键盘及字符型液晶显示器
简易计算器设计说明书
摘要单片机的出现是计算机制造技术高速发展的产物，它是嵌入式控制系统的核心。
如今，它已广泛的应用到我们生活的各个领域，电子、科技、通信、汽车、工业等。
计算器的出现给我们的生活带来了巨大的便利，计算器在我们的生活中随处可见，也是我们日常生活中不可缺少的工具。
本设计是基于51系列单片机来进行的数字计算器系统设计，可以完成计算器的键盘输入，进行加、减、乘、除简单的基本四则运算，并在LCD上显示相应的结果。
设计电路采用AT89C51单片机为主要控制电路，利用按键作为计算器的键盘的输入。
显示采用字符LCD 静态显示。
软件方面使用C语言编程，并用PROTUES仿真。
单片微型计算机简称单片机。
它是在一块芯片上集成中央处理器（CPU）、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、定时/计数器及I/O接口电路等部件，构成一个完整的微型计算机。
它的特点是：高性能，高速度，体积小，价格低廉，稳定可靠，应用广泛。
单片机比专用处理器最适合应用于嵌入式系统，因此它得到了最多的应用。
本文介绍了单片机的产生发展、功能特点、应用开发等内容。
【关键词】简单计算器单片机 LCD 应用发展背景近年来，单片机以其体积小、价格廉、面向控制等独特优点，在各种工业控制、仪器仪表、设备、产品的自动化、智能化方面获得了广泛的应用。
与此同时，单片机应用系统的可靠性成为人们越来越关注的重要课题。
影响可靠性的因素是多方面的，如构成系统的元器件本身的可靠性、系统本身各部分之间的相互耦合因素等。
其中系统的抗干扰性能是系统可靠性的重要指标。
本设计采用80c51 芯片，实现了利用单片机进行了一个简单计算器设计。
允许对输入数据进行加减乘除运算及LCD 显示．如果设计对象是更为复杂的计算器系统，其实际原理与方法与本设计基本相同。
LCD液晶显示器是Liquid Crystal Display 的简称，LCD 的构造是在两片平行的玻璃基板当中放置液晶盒，下基板玻璃上设置TFT（薄膜晶体管），上基板玻璃上设置彩色滤光片，通过TFT上的信号与电压改变来控制液晶分子的转动方向，从而达到控制每个像素点偏振光出射与否而达到显示目的。
单片机控制LCD液晶显示器(含程序)
液晶显示器一．实验目的：1.了解全点阵图形LCD的结构和原理掌握在MSP430上如何使用外设。
2.了解LCD显示器的工作原理、种类(笔段型、点阵字符型、点阵图形)及主要性能指标。
3.掌握图形点阵LCD的编程使用方法;理解LCD显示模块命令的种类、功能及使用方法。
4.了解LCD字符生成软件的使用方法（见附录）。
二．实验内容：1.在LCD上显示Hello和中文字“南京工业大学”。
2.通过键盘控制Hello或者中文字符在LCD上左右、上下移动。
3.学会使用字符生成软件来实现任意字符代码的生成和显示。
4.其他另外可以实现的目标:使字符在按键没有松动的情况下连续移动；实现字符的循环移动，即当字符串移动到边界时仍可以移动，显示不完的部分从另一边显示出来。
三．实验原理：1.图形点阵式液晶原理液晶是一种具有规则性分子排列的有机化合物，它既不是液体也不是固体，而是介于固态和液态之间的物质。
液晶具有电光效应和偏光特性，这是它能用于显示的主要原因。
常用的液晶显示器可分成3类，分别是扭曲向列型（Twisted Nematic）、超扭曲向列型（Super TN）和彩色薄膜型。
字符点阵式属于扭曲向列型LCD。
典型的字符点阵式液晶显示器是由控制器、驱动器、字符发生器ROM、字符发生器RAM和液晶屏组成，字符由5*7 点阵或5*10点阵组成。
一般结果如图一所示：图一 128x64 点阵图形液晶模块方框示意图此次实验所用的LCD型号是RT12864CT。
12864是一种图形点阵液晶显示器，它主要由行驱动器/列驱动器及128*64全点阵液晶显示器组成。
可完成图形显示，也可以显示8*4个（16*16）汉字。
管脚号管脚名称LEVER 管脚功能描述1 VSS 0 电源地2 VDD +5.0V 电源电压3 V0 - 液晶显示器驱动电压4 D/I(RS) H/L D/I=“H”，表示DB7∽DB0为显示数据D/I=“L”，表示DB7∽DB0为显示指令数据5 R/W H/L R/W=“H”，E=“H”数据被读到DB7∽DB0R/W=“L”，E=“H→L”数据被写到IR或DR6 E H/ R/W=“L”，E信号下降沿锁存DB7∽DB0R/W=“H”，E=“H”DDRAM数据读DB7∽DB07 DB0 H/L 数据线8 DB1 H/L 数据线9 DB2 H/L 数据线10 DB3 H/L 数据线11 DB4 H/L 数据线12 DB5 H/L 数据线13 DB6 H/L 数据线14 DB7 H/L 数据线15 CS1 H/L H:选择芯片(右半屏)信号16 CS2 H/L H:选择芯片(左半屏)信号17 RET H/L 复位信号,低电平复位18 VOUT -10V LCD驱动负电压19 LED+ - LED背光板电源20 LED- - LED背光板电源表1：12864LCD的引脚说明128x64 点阵图形液晶模块的内部结构可分为三个部分：LCD 控制器，LCD 驱动器，LCD 显示装置。
LCD1602液晶显示器简介
LCD1602液晶显示器简介一概述液晶（Liquid Crystal）是一种高分子材料，因其特殊的物理、化学、光学特性，广泛应用轻薄显示器上。
液晶显示器（Liquid Crystal Display，LCD）的主要原理是以电流刺激液晶分子产生点、线、面并配合背部灯管构成画面。
各种型号的液晶通常是按照显示字符的行数或液晶点阵的行、列数来命名。
例如，1602表示每行显示16个字符，一共可以显示两行。
这类液晶通常称为字符型液晶，只能显示ASCII码字符。
12232表示液晶显示画面由122列、32行组成，共有122*32个点来显示各种图形。
用户可以通过程序控制这些点中任何一个点显示或不显示，从而构成各种图形画面。
因此，12232称为图形型液晶。
液晶体积小，功耗低，显示操作简单。
但其有致命的弱点，即使用温度范围很窄。
通用型液晶工作温度为0到+55摄氏度，存储温度为-20到+60摄氏度。
二 LCD16021 1602的外形尺寸（毫米）2 主要技术参数3接口信号说明4 基本操作时序4RAM地址映射图控制器内部带有80B的RAM缓冲区。
对应关系如下图所示。
向图中的00~0F、40~4F地址中的任意处写入显示数据时，液晶可立即显示出来；当写入到10~27或50~67地址时，必须通过移屏指令将他们一移入可显示区域方可正常显示。
1602液晶模块内部的字符发生存储器（CGROM)已经存储了160个不同的点阵字符图形，如下表所示。
这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等，每一个字符都有一个固定的代码，比如大写的英文字母“A”的代码是01000001B（41H），显示时模块把地址41H中的点阵字符图形显示出来，我们就能看到字母“A”。
6状态字说明说明：原则上每次对控制器进行读写操作前，都必须进行读写检测，确保STA7为0。
实际上，由于单片机的操作速度慢于液晶控制器的反应速度，因此可以不进行检测，或只进行简短的延时即可。
计算机外部设备
计算机外部设备计算机外部设备是指连在计算机主机之外的设备。
它又可以分为输入设备和输出设备，输入设备可以将数据、信息通过输入接口转换后送入计算机存储器或加工处理；输出设备将计算机处理后的结果通过输出接口转换后以人们习惯的方式呈现给用户。
下面分别对常用的几种外部设备进行介绍。
1、键盘键盘是人们向计算机输入信息的主要装置。
它由键帽、触点开关、印制线路板、控制芯片和塑料外壳等部件组成。
当按键时，键帽下面的触点开关接通，在印制线路板上形成电脉冲信号，最后由控制芯片进行编码处理并将编码信息存入内存，再由CPU进行识别处理。
2、鼠标器鼠标器是一种光标控制设备，具有灵巧、使用方便、不易损坏等特点。
它通过串行口与主机连接，将光标的位置及其控制信息传送给主机，以实现光标移动的控制。
3、显示器显示器是计算机的重要输出设备之一。
它可以将存放在内存中的信息通过控制电路转换后送到屏幕上显示出来。
常见的有阴极射线管(CRT)显示器和液晶(LCD)显示器。
阴极射线管显示器主要由电子枪、偏转线圈、荫罩、荧光粉层及玻璃外壳组成。
电子枪发射的电子束经过偏转线圈控制后打在荫罩上，使荧光粉发光，从而显示出人眼可看见的字符。
LCD显示器利用液晶材料工作，具有功耗小、重量轻、体积小、厚度薄、耐冲击、画面亮度高、视角大和低电压低电流驱动等特点。
4、打印机打印机可以将计算机处理后的结果显示在纸面上。
常见的有针式打印机、喷墨打印机和激光打印机。
针式打印机主要由打印头、输纸机构、色带机构等组成。
打印头是由24根或48根钢针组成，钢针的另一端与色带上的油墨相连。
打印时钢针击打色带上的油墨，将油墨印在打印纸上而形成字符或图形。
喷墨打印机主要由喷头、控制电路、机械部件等组成。
喷头是喷墨打印机中最关键的部件，它由喷嘴、供墨系统、进纸机构等组成。
当打印机工作时，控制电路按照打印要求输出控制信号，喷嘴将油墨喷在打印纸上而形成字符或图形。
激光打印机主要由激光扫描系统、显影系统、鼓粉盒组件、控制电路等组成。
第10章89C51与键盘、显示器、拨盘、打印机的接口设计
2
1 0 1 0 0 1 0 0 A4H 0 1 0 1 1 0 1 1 5BH
3
1 0 1 1 0 0 0 0 B0H 0 1 0 0 1 1 1 1 4FH
4
1 0 0 1 1 0 0 1 99H 0 1 1 0 0 1 1 0 66H
5
1 0 0 1 0 0 1 0 92H 0 1 1 0 1 1 0 1 6DH
标准字符库
控制器 H（D1）4部47分8引0脚介绍
（2）控制器HD44780内寄存器 寄存器的选择
RS R/W
操作
0
0 命令寄存器写入
0
1 忙标志和地址计数器读出
1
0 数据寄存器写入
1
1 数据寄存器读出
命令功能
功能:清除屏幕显示，并给地址计数器AC置“0”。
功能:置DDRAM（显示数据RAM）及显示RAM的地址为“0”， 显示返回到原始位置。
4、键盘的工作方式
原则：即要保证能及时响应按键操作，又不要过多占用 CPU的工作时间。 通常，键盘工作方式有3种，即编程扫描、定时扫描和中 断扫描。
（1） 编程扫描方式
只有当单片机空闲时，才调用键盘扫描子程序，扫描键盘。 工作过程： （a）在键盘扫描子程序中，先判断有无键按下。 （b）用软件来消除按键抖动的影响。如有键按下，则进行 下一步。
小结： 键盘所做的工作分为三个层次
单片机如何来监视键盘的输入。三种工作
方式：①编程扫描②定时扫描③中断扫描。
确定具体按键的键号。体现在按键的识别方 法上就是：①扫描法；②线反转法。
执行键处理程序。
三、键盘/显示器接口设计实例
利用8031的串行口实现键盘/显示器接口 利用通用键盘/显示器接口芯片7279实现 键盘/显示器接口
单片机课程设计——利用矩阵键盘来控制1602液晶显示器的显示设计
《单片机原理及应用课程设计》报告——利用矩阵键盘来控制1602液晶显示器的显示设计2011年12 月7 日目录1.课程设计的目的12.课程设计的要求3.硬件设计3.1设计思想3.2主要元器件介绍3.3.功能电路介绍3.31 1602液晶显示器3.32 3*4矩阵键盘（1）矩阵式键盘的结构与工作原理（2）矩阵式键盘的按键识别方法4.软件设计4.1设计思想4.2软件流程图4.3源程序：5.调试运行6.设计心得体会：1.课程设计目的1.1巩固和加深对单片机原理和接口技术知识的理解；1.2培养根据课题需要选学参考书籍、查阅手册和文献资料的能力；1.3学会方案论证的比较方法，拓宽知识，初步掌握工程设计的基本方法；1.4掌握常用仪器、仪表的正确使用方法，学会软、硬件的设计和调试方法；1.5能按课程设计的要求编写课程设计报告，能正确反映设计和实验成果，能用计算机绘制电路图和流程图。
2.课程设计要求2.1在3*4矩阵键盘上输入信息2.2在1602芯片上显示时间信息。
2.3显示数据的设计与变换3.硬件设计3.1设计思想在3*4矩阵键盘上输入信息，通过中央处理器处理信息，再通过1602液晶显示器显示信息。
3.2主要元器件介绍（1）电源电路（2）STC89C82RC单片机一块。
（3）1602液晶显示器一块（4）杜邦线若干。
（5）3*4矩阵键盘3.3.功能电路介绍3.31 1602液晶显示器液晶显示模块具有体积小、功耗低、显示内容丰富等特点，现在字符型液晶显示模块已经是单片机应用设计中最常用的信息显示器件了。
1602可以显示2行16个字符，有8位数据总线D0-D7，和RS、R/W、EN三个控制端口，工作电压为5V，并且带有字符对比度调节和背光。
1602外观如下图所示1602引脚说明注意事项：从该模块的正面看，引脚排列从右向左为：15脚、16脚，然后才是1－14脚(线路板上已经标明)。
VDD：电源正极，4.5－5.5V，通常使用5V电压；VL：LCD对比度调节端，电压调节范围为0－5V。
电子设计工程师认证实操实训基础系列讲座(6)：第三讲字符型LCD接口电路设计及应用(上)
５
÷．面 ． Ｊ ｒ
８ｘ ０ ８位
８
７
８
Ｃ Ｒ Ｍ。 １ —Ａ Ｉ Ｇ— ５ 位ｒ １ ２
忙 信号 标准
串－ 并 转换 器
６
为 显 示 数 据 Ｒ Ｍ。 它 是 ８ Ａ ０Ｘ８位 的 Ｒ Ｍ ，能够存储多至 ８ Ａ Ｏ个 ８位字符代码 作 为显示数据。 显示数据 的 Ｄ Ｒ Ｍ 地址 Ｄ Ａ
・
实践 教与 学 ・
电子设计工程师认证实操实训基础系列讲座（ ） ６
第三讲 字符型 Ｌ Ｄ 接 口电路设 计及应用， ） ｃ （ 上
华 中科技大学电工电子科技创新 中心 肖看 人机 交互是 一般 电子 系统 中不 可缺 器的工作原理及其 设计 应用 ， 键盘有 关的 仿 真等 内容。 少的一部分 ， 键盘和 显示器 是最典型的人 接 口知识则放至下一讲介绍。文章围绕字
２
３
Ｖｄ ｄ
Ｖ ｏ
＋５ Ｖ逻辑 电源
液 晶驱 动 电源
数器 、 忙信号 标志 Ｂ 、 令寄存器 ｌ 、 Ｆ指 Ｒ 数
据寄存器 ＤＲ 电压调 整 电路、 制及驱动 、 控
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
厶 ５
６ ７ １ ４
１ ５
Ｒ Ｓ Ｒｖ ／＼ ／
Ｅ
输入 输入
输入
寄存器选择 １数据 ０： ： 指令 读、 写操作选择
一
、
字符型 Ｌ ＣＤ显 示器 的 工作
机 交 互 设 备 。单 片机 系统 中 ， Ｅ Ｌ Ｄ和 Ｌ Ｄ 符型 Ｌ Ｄ显示器 ， Ｃ Ｃ 先后介绍其工作原 理、 原 理 是两种最 常用 的显示器 ， 本文将 紧密结合 接 口 电路 、 接 口 电 路 所 涉 及 的 接 口芯 片 字 符型 Ｌ Ｄ是一 种通 常 用 ５×７点 Ｃ Ｅ Ｐ实验箱 ，着 重介绍字符型 Ｌ Ｄ显示 ８ 、 Ｄ Ｃ １ ５ 以及应用编程和 Ｐｏｅ ｓ环境下 的 阵图形来显示字符的液 晶显示器。能显示 ５ ｒｔｕ
单片机原理及接口技术第5章 IO口应用-显示与开关键盘输入
图5-1
发光二极管与单片机并行口的连接
5
如果端口引脚为低电平，能使灌电流Id从单片机的外部流入内部，则将
大大增加流过的灌电流值，如图5-1（b）所示。所以，AT89S51单片机任 何一个端口要想获得较大的驱动能力，要采用低电平输出。 如果一定要高电平驱动，可在单片机与发光二极管之间加驱动电路，如 74LS04、74LS244等。 5.1.2 单片机I/O端口控制发光二极管的编程 发光二极管与单片机的I/O端口的连接，如图5-1（b）所示。如要点亮 某发光二极管，只需该I/O端口位写入“0”即可。下面通过一个例子介绍如
21
图5-6 4位LED静态显示的示意图
示字符。这样在同一时间，每一位显示的字符可以各不相同。但是，静态
显示方式占用I/O口线较多。 对于图5-6所示电路，要占用4个8位I/O口（或锁存器）。如果数码管 数目增多，则还需要增加I/O口的数目。在实际的系统设计中，如果显示位 数较少，可采用静态显示方式。但显示位数较多时，为了降低成本，一般 采用动态显示方式。 2. 动态扫描显示方式 显示位数较多时，静态显示所占用的I/O口多，为节省I/O口与驱动电路
单片机控制的8位I/O口锁存器输出相连。如果送往各个LED数码管所显示字 符的段码一经确定，则相应I/O口锁存器锁存的段码输出将维持不变，直到
送入下一个显示字符的段码。因此，静态显示方式的显示无闪烁，亮度较
高，软件控制比较容易。 图5-6所示为4位LED数码管静态显示电路，各个数码管可独立显示，
只要向控制各位I/O口锁存器写入相应的显示段码，该位就能保持相应的显
闭合时，P3.0引脚为低电平。单片机对开关状态的检测是由程序检测
10
图5-3
开关、LED发光二极管与P1口的连接
键盘输入与LCD显示原理
200Ω×8
g
d
dp
b
e
c
8155
0
1
2
3
4
a 5
f
6
PA0~PA7
电路的接法决定了必须采用逐位扫描显示方式。 即从段选口送出某位LED的字型码，然后选通该位LED， 即从段选口送出某位LED的字型码，然后选通该位LED， 并 保持一段延时时间。然后选通下一位，直到所有位扫描完。
要注意的两个问题：
1.字型码通常通过查表指令MOVC来求得. 1.字型码通常通过查表指令MOVC来求得. 2.换位显示时通常要加一段程序使所有的LED全灭. 2.换位显示时通常要加一段程序使所有的LED全灭.
com
com
例：模拟产品计数显示电路
段 显
编 程
ORG 1000H STAR：MOV TMOD，#60H ；定时器T1工作在方式2计数 MOV TH1，#00H ；T1置初值 MOV TL1，#00H MAIN：MOV P1，#0C0H ；数码管显示0 DISP：JB P3.3，DISP ；监测按键信号 ACALLDELAY ；消抖延时 JB P3.3，DISP ；确认低电平信号 DISP1：JNB P3.3，DISP1 ；监测按键信号 ACALLDELAY ；消抖延时 JNB P3.3，DISP1 ；确认高电平信号 SETB TR1 ；启动计数器 DISP2：MOV A，TL1 MOVC A，@A+DPTR ；查表获取数码管显示值 MOV P1，A ；数码管显示计数值 CJNE A，#8E，DISP2 LJMP STAR TAB：0C0H，0F9H，0A4H … … DELAY：MOV R2，#14H DELAY1：MOV R3，#0FAH DJNZ R3，$ DJNZ R2，DELAY1 RET END
TD200文本显示器操作说明书
TD200文本显示器操作说明书中文文本液晶显示屏TD 200是SIEMENS公司最近推出的文本编辑显示设备，具有人体工程学设计的输入键，操作简便，不易出错；内置国际汉字库；背光LCD显示；不需额外电源；具有人工设置数字输入，便于现场修改。
硬件的特点及说明TD200部件TD200是一个小巧紧凑的显示设备，配备有与SIEMENS S7-200CPU连接所需的全部部件，下图为TD200的主要部件：简要说明：1．文本显示区域：文本显示区域为一个背光液晶显示（LCD），可显示两行信息，每行20个字符或10个汉字。
它使你可以看到从S7-200接收来的信息及指令给S7-200的命令。
2．通讯端口TD/CPU电缆：通讯端口是一个9针D型连接器，通过TD/CPU电缆把TD200连接到S7-200 CPU。
3．键：TD200有9个键。
其中有5个键提供预定义的上、下文有关的命令键，4个自定义的功能键。
3.1命令键的说明：用此键写入新数据和确认信息。
：用此键转换页面显示方式和主菜单方式，或紧急停止一个编辑，如退出正在写入的数据、结果不置入。
：UP上箭头用于递增数据和卷动光标到下一个更高优先级的信息。
：DOWN下箭头用于递减数据和卷动光标到下一个较低优先级的信息。
：SHIFT键转换所有功能键的数值。
当按SHIFT键时，在TD200显示区域的右下方显示一个闪烁的S光标。
3.2功能键的说明：用此键F1/F5显示第一画面；如果按SHIFT键的同时（或预先按下SHIFT键）按下F1/F5键，则显示第五画面。
：用此键F2/F6显示第二画面；如果按SHIFT键的同时（或预先按下SHIFT键）按下F2/F6键，则显示第六画面。
：用此键F3/F7显示第三画面；如果按SHIFT键的同时（或预先按下SHIFT键）按下F3/F7键，则显示第七画面。
：用此键F4/F8显示第四画面；如果按SHIFT键的同时（或预先按下SHIFT键）按下F4/F8键，则显示第八画面。
CM320240-7中文图形液晶显示器 说明书
A0~FFh 视为GB/BIG5 (全角字)
Text/Graph Default Access
--
1h
R/W
--
0h
R/W
--
0h
R/W
Text
0h
R/W
注 中文内码不论是GB 或BIG5 码都是由两个Byte 组成 但是英文及一些符号ASCII 码只由一个Byte组成
(00h~FFh) 通常ＣＭ２４０６４－３将送到Display RAM 的Data(00h~9Fh)视为ASCII 码
一般的模块是在绘图模式下 以Bit-Map 的方式去绘
出中文 CM320240-7 的中文显示方式则是在文字模式
直接输入中文字码(GB 或BIG5码) 就可以在
光标所在位置显示中文 因为中文字码占两个Byte 所以如果MCU 接口是8-Bit 则MCU 必须分两次将中文字码的
3.3 4Bit/8Bit 的MCU 接口
CM320240-7除了支持8080 和6800 两大系列兼容的MCU 接口外
也可以设定MCU 上的数据总线接
口是4-Bit 或是8-Bit 出厂时默认8-Bit 接口 对
移动R14到R15可改成4-Bit 接口 对
移动R10
到R13可改成4-Bit 接口 因为控制IC 内部的缓存器大多是8-Bit 的架构 因此如果使用4-Bit 的数据总线接口 MCU
此时CM320240-7将只接受与
图3-2 是8080 系列MCU 与CM320240-7 间的系统时序图 在CM320240-7的定义中 ＲＳ为“L” 时是表示对缓存器下命令 也就是对CM320240-7 的缓存器进行读写的动作(Register Access Cycle) 而RS 为“H” 时是表示对Display RAM 进行Data 读写的动作(Data Access Cycle) 不论是8080 或6800 “RS” Pin 通常接到MCU的Address Pin “A0” 8080 系列MCU 与6800 最大的不同是Read Write 的控制信号是分 开的 RD 为Low 时是进行读取动作 WR 为Low 时是进行写入动作 至于读写的目的地则由RS 决定
单片机与LED数码管接口设计
分开每位LED的公共端作为位控线
4位LED数码管显示模块的外部引脚
怎样点亮数码管的某一段
• 无论共阴极、共阳极数码管，点亮某一段的依据均为二极管的“单 向导电性”；
• 对共阴极数码管： – 位选：公共端COM接地； – 段选：某一段为高电平，则该段点亮。
4.2．C51数组
• 在C51中，为了方便数据处理，有时候需要将同类型的 若干个数据项按一定的顺序组织起来，这种按序排列的 同类数据元素的集合就是数组。数组中的 各个数据项称
为数组的元素。
不必书写[] •（1）一维数组的定义
必须用[]
（2）数组中的元素
下标从0开始，第i 个元素的下标为i-
1.
C51中变量的存储类型
• 变量的存储类型用来告诉C51编译器在哪一部分存储区域 内为变量分配地址，即用来指定变量的存储器区域。
• 基于存储类型的变量定义格式如下： 变量类型 存储类型 变量名；
给发光二极管加 上特定的正向电压， 它就会发光。
V+Βιβλιοθήκη V-abc
d 零电压
e
f
g
dp
数码管显示的要求：
1、com端赋值高低电平（共阳极赋值高 电平，共阴极赋值低电平 ） 2、a.b…g端赋值字形码
我们实验板用共阴LED显示器，根据电 路连接图显示16进制数的编码已列在下表。
共阴数码管码表
0x3f , 0x06 , 0x5b , 0x4f , 0x66 , 0x6d
0 1
23 4 5
0x7d , 0x07 , 0x7f , 0x6f , 0x77 , 0x7c
6 7
8
9AB
0x39 , 0x5e , 0x79 , 0x71 , 0x00
键盘及LED显示试验
实验三键盘及 LED显示实验一、实验内容利用8255 可编程并行接口控制键盘及显示器，当有按键按下时向单片机发送外部中断请求（INT0，INT1），单片机扫描键盘，并把按键输入的键码一位LED 显示器显示出来。
二、实验目的及要求（一）实验目的通过该综合性实验，使学生掌握8255 扩展键盘和显示器的接口方法及C51 语言的编程方法，进一步掌握键盘扫描和LED显示器的工作原理；培养学生一定的动手能力。
（二）实验要求1．学生在实验课前必须认真预习教科书与指导书中的相关内容，绘制流程图，编写C51 语言源程序，为实验做好充分准备。
2．该实验要求学生综合利用前期课程及本门课程中所学的相关知识点，充分发挥自己的个性及创造力，独立操作完成实验内容，并写出实验报告。
三、实验条件及要求计算机，C51语言编辑、调试仿真软件及实验箱50台套。
四、实验相关知识点1．C51编程、调试。
2．扩展8255 芯片的原理及应用。
3．键盘扫描原理及应用。
4．LED显示器原理及应用。
5．外部中断的应用。
五、实验说明本实验仪提供了8位8段LED显示器，学生可选用任一位LED显示器，只要按地址输出相应的数据，就可以显示所需数码六、实验原理图1 / 98255七、连线说明F4区： CS 、A0 、A1A3 区：CS1、A0 、A1 B6 区： JP56（PA 口）F4 区： JP41(C) B6 区： JP53（PB 口） F4 区： JP42(B) B6 区： JP52（PC 口） F4 区： JP47(A) A3 区： JP51F4 区： JP92(D)A3 区： P1.6、 P1.7A3 区： INT0 、INT1注： F4 的 D 无法与 INT0（P3.2） 、INT1（P3.3） 直接连接，所以使用 P1 口桥接。
DS30 LG4041AHBSEGB (8255 PB6) 7 SEGC (8255 PB5) 4 SEGD (8255 PB4) 2 SEGE (8255 PB3) 1SEGA (8255 PB7) 11SEGH (8255 PB0) JP42 a ba c d g bf ed cg dp dpGND42afgb e d c dp GND39a fgb ed d cpGND28afgb e d c dp GND16DS29LG4041AHSEGH 3SEGA 11 SE SEGC 4 SEGD 2SEGE 1a b c d e fgdpa gbdd c paGND3a GND2adpGND1GND498 6 JP41(PA7)(8255 PA6) (8255 PA5) (8255 PA4) (8255 PA3) (8255 PA2)(8255PA1)(8255 PA0)12 3 45C6VCCR162 5.1KVCCR1635.1KU36D0 34 D1 33 D2 32D3 31 D4 30 D5 29D6 28 D7 27RD 5 WR 36D0PA0 D1PA1 D2PA2 D3 PA3 D4 PA4 D5 PA5 D6 PA6 D7PA7 RD PB0 WR PB1 A0 PB2 A1 PB3 RESET PB4 CSPB5 PB6 PB7 PC0 PC1 PC2 PC3 PC4 PC5 PC6 PC74 PA0 3 PA1 2 PA2 1 PA3 40 PA4 39 PA5 38 PA6 37 PA7 18 PB019 PB1 20 PB2 21 PB3 22 PB4 23 PB5 24 PB6 25 PB714 PC0 15 PC1 16 PC2 17 PC3 13 PC4 12 PC5 11 PC6 10PC71 2 3 4 5 6 7 81 2 3 4 5 6 7 81 2 3 4 5 6 7 8JP56JP53JP526 7)2.3P (0T NABCDE)3.3P (0T N(8255 PC7) (8255 PC6) (8255 PC5) (8255 PC4) (8255 PC3) (8255 PC2) (8255 PC1) (8255 PC0)JP92 1 23 54D 67 8 JP47 1 2 3 54A 6 7 8八、实验参考流程图1．主程序流程图2．外中断服务程序流程外部中断1图外部中断3． LED 显示程序流程图九、 C51语言参考源程序#include "reg52.h" unsigned char KeyResult; unsigned char buffer[8]; bit bKey;xdata unsigned char P_8255 _at_ 0xf003; xdata unsigned char PA_8255 _at_ 0xf000; xdata unsigned char PB_8255 _at_ 0xf001; xdata unsigned char PC_8255 _at_ 0xf002; code unsigned char SEG_TAB[] = {0xfc,0x60,0xda,0xf2,0x66,0xb6,0xbe,0xe0,0xfe,0xf6,0xee,0x3e,0x9c,0x7a,0x9e,0x8e,0x0};sbit bLine0 = P3^2; sbit bLine1 = P3^3; // 延时 1ms void Delay1ms() {unsigned char i;Y// 存放键值// 显示缓冲区 // 是否有键按//8255 的控制//8255的 PA 口 //8255的 PB 口 //8255的 PC 口 // 段i = 0;while (--i); } // 显示 void Display() { unsigned char i = 0x7f; unsigned char j; for (j = 0; j < 8; j++) {PA_8255 = i; PB_8255 = SEG_TAB[buffer[j]];i = i / 2 + 0x80; Delay1ms(); }} // 扫描 // 段数据// 更新显示缓冲区数据 void RefurbishData() { char i; for (i = 7; i >0; i--) buffer[i] = buffer[i-1]; buffer[0] = KeyResult; }void Int0Int() interrupt 0 { unsigned char i = 0x80; unsigned char KeyResult0 = 0x0; EX0 = 0; P_8255 = 0x89; bLine0 = 0; // 关外部中断//PC 口输入 //P3.2 作行输出while (i){if ((PC_8255 & i) ==0) break;KeyResult0++; i >>= 1;}P_8255 = 0x80; PC_8255 = 0;//8255 的 PA 、PC 口全作输出口IE1 = 0; EX1 = 1;}bLine0 = 1; if (i){TH0 = 60; TL0 = 176; TR0 = 1; KeyResult = KeyResult0;}// 定时中断计数器初值// 定时 50msIE0 = 0; EX0 = 1; }// 清除中断 // 开外部中断void Int1Int() interrupt 2 { unsigned char i = 0x80; unsigned char KeyResult0 = 8; EX1 = 0; P_8255 = 0x89; bLine1 = 0; // 关外部中断//PC 口输入 //P3.2 作行输出while (i) {if ((PC_8255 & i) == 0) break; KeyResult0++; i >>= 1;}P_8255 = 0x80; PC_8255 = 0; bLine1 = 1;//8255 的 PA 、 PB 、PC 口全作输出口if (i){TH0 60;TL0 = 176;TR0 1; }KeyResult = KeyResult0;// 定时中断计数器初值// 定时 50ms// 清除中断 // 开外部中断//50ms 中断服务程序void INT_Timer0(void) interrupt 1{if (((KeyResult < 8) && !bLine0) || ((KeyResult >= 8) && !bLine1)){bKey = 1;}TR0 = 0;}void main(){char i;for (i = 0; i < 8; i++) buffer[i] = 0x10; // TR0 = 1;// bRefurbish = 1;while (1){if (bKey){bKey = 0; RefurbishData(); }Display();}}十、实验实施步骤1 ．仔细阅读实验内容及要求，编写 C51 源程序。
键盘和中文LCD显示器
键盘和中文LCD显示器1. 引言键盘和中文LCD显示器是计算机硬件中常见的输入和输出设备。
键盘作为计算机的主要输入工具，能够通过键盘上的按键将用户的输入转化为计算机能够识别的信号。
而中文LCD显示器则是计算机的主要输出工具，能够将计算机处理后的数据以图形或文字等形式显示给用户。
本文将探讨键盘和中文LCD显示器的工作原理、常见类型以及在各个领域中的应用。
2. 键盘2.1 工作原理键盘是计算机的主要输入设备，它通过按键触发机械或电子开关，将特定的键码发送给计算机。
计算机接收到这些键码后，将其转化为相应的字符或命令，并在屏幕上显示出来。
常见的键盘分为机械键盘和薄膜键盘两种类型。
机械键盘使用物理机械开关来实现按键触发，具有操作手感好、按键反馈明确等优点，适用于打字、游戏等需要频繁按键的场景。
而薄膜键盘则通过在薄膜上加印电路来实现按键触发，具有结构简单、成本低等优点，适用于需要轻触按键的场景。
2.2 常见类型在市面上，有许多不同类型的键盘，包括：•标准键盘：包括数字键盘、字母键盘和功能键等，适用于一般的办公和家庭使用。
•游戏键盘：专为游戏玩家设计，具有额外的功能键和宏按键等，方便玩家操作。
•笔记本键盘：集成在笔记本电脑中的键盘，体积小巧、便于携带。
•无线键盘：通过无线信号与计算机进行通信，避免了有线键盘的连接限制。
2.3 应用领域键盘广泛应用于各个领域，包括：•办公领域：在写作、编程和数据输入等工作中，键盘是最常用的输入设备之一。
•游戏领域：游戏键盘具有额外的功能键和宏按键，方便玩家在游戏中进行各种操作。
•设计领域：设计师通常需要频繁操作键盘来实现图形和文字的输入与修改。
•教育领域：键盘也是学校教室和图书馆中电脑学习的必备工具。
3. 中文LCD显示器3.1 工作原理中文LCD显示器是一种通过液晶技术来显示图像和文字的输出设备。
它由若干个像素组成，每个像素能够通过改变液晶分子的排列方式来控制光的透过与否，从而显示出不同的图像或文字。
单片机键盘显示接口电路设计
单片机键盘显示接口电路设计设计单片机键盘显示接口电路，需要考虑到键盘输入与显示输出两个方面。
以下是一个简单的设计示例，供参考：键盘通常采用矩阵键盘连接电路的方式，通过扫描矩阵的方式读取键盘输入信息。
以下是矩阵键盘接口电路的设计流程：1.确定键盘的规格和类型：键盘一般有正方形、矩形、圆形等几种形状，需要根据键盘的规格和类型选择适合的扫描方式。
2.确定键盘的逻辑矩阵大小：根据键盘的布局和规格，确定键盘的逻辑矩阵的行和列数，例如4行4列。
3.确定键盘的连接方式：键盘的连接方式一般有行列扫描、列行扫描、行列+列行扫描等几种方式，需要根据键盘的输出信号特点和单片机的输入要求进行适当的选择。
4.设计按键输入的译码电路：将键盘的输出信号通过译码电路解码成易于读取的二进制数，以便单片机的输入端口读取。
显示输出接口电路设计一般有两种方式：数码管和液晶显示。
1.数码管显示电路设计：数码管是通过控制各个数码管的段选和位选，实现数字或字符的显示。
以下是数码管显示电路的设计流程：a.确定显示的数字或字符类型：根据设计需求，确定要显示的数字或字符类型，例如整数、小数、字母等。
b.确定数码管的位数和类型：根据显示需求，确定数码管的位数和类型，有共阴数码管和共阳数码管两种类型，需要选择适合的数码管。
c.设计数码管的译码电路：根据数码管的类型和位数，设计数码管的译码电路，将输入的数字或字符转换为控制各个数码管的段选和位选的电信号。
2.液晶显示电路设计：液晶显示器是一种常见的显示设备，通过控制液晶的极性来实现图形和字符的显示。
以下是液晶显示电路设计的流程：a.确定显示的内容类型：根据设计需求，确定要显示的内容，例如字符、图像等。
b.选择适合的液晶显示器：根据显示的内容和要求，选择适合的液晶显示器，有字符型液晶显示器和图形型液晶显示器两种类型。
c.设计液晶的驱动电路：根据液晶显示器的类型和特性，设计液晶的驱动电路，将输入的数字或字符转换为控制液晶的电信号。
显示与按键模块
宜宾职业技术学院项目报告显示与按键系部：电子信息与控制工程系班级：电子11201专业名称：电子信息工程与技术指导教师：张一小组成员：何英杨承黄帅林刘麒麟2013年10月16日目录一、前言····························二、老师讲解的知识点·····················三、网上查阅显示与按键的相关资料··············四、绘制显示与按键的原理图及生成PCB图···············五、焊接元件··························六、产品的检测与调试、烧录程序················七、总结体会·························一、前言在张老师的指导下，我们进入了显示与按键模块设计，显示与按键它是外围电路设计中必不可少的一部分，离开了显示与按键，它将无法控制单片机最小系统，也不能显示出我们所需要的功能。
单片机最小系统设计
第4章单片机最小系统设计制作训练内容提要在电子竞赛设计中，单片机作为系统的控制核心广泛应用。
本章介绍了单片机最小系统电路板、通用键盘显示电路、液晶显示模块、A/D及D/A转换等单元电路设计及其程序设计。
知识要点：单片机最小系统，可编程键盘和显示器的接口电路，MDLS点阵字符型液晶，程序设计。
A/D与D/A显示模块，点阵图形型液晶显示模块，教学建议: 本章的重点是掌握单片机最小系统与接口电路的设计与制作。
建议学时数为8学时。
单片机最小系统在竞赛中可以选用成品。
但单片机作为竞赛作品中的核心部件，软件编程训练可以利用单片机开发系统进行培训，通过对单片机最小系统硬件的设计制作，可以使学生加深对单片机的了解。
液晶显示模块采用成品，接口电路与程序设计是训练的重点。
A/D与D/A等电路需要进行设计制作。
设计制作的产品可以作为子系统或者模块保留备用。
训练中要求学生完成电原理图、印制板图、装配图、实际制作、电路调试、设计总结报告。
4.1 单片机最小系统设计制作4.1.1 单片机最小系统电路板硬件设计单片机最小系统电路板可选用AT89C51、AT89C52等DIP-40封装的单片机作为MCU。
系统包括时钟电路，复位电路，扩展了片外数据存储器和地址锁存器。
系统还设置了8个并行键盘S1～S4，S6～S9，6个共阳极LED数码管LED1～LED6。
系统无需扩展程序存储器，用户可根据系统程序大小选择片内带不同容量闪存的单片机，例如PHILIPS半导体公司推出的P89C66X Flash 单片机，其片内Flash ROM容量最大可达64KB。
系统还提供基于8279的通用键盘显示电路、液晶显示模块、A/D及D/A转换等众多外围器件和设备接口。
单片机最小系统原理框图如图4.1.1所示。
最小系统电路原理图如图4.1.2所示。
LED数码管和并行键所示。
4.1.3盘电路原理图如图图4.1.1单片机最小系统原理框图单片机最小系统电原理图4.1.2 图图4.1.3 LED数码管和并行键盘电路原理图单片机时钟信电路原理图如图4.1.4所示。
键盘的工作原理
PA0
行0
PA1
行1
8255A PA2
行2
PPBB01
PB2
PB3
图12-1 非编码键盘接口硬件框图
返回
12.1.2 微机键盘及键盘接口
添加标题
一．PC微机键盘的特点 二．键盘控制电路 三．键盘接口电路 四．PC机键盘接口标准
添加标题
返回
1．PC微机 键盘的特点
一． 键盘由单片机、译码器和16行×8列的键开关矩阵三大部分组 成。
垂 直
消
同同 隐
步步
• 2．显示存储器RAM
• 3．CRT控制器
• 4．移位寄存器和视频信号合成器
返回
1．字符发生器
ASCII码 42H
线选地址 RS2 RS1 RS0
001 010
011 100 101 110 111 000
5×7点阵
输出码 O4 O3 O2 O1 O0
11110 10001 10001 11110 10001 10001 11110 00000
图12-5 5×7字符点阵
返回
12.3.2 CRT显示器接口
• 1．字符发生器
DB 显示 RAM
锁 存
字 符 发
移 位 寄
器
生
存
器
器
系
统 AB 地址
总
多路
锁 存
线
转换器
控
行
制 字符
地 地址 址
CRT
CB 控 制 器
线3 打
选
点
地
时
址
钟
图12-6 CRT接口电路原理图
视频信号 视频 合成器 信号
水 平
；将打印字符送数据口
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例：在第一行显示“GOOD” DISPLAY: MOV A, #80H ;1000 0000 LCALL SEND_COM MOV DPTR,#TABLE1 MOV R3,#04H AA: CLR A MOVC A, @A+DPTR LCALL SEND_DATA INC DPTR DJNZ R3, AA RET TABLE1: “GOOD” TABLE2: DB 47H,4FH,4FH,44H
第十六讲 键盘及字符型LCD
字符型LCD显示模块
• 优点：微功耗、体积小、重量轻、 超薄 • 应用场合：袖珍式仪表和低功耗应 用系统中。 • 应用越来越广泛
一、字符型LCD的结构和引脚
• 字符型LCD是一种用 5 X 7点阵图形来显 示字符的液晶显示器。 • DDRAM：显示数据RAM。用来寄存待 DDRAM RAM 显示的代码。 • CGROM：字符发生器ROM。它内部已 经存贮了160个不同的点阵字符图形，字 符图形用于字符的显示。 • CGRAM:字符发生器RAM。它是8个允许 用户自定义的字符图形RAM。
光标归位 输入方式 显示状态 光标画面滚动 工作方式 CGRAM地址设置 DDROM地址设置 状态字（BF） 写数据 读书据
I/D S C B X X
S/C R/L X F X
DL N
字符发生存贮器地址
显示数据存贮器地址
BF 计数器地址 要写的数 读出的数据
注：I/D = 0: 左移位，1：右移位 S = 0：禁止滚动，1：允许滚动 D = 0：关显示，1：开显示 C = 0：光标消失，1：光标显示 B = 0：禁止闪烁，1：允许闪烁 S/C = 0：光标滚动，1：画面滚动 R/L = 0：左移，1：右移 DL = 0：数据宽度为4位，1：数据 宽度 为8位 N = 0：只在显示1行数据，1：显示 2行数据 F = 0：字体5 x 7 ，1：字体5 x 10 BF = 1：显示忙
键盘
四、代码
SETLCD: MOV A,#38H ;#38H 8位数据,2行字符,5*7点阵 lcall send_com MOV A,#06H ;#06H 置输入方式:光标移动,地址加1 lcall send_com MOV A,#0cH ;#0FH 置显示开/关控制 Lcall send_com MOV A,#00H ;#01H 光标闪烁提示符 lcall send_com
DDRAM的地址：LCD的指令系统规定， 在送待显示的字符代码前，先要送 DDRAM的地址，实际上是待显示的字符 显示位置。若LCD为双行字符显示，每行 40个显示位置，第一行地址为00H-27H； 第二行为40H-67H. 对于4行的液晶:第一行 00H 开始到 0FH 第三行 10H 1FH 第二行 40H---4FH 第四行 50H—5FH
指清屏
令
R/S R/W D7 D6 D5 D4 D3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1
D2 0 0 1 D
D1 D0 0 1 1 X
引脚定义 Vss (1) ：地 Vdd (2)：电源正电压 Vo (3)：对比调整正电压 RS (4)：寄存器选择 R/W(5)：读写信号线 E (6)：使能片选（高电平） D0—D7 (7—14)：数据总线
显示板控制器的指令系统
• 字符型LCD显示板控制器有11条指 令，它的读写操作、屏幕和光标的 操作都是 通过指令编程来实现的。
SETHZ: MOV DPTR,#LCDHZ ; 设置自定义汉字LCD 5*7点阵 MOV R4,#40H ; CGRAM 地址 MOV R5,#18H ; 数据字节数 HZL0: MOV A,R4 lcall send_com CLR A MOVC A, @A+DPTR lcall send_data INC R4 INC DPTR DJNZ R5, HZL0 RET ; *************** LCD自定义8个简易汉字 *********************** LCDHZ: DB 04H,0FH,12H,0FH,0AH,1FH,02H,02H ;年__00H DB 0FH,09H,0FH,09H,0FH,09H,13H,00H ;月__01H DB 0FH,09H,09H,0FH,09H,09H,0FH,00H ;日__02H ;*************************************************************