù)器記錄了這個地址，在數(shù)據(jù)寫入或讀取的動作完成后，AC的值會遞減或遞增1，可以在LCD初始化時設(shè)定。2. HD44780 驅(qū)動器（驅(qū)動器（162字符型字符型LCD）字符型LCD （5）控制方式 通過CPU來控制LCD模塊，方式十分簡單，LCD模塊其內(nèi)部可以看成有兩組寄存器，一個為指令寄存器，一個為數(shù)據(jù)寄存器，由RS引腳來控制。所有對指令寄存器或數(shù)據(jù)寄存器的存取均需檢查LCD內(nèi)部的忙碌標(biāo)志（Busy

16、Flag），此標(biāo)志用來告知LCD內(nèi)部正在工作，不允許接收任何的控制命令。而此位的檢查可以令RS=0時，讀取D7來加以判斷，當(dāng)此位為0時，才可以寫入指令寄存器或數(shù)據(jù)寄存器。2. HD44780 驅(qū)動器（驅(qū)動器（162字符型字符型LCD）字符型LCD （6）控制命令 單片機(jī)通過11條指令對LCD模塊進(jìn)行控制，表6-6列出了這些指令和控制引腳的關(guān)系。 1）清屏（01H） 2. HD44780 驅(qū)動器（驅(qū)動器（162字符型字符型LCD）2 2）歸）歸home位（位（Return Home）字符型LCD （6）控制命令 3）輸入方式設(shè)置（Enter Mode Set） 2. HD44780 驅(qū)動器（驅(qū)動

17、器（162字符型字符型LCD）4）顯示狀態(tài)設(shè)置（）顯示狀態(tài)設(shè)置（Display on/off Control）。）。字符型LCD （6）控制命令 5）光標(biāo)或畫面滾動（Cursor or Display Shift） 2. HD44780 驅(qū)動器（驅(qū)動器（162字符型字符型LCD）6）工作方式設(shè)置（）工作方式設(shè)置（Function Set）字符型LCD （6）控制命令 7）CGRAM地址設(shè)置（Set CGRAM Address）。 2. HD44780 驅(qū)動器（驅(qū)動器（162字符型字符型LCD）8) DDRAM地址設(shè)置（地址設(shè)置（Set DDRAM Address）字符型LCD （6）控制命令

18、9）讀“忙”標(biāo)志和地址指針（Read Busy Flag and Address）。單片機(jī)對指令寄存器通道讀操作（RS=0，R/W=l）時，將讀出此格式的“忙”標(biāo)志BF值和7位地址指針計數(shù)器AC的當(dāng)前值。單片機(jī)隨時都可以對HD44780U讀“忙”操作。BF值反映HD44780U的接口狀態(tài)。單片機(jī)在對進(jìn)行HD44780U每次操作時，首先要讀BF值判斷HD44780U的當(dāng)前接口狀態(tài)，僅在BF=0時，單片機(jī)才可以向HD44780U寫指令代碼或顯示數(shù)據(jù)以及從HD44780U讀出顯示數(shù)據(jù)。單片機(jī)讀出的地址指針計數(shù)器AC當(dāng)前值可能是DDRAM地址或CGRAM的地址，這取決于最近一次單片機(jī)向AC寫入的地址類

19、型。 2. HD44780 驅(qū)動器（驅(qū)動器（162字符型字符型LCD）字符型LCD （6）控制命令 11）讀數(shù)據(jù)（Read Data from CG or DD RAM）。在HD44780U內(nèi)部運(yùn)行時序的操作下，地址指針計數(shù)器AC的每次修改，包括新的AC值的寫入，光標(biāo)滾動位移所引起的AC值的修改或由單片機(jī)讀寫數(shù)據(jù)操作后產(chǎn)生的AC值的修改，HD44780U都會把當(dāng)前AC所指單元的內(nèi)容送到接口部分?jǐn)?shù)據(jù)輸出寄存器內(nèi)，供單片機(jī)讀取。如果AC值為DDRAM地址指針，則認(rèn)為接口部分?jǐn)?shù)據(jù)輸出寄存器的數(shù)據(jù)為DDRAM內(nèi)AC所指單元的字符代碼；如果AC值為CGRAM地址指針，則認(rèn)為接口部分?jǐn)?shù)據(jù)輸出寄存器的數(shù)據(jù)為

20、CGRAM內(nèi)AC所指單元的字模數(shù)據(jù)。 2. HD44780 驅(qū)動器（驅(qū)動器（162字符型字符型LCD）字符型LCD (2) 寫命令子函數(shù)void lcdwCMD(unsigned char CMD) /*定義寫命令子函數(shù)，CMD為控制碼，Attribc 為屬性標(biāo)志，決定是否要進(jìn)行忙信號檢測*/ lcdwaitidle() /*調(diào)用忙檢測子函數(shù)*/RSPIN=0; RWPIN=0; /*設(shè)置為寫命令狀態(tài)*/ DataPort = CMD; /*控制碼送數(shù)據(jù)口*/ ENPIN=1; /*形成使能脈沖*/ _nop_(); ENPIN=0;3. 162字符型字符型LCD的驅(qū)動子函數(shù)的驅(qū)動子函數(shù)字符型

21、LCD (3) 寫數(shù)據(jù)子函數(shù)void lcdwData(unsigned char Data) /*定義寫數(shù)據(jù)子函數(shù)，dataW 為顯示數(shù)據(jù)*/ lcdwaitidle(); /*調(diào)用忙檢測子函數(shù)*/ RSPIN=1; RWPIN=0; /*設(shè)置為寫數(shù)據(jù)狀態(tài)*/ DataPort = Data; /*顯示數(shù)據(jù)送數(shù)據(jù)口*/ ENPIN=1; /*形成使能脈沖*/ _nop_(); ENPIN=0;3. 162字符型字符型LCD的驅(qū)動子函數(shù)的驅(qū)動子函數(shù)字符型LCD (4) 顯示光標(biāo)（位置）定位子函數(shù)void lcdpos(void) /*定義顯示位置子函數(shù)，行、列號在調(diào)用前給出*/ XPOS&=0 x0f; /*列號為015*/ YPOS&=0 x01; /*行號為0或1*/ if(YPOS=0 x00) lcdwCMD(XPOS|0 x80); /*若為第1行，地址設(shè)置碼為：列號80H */ else if(YPOS=0 x01) /*若為第2行，地址設(shè)置碼為：列號80H40H*/ lcdwCMD (XPOS+0 x40)|0 x80);3. 162字符型字符型LCD的驅(qū)動