单片机显示与按键项目报告

宜宾职业技术学院

《外围电路模块设计》项目设计报告

项目设计题目：显示与按键模块项目报告系部：电子信息与控制工程系

班级：电子11201班

指导教师：张一

小组成员：蒲东

邓明辉

何培杉

郭琴

2013年10月31日

目录

一、引言 (3)

二、学习目的 (4)

三、学习内容 (4)

1、显示 (4)

2、按键 (7)

四、基本原理 (8)

五、软件部分 (9)

1、编程技巧 (10)

2、程序流程图 (10)

六、程序编写 (11)

1、1602LCD程序编写 (11)

2、12864与按键程序编写 (14)

七、仿真过程综述 (25)

总结 (26)

附录

附录1 调试照片

附录2小组成员本次项目成绩

一、引言

在设计各种单片机应用系统中，还需扩展很多外部接口器件才能充分发挥单片机的智能控制功能。如扩展键盘与显示器件接口，可实现人机对话功能；扩展A/D转换接口，可实现对外部各种模拟信号的检测与转换；扩展D/A转换接口可将数字信号转换为模拟信号，从而完成对控制对象的驱动。

在单片机系统设计中，LED显示方式由于具有显示清晰、成本低廉、配置灵活、与单片机接口简单易行的特点，在单片机应用系统中得到了广泛的应用。在采用并行显示方式时，显示电路电路的段码与位控码要占用单片机的较多口线，虽然有些接口芯片可以进行扩展，但口线利用率仍较低，不能满足大型控制系统的要求。所以，采用串行显示方式则只需占用2至3根口线，节约单片机大量的I/O线，且使用效果很好。

键盘是计算机最常用的输入设备，是实现人机对话的纽带。按其结构形式可分为非编码键盘和编码键盘。编码键盘采用硬件方法产生键码。每按下一个键，键盘能自动生成键盘代码，键数较多，且具有去抖动功能。这种键盘使用方便，但硬件较复杂，PC机所用键盘即为编码键盘。非编码键盘仅提供按键开关工作状态，其键码由软件确定，这种键盘键数较少。硬件简单，广泛应用于各种单片机应用系统，本书主要介绍非编码键盘的设计与应用。

二、学习目的

目前，各种类型的单片机在国内外获得了广泛应用，人们对单片机外围电路的设计也提出了更高的要求。近年来，随着微电子技术、系统集成技术和电子技术的飞速发展，一大批新颖、独特、高集成度、高性价比的单片机外围电路器件如雨后春笋般竞相问世，这对于提高单片机测控系统的可靠性、安全性和性价比起到了重要作用。

所以，我们要做一部具备多功能的智能小车。

三、学习内容

设计并实现4×4键盘的接口，并在两个数码管上显示键盘所在的行与列。即将AT89C52单元与键盘及数码管显示单元连接，编写实验程序扫描键盘输入，并将扫描结果送数码显示，键盘采用4×4键盘，每个数码管值可以为0到F，16个数。将键盘进行编号记作0---F，当按下其中一个按键时将该按键对应的编号在一个数码管上显示出来，当按下下一个按键时便将这个按键的编号在下一个数码管上显示出来，且数码管上可以显示最近几次按下按键的编号。

1、显示

液晶是一种高分子材料，因为其特殊的物理、化学、光学特性，20世纪中叶开始广泛应用在轻薄型显示器上。

液晶显示器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。为了叙述简便，通常把各种液晶显示器都直接叫做液晶。

液晶体积小、功耗低、显示操作简单，但是它有一个致命的弱点，其使用的温度范围很窄，通用型液晶正常工作温度范围为0℃～+55℃，存储温度范围为-20℃～+60℃，即使是宽温级液晶，其正常工作范围也仅为-20℃～+70℃，存储温度范围为-30℃～+80℃，因此在设计相应产品时，务必要考虑周全，选取合适的液晶。

⑴ 1602LCD

1602LCD分为带背光和不带背光两种，带背光的比不带背光的厚，是否带背光在应用中并无差别。

①1602LCD 主要技术参数：

显示容量:16×2个字符

芯片工作电压:4.5—5.5V

工作电流:2.0mA(5.0V)

模块最佳工作电压:5.0V

字符尺寸:2.95×4.35(W×H)mm

②1602LCD采用标准的14脚（无背光）或16脚（带背光）接口，各引脚接口说明如下表所示:

第 1 脚VSS 为地电源。

第 2 脚VDD接5V正电源。

第 3 脚VL为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个

10K的电位器调整对比度。

第 4 脚RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。

第 5 脚R/W 为读/写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。

当 RS和 R/W共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当 RS

为低电平，R/W 为高电平时可以读忙信号，当 RS 为高电平 R/W

为低电平时可以写入数据。

第 6 脚E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。

第 7～14脚D0～D7为 8 位双向数据线。

第 15脚背光源正极。

第 16脚背光源负极。

图1 引脚接口表

⑵ 12864（128×64的分辨率）

①综述

12864为带中文字库图形点阵液晶显示模块其液晶屏幕为128*64，可显示四行，每行可显示8个汉字。其背光为蓝色，字符为白色。

中文液晶显示模块12864的字型ROM内含8192个16*16点中文字型和128个16*8半宽的字母符号型；另外绘图画面提供一个64*256点的绘图区域GDRAM；而且内含CGRAM提供4组软件可编程的16*16点阵造字功能。

②电气特性

编号名称单位参数

1 模块电压（VDD）V 5V

2 模块电流mA 2mA

3 背光参数V/mA 3.1V,75mA

图2 12864电气特征

③引脚定义

管脚号管脚名称管脚功能描述

1 VSS 电源地

2 VCC 电源正

3 V0 LCD亮度调整，外接电阻端

4 RS(CS) 并行：RS=“H”，表示DB0-DB7为数据

RS=“L”，表示DB0-DB7为指令数据

串行：为CS片选信号

CS=“H”允许

CS=“L”禁止

5 R/W(SID) 并行：R/W=”H”,读出数据

R/W=“L”，写入数据

串行：输入串行数据

6 E(SCLK) 并行：使能信号

串行：出入串行脉冲

7 DBO-DB7 三态数据线