本章內(nèi)容單片機(jī)與LED數(shù)碼管接口LED大屏幕顯示器和接口字符LCD液晶顯示和接口單片機(jī)與鍵盤接口第5章顯示和鍵盤接口技術(shù)5.1單片機(jī)與LED數(shù)碼管接口5.1.1LED數(shù)碼管結(jié)構(gòu)及原理

單片機(jī)與LED數(shù)碼管接口2.LED數(shù)碼管結(jié)構(gòu)及原理

共陽結(jié)構(gòu)共陰結(jié)構(gòu)單片機(jī)與LED數(shù)碼管接口3.LED數(shù)碼管字型編碼

若將數(shù)值0送至單片機(jī)的P1口，數(shù)碼管上不會(huì)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，必須使段控制端輸出相應(yīng)的字形編碼。將單片機(jī)P1口的P1.0、P1.1…P1.7八個(gè)引腳依次與數(shù)碼管的a、b…f、dp八個(gè)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(gè)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(duì)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LED數(shù)碼管接口3.LED數(shù)碼管字型編碼

表5.2數(shù)碼管字型編碼(P133)單片機(jī)與LED數(shù)碼管接口5.1.2LED靜態(tài)顯示

靜態(tài)顯示是指數(shù)碼管顯示某一字符時(shí)，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(gè)數(shù)碼管的八個(gè)段控制引腳分別與一個(gè)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LED數(shù)碼管接口LED靜態(tài)顯示

單片機(jī)與LED數(shù)碼管接口5.13LED動(dòng)態(tài)顯示

單片機(jī)與LED數(shù)碼管接口LED動(dòng)態(tài)顯示工作原理

動(dòng)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(shí)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(shí)，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(shí)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(dòng)態(tài)掃描顯示。

5.2LED大屏幕顯示器和接口

5.2.1LED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(duì)每個(gè)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5×7（5列7行），7×9（7列9行），8×8（8列8行）結(jié)構(gòu)。LED點(diǎn)陣由一個(gè)一個(gè)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。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(shí)給8列送11110111（列低電平有效）；然后給第二行送高電平，同時(shí)給8列送11110111，……最后給第八行送高電平，同時(shí)給8列送11111111。每行點(diǎn)亮延時(shí)時(shí)間為1ms，第八行結(jié)束后再?gòu)牡谝恍虚_始循環(huán)顯示。利用視覺駐留現(xiàn)象，人們看到的就是一個(gè)穩(wěn)定的圖形。LED大屏幕顯示器和接口

LED大屏幕顯示器接口LED大屏幕顯示器和接口

LED大屏幕顯示器擴(kuò)展接口5.3字符LCD液晶顯示和接口

5.31LCD顯示器1、概述

LCD(LiquidCrystalDisplay)是液晶顯示器的縮寫，液晶顯示器是一種被動(dòng)式的顯示器，即液晶本身并不發(fā)光，而是利用液晶經(jīng)過處理后能改變光線通過方向的特性，而達(dá)到白底黑字或黑底白字顯示的目的。液晶顯示器具有功耗低、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，廣泛地應(yīng)用在儀器儀表和控制系統(tǒng)中。本節(jié)介紹1602模塊式(LCM）點(diǎn)陣式LCD的原理與使用方法。2、1602型液晶顯示模塊的外觀如下：3、LCD液晶顯示器引腳及其功能

12345678910111213141516VSSVDDVORSR/WEDB0DB1ADB3DB2DB5DB4DB7DB6KLCD模塊Vss:+5V電源管腳(Vcc)VDD:

地管腳(GND)Vo:

液晶顯示驅(qū)動(dòng)電源(0V～5V)LCD液晶顯示器的引腳

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(jī)資源，本實(shí)驗(yàn)中采用的是八位連接方法。LCD液晶顯示器的引腳

12345678910111213141516VSSVDDVORSR/WEDB0DB1ADB3DB2DB5DB4DB7DB6KLCD模塊A：背光控制正電源K：背光控制地LCD液晶顯示器的引腳

12345678910111213141516VSSVDDVORSR/WEDB0DB1ADB3DB2DB5DB4DB7DB6KLCD模塊單片機(jī)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)LCD液晶顯示器的引腳

12345678910111213141516VSSVDDVORSR/WEDB0DB1ADB3DB2DB5DB4DB7DB6KLCD模塊RSR/W操作00寫命令操作（初始化、光標(biāo)定位等）01讀狀態(tài)操作（讀忙標(biāo)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(chǔ)區(qū)中的數(shù)據(jù)反讀出來）LCD液晶顯示器的引腳

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(gè)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LCD液晶顯示和接口

寫命令操作編號(hào)指令名稱控制信號(hào)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(biāo)畫面滾動(dòng)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字符LCD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

列行123456789101112131415161808182838485868788898A8B8C8D8E8F2C0C1C2C3C4C5C6C7C8C9CACBCCCDCECF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(duì)應(yīng)的DDRAM地址。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(jī)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(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000001I/DS—設(shè)光標(biāo)移動(dòng)方向并確定整體顯示是否移動(dòng)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(biāo)增量方式右移，顯示字符不移動(dòng)5.3.2字符LCD液晶顯示器與單片機(jī)的接口

5.3.3字符LCD液晶顯示器的應(yīng)用

1、字符LCD液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)程序voidwrite_com(ucharcom); //寫命令函數(shù)voidwrite_dat(uchardat); //寫數(shù)據(jù)函數(shù)voidlcd_init(); //LCD初始化子程序voidSetCur(ucharPara); //設(shè)置光標(biāo)類型//設(shè)置光標(biāo)位置voidLcdPos(ucharxPos,ucharyPos);

//顯示一個(gè)字符voidWriteChar(ucharc,ucharxPos,ucharyPos);//顯示一個(gè)字符串voidWriteString(uchar*str,ucharxPos,ucharyPos);字符LCD液晶顯示的實(shí)際應(yīng)用-顯示字符串

voidmain(){uchars1[]="Welcome...!!";uchars2[]="_GuangZhouChina_";uchars3[]="2012-06-23";lcd_init();SetCur(CurNoFlash); //不顯示光標(biāo)

WriteString(s1,0,0);//在0列0行開始顯示s1字符串

WriteString(s3,0,1);//在0列1行開始顯示s3字符串

while(1){;}}字符LCD液晶顯示的實(shí)際應(yīng)用-數(shù)字電子鐘

voidmain(){uchars1[]="Welcome...!!";uchars2[]="2012-11-13";lcd_init();//LCD初始化

timer0_init();//定時(shí)器0初始化

SetCur(NoCur); //無光標(biāo)顯示

WriteString(s1,0,0);//在0行0列顯示：Welcome...!!delay_1ms(5000);//延時(shí)5秒

while(1){WriteString(s2,0,0);//在0行0列顯示：2012-11-13WriteChar(date[5],4,1);//在1行4列顯示：時(shí)的十位

WriteChar(date[4],5,1);//在1行5列顯示：時(shí)的個(gè)位

WriteChar(‘:’,6,1);//在1行6列顯示：“：”

WriteChar(date[3],7,1);//顯示分鐘

WriteChar(date[2],8,1);WriteChar(':',9,1);WriteChar(date[1],10,1);//顯示秒鐘

WriteChar(date[0],11,1);}}5.4單片機(jī)與鍵盤接口5.4.1按鍵簡(jiǎn)介1.常見的按鍵開關(guān)彈性按鍵彈性按鍵撥動(dòng)開關(guān)電源開關(guān)撥碼開關(guān)5.4單片機(jī)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(diǎn)式開關(guān)按鍵，如機(jī)械式開關(guān)、導(dǎo)電橡膠式開關(guān)等；另一類是無觸點(diǎn)開關(guān)按鍵，如電氣式按鍵，磁感應(yīng)按鍵等。前者造價(jià)低，后者壽命長(zhǎng)。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(shí)別鍵符及給出相應(yīng)鍵碼的方法。編碼鍵盤主要是用硬件來實(shí)現(xiàn)對(duì)按鍵的識(shí)別，硬件結(jié)構(gòu)復(fù)雜；非編碼鍵盤主要是由軟件來實(shí)現(xiàn)按鍵的定義與識(shí)別，硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，軟件編程量大。這里將要介紹的獨(dú)立式按鍵和矩陣式鍵盤都是非編碼鍵盤。2.按鍵的去抖機(jī)械式按鍵在按下或釋放時(shí)，由于機(jī)械彈性作用的影響，通常伴隨有一定時(shí)間的觸點(diǎn)機(jī)械抖動(dòng)，然后其觸點(diǎn)才穩(wěn)定下來，抖動(dòng)時(shí)間一般為510ms，在觸點(diǎn)抖動(dòng)期間檢測(cè)按鍵的通與斷狀態(tài)，可能導(dǎo)致判斷出錯(cuò)。3.按鍵的去抖的思路

（a）檢測(cè)按鍵（b）釋放按鍵按鍵去抖流程圖5.4.2獨(dú)立式按鍵

獨(dú)立式按鍵電路配置靈活，軟件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但每個(gè)按鍵必須占用一根I/O口線，因此，在按鍵較多時(shí)，I/O口線浪費(fèi)較大，不宜采用。1.獨(dú)立式按鍵硬件接口

2.獨(dú)立式按鍵程序設(shè)計(jì)1)按鍵有效的編程

ucharkey(){if(s0==1)return0;else{delay(10);if(s0==1)return0;elsereturn1;}}sbits0=P3^0;(S0==1)(S0==0)

2.獨(dú)立式按鍵程序設(shè)計(jì)2)抬鍵有效的編程

ucharkey(){if(s0==1)return0;//無按鍵

else//有按鍵

{delay(10);//延時(shí)10mSif(s0==1)return0;

else{

while(s0==0);//等待抬鍵

return1;}}}sbits0=P3^0;(S0==1)(S0==0)

2.獨(dú)