按键及LCD显示

智能仪器仪表设计技术1、实验目的1.掌握矩阵式键盘的数字键和功能键的编程方法。

2.掌握LCD的接口技术和编程方法。

3.掌握仪器监控程序设计和调试方法。

2、实验内容利用实验板上提供的键盘电路，LCD显示电路,设计一个电子钟，用键盘控制电子中的启停及初始值的预值。

1.电子钟显示：时，分，秒2.按键清除，时，分，秒显示00.00.00.3.按键启动电子钟计时4.按键停止电子钟停止计时5.按键设定时间6.按键包括0-9的数字键、相关功能键。

7.其它功能（画曲线、计数器等，本项为扩展功能，选作）。

3、主要仪器设备1、单片机实验板一块2、ST7920图形液晶模块3、导线若干4、PC机一台(安装有Keil c51软件)4、实验方案和实验步骤4.1实验方案本次设计的任务是按键控制及LCD显示，以实现一个电子时钟，且具有实时修改显示等功能。

要求以MCU为核心用4*4非编码键盘对LCD显示进行控制。

设计主要由LCD显示模块、按键控制模块和MCU构成。

系统的总体框架图如图4.1。

矩阵键盘MCU LCD显示图4.1 系统结构框图4.3软件设计根据功能将软件系统分为四部分，主程序、按键扫描程序、中断程序、显示程序以及延时函数。

程序执行时，在主程序里循环扫描标志位，相应程序，源程序代码见附录2。

主函数流程图如图4.3。

图4.3主函数流程图4.3.1按键扫描程序设计用行扫描法先将行拉低，再读取值，若读回的值与输出值不一致则表示有键按下，再根据读回的值判断具体按键，返回该按键的值。

流程图如图4.3.1图4.3.1 按键扫描程序流程图4.3.2显示程序设计该函数主要在主函数中被调用。

流程图如图4.3.2图4.3.2显示程序流程图4.3.3中断子程序设计中断子程序主要计时和设置相应的标志位，流程图如图4.3.3图4.3.3中断程序流程图4.3.4 延时函数该函数主要用于延时，在多处都有调用。

其流程图如图4.3.4所示。

图4.3.4 延时函数流程图5、调试下载好程序发现暂停后不能重新启动。

在同学的指导下修改后，问题得到解决。

6、实验结果及分析经过调试好后，LCD能显示北京时间，能暂停时间，能清零时间，能启动，能直接用矩阵键盘修改时、分、秒，基本达到任务设计要求。

7、参考文献[1]汪德彪. MCS-51单片机原理及接口技术[M]. 北京电子工业出版社. 2004.[2]张毅刚,彭喜元,董继成. 单片机原理及应用[M]. 重庆大学出版社. 2003.附录一：硬件原理图E A /V P31X 119X 218R E S E T9R D 17W R16I N T 012I N T 113T 014T 115P 101P 112P 123P 134P 145P 156P 167P 178P 0039P 0138P 0237P 0336P 0435P 0534P 0633P 0732P 2021P 2122P 2223P 2324P 2425P 2526P 2627P 2728P S E N29A L E /P 30T X D 11R X D 10U 18051Y 111.0592M H zC 230p C 330pR 110K1C A P V C C A L E P 14P 15P 16P 17W R R S TR S TV C C P 10P 11P 12P 13P 33P 32P 30P 31P 00P 01P 02P 03P 04P 05P 06P 07P 20P 21P 22P 23P 24P 25P 26P 27pai zu123456789p a i 1V C CC 1P 00P 01P 02P 03P 04P 05P 06P 07S 1S 2S 3S 13S 4S 5S 6S 14S 7S 8S 9S 15S 10S 11S 12S 16P 00P 01P 02P 03P 04P 05P 06P 07V S S1V D D 2V 03R S 4R W 5C S 6D B 07D B 18D B 29D B 310D B 411D B 512D B 613D B 714P S B15N C 16R S T17N C 18B L A19B L K 20U 2L C DV C C R 210K15uV C CP27P26P25附录二：源程序代码#include "reg52.h"#define THCO 0xee#define TLCO 0x0#define Keyscan P1#define u8 unsigned char#define rowkey() (~P1)&0x0f //读入P1低4位（列按键值）宏u8 KeyScanner(void); //键盘函数值调用unsigned char Hour=0,Min=0,Sec=0;u8 Returnnumber = 0; //按键值返回bit flag=0;//1分时间到标志bit Brush_flag = 0;//更新显示器 1:更新sbit LED1=P2^3; //二个指示灯sbit LED2=P2^4;sbit CS =P2^5; //液晶接口sbit SID=P2^6;sbit SCLK=P2^7;sbit B_light=P2^7; //背光控制void delay(unsigned int j){unsigned char i;do{for(i=0;i<100;i++);}while(j--);}void send_command(unsigned char command_data) //发送命令{unsigned char i;unsigned char i_data,temp_data1,temp_data2;i_data=0xf8; //操作命令,可以查看资料delay(10);CS=1;SCLK=0;for(i=0;i<8;i++){SID=(bit)(i_data&0x80);SCLK=0;SCLK=1;i_data=i_data<<1;}i_data=command_data;i_data&=0xf0;for(i=0;i<8;i++){SID=(bit)(i_data&0x80);SCLK=0;SCLK=1;i_data=i_data<<1;}i_data=command_data;temp_data1=i_data&0xf0;temp_data2=i_data&0x0f;temp_data1>>=4;temp_data2<<=4;i_data=temp_data1|temp_data2;i_data&=0xf0;for(i=0;i<8;i++){SID=(bit)(i_data&0x80);SCLK=0;SCLK=1;i_data=i_data<<1;}CS=0;}void send_data(unsigned char command_data) //发送数据{unsigned char i;unsigned char i_data,temp_data1,temp_data2;i_data=0xfa; //操作命令,可以查看资料delay(10);CS=1;for(i=0;i<8;i++){SID=(bit)(i_data&0x80);SCLK=0;SCLK=1;i_data=i_data<<1;}i_data=command_data;i_data&=0xf0;for(i=0;i<8;i++){SID=(bit)(i_data&0x80);SCLK=0;SCLK=1;i_data=i_data<<1;}i_data=command_data;temp_data1=i_data&0xf0;temp_data2=i_data&0x0f;temp_data1>>=4;temp_data2<<=4;i_data=temp_data1|temp_data2;i_data&=0xf0;for(i=0;i<8;i++){SID=(bit)(i_data&0x80);SCLK=0;SCLK=1;i_data=i_data<<1;}CS=0;}void InitLCD() //液晶初始化{send_command(0x30); //功能设置:一次送8位数据,基本指令集send_command(0x06); //点设定:显示字符/光标从左到右移位,DDRAM地址加1send_command(0x0c); //显示设定:开显示,显示光标,当前显示位反白闪动send_command(0x04); //显示设定:开显示,显示光标,当前显示位反白闪动send_command(0x01); //清DDRAMsend_command(0x02); //DDRAM地址归位send_command(0x80); //把显示地址设为0X80，即为第一行的首位}/* x,y为起始座标 x(0<=x<=3),y(0<=y<=7),x为行座标,y为列座标;how为要显示汉字的个数;str是要显示汉字的地址 */void DispHanzi(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char how,unsigned char *stri) {unsigned char hi=0; //汉字显示if(x==0) send_command(0x80+y); //else if(x==1) send_command(0x90+y);else if(x==2) send_command(0x88+y);else if(x==3) send_command(0x98+y);for(hi=0;hi<how;hi++){send_data(*(stri+hi*2));send_data(*(stri+hi*2+1));}}void DispZimu(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char how,unsigned char *stri)//字母数字都可以显示{unsigned char hi=0; //字母显示if(x==0) send_command(0x80+y);else if(x==1) send_command(0x90+y);else if(x==2) send_command(0x88+y);else if(x==3) send_command(0x98+y);for(hi=0;hi<how;hi++){send_data(*(stri+hi));}}void main(){unsigned char time[8]={"00:00:00"};TMOD=0x11; //定时器0初始化TH0=THCO;TL0=TLCO;TR0=1;ET0=1;EA=1;InitLCD();B_light=0;DispHanzi(1,1,4,"北京时间");//第二行显示，2列显示汉字DispZimu(3,1,8,time);while(1){if(Returnnumber == 11) //第十一键,暂停画面{while(1){flag=0;if(Returnnumber == 12)break;} //第十二键,启动画面}if(flag==1){flag=0;time[0]=Hour/10+0x30;//数字转为ASCCII值进行显示time[1]=Hour%10+0x30;time[3]=Min/10+0x30;time[4]=Min%10+0x30;time[6]=Sec/10+0x30;time[7]=Sec%10+0x30;DispZimu(3,1,8,time);}}}void timer0() interrupt 1{static unsigned char count=0,K_count=0;static u8 number = 0 ,shiwei = 0;static unsigned char Mode=0;//MODE, 0:实时时钟；1：修改小时；2：修改分钟TH0=THCO;TL0=TLCO;count++;if(count>=200) //秒计时，定时器定时5ms,计200次为一秒 {count=0;Sec++; flag=1;if(Sec>=60){Sec=0;Min++;if(Min>=60) //时间计时{Min=0; Hour++;if(Hour>=24)Hour=0;}}}Returnnumber = KeyScanner(); //读取矩阵键盘返回值if(Returnnumber >= 1 && Returnnumber <= 16) //有键按下 {K_count++;if(K_count >= 30) //消抖处理{K_count = 0;Brush_flag = 1;if(Returnnumber == 16) //第十六号键，修改Mode,{Mode++;if(Mode >= 3)Mode = 0; //LED灯指示if(Mode == 0) {LED1 = 1;LED2 = 1;}//实时时间else if(Mode == 1){LED1 = 0; }//修改小时else if(Mode == 2){LED1 = 1;LED2 = 0;}//修改分钟}else if(Returnnumber == 14)//第十四号键，+ 键{if(Mode == 1) //实时时间小时加{Hour++; if(Hour >= 24)Hour = 0;}else if(Mode == 2)//实时时间分钟加{ Min++; if(Min >= 60)Min = 0; }}else if(Returnnumber == 15) //第十五号键，- 键{if(Mode == 1) //小时减{if(Hour == 0)Hour = 23;else Hour--;}else if(Mode == 2) //分钟减{if(Min == 0)Min = 59;else Min--;}}if(Returnnumber == 13) //第十三键清零{Hour = 0; Min = 0; Sec = 0;}else if(Returnnumber >=1 && Returnnumber <=10) //1~10号键对应数字1~10{ if(Returnnumber == 10) Returnnumber = 0; //10号键对应数字0if(Mode == 1 ){number ++;if(number == 1) {Hour = Returnnumber * 10;shiwei = Hour;if(Hour > 20)Hour = 20;}else { Hour = shiwei + Returnnumber; number = 0; if (Hour >23)Hour = 23;}}if(Mode == 2 ){number ++;if(number == 1) {Min = Returnnumber * 10;shiwei = Min;if(Min > 50)Min = 50;}else { Min = shiwei + Returnnumber; number = 0; if (Min >59)Min = 59;}}}}}else K_count=0;}/**********矩阵键盘扫描*********/u8 KeyScanner(void){u8 scan = 0xef,keyin = 0;u8 row,col;u8 KeyNumber = 0;for(col = 0;col < 4;col++){Keyscan = scan;keyin = rowkey();if(keyin != 0){if(keyin == 1)row = 1;else if(keyin == 2)row = 2;else if(keyin == 4)row = 3;else if(keyin == 8)row = 4;KeyNumber = row + col * 4;break;}scan = (scan <<1 ) | 0x01;}return KeyNumber;}。