第15章 C51液晶显示模块

基于C51单片机的键盘及LCD显示一、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。

二、预习与参考1. 结合ST7920 控制器系列中文图形液晶模块有关资料手册，详细了解ST7920接口设计技术。

2. 参考资料1）实验板说明书2）ST7920 控制器系列中文图形液晶模块资料手册三、设计指标利用实验板上提供的键盘电路，LCD显示电路,设计一人机界面，能实现以下功能：1.LCD上显示“重庆科技学院”2.按键至少包括0-9的数字键3.LCD显示按键值4.电子钟显示：时，分，秒（选作）四、实验要求1.以单片机为核心，设计4*4非编码键盘及LCD的硬件电路，画出电路原理图。

2.设计4*4非编码键盘及LCD的控制软件，画出流程图，编写控制程序。

五、实验仪器设备和材料清单单片机实验板、连接导线、ST7920图形液晶模块、PC机；Keil c51软件六、实验设计及实施的指导1.实验课前布置实验任务，提出实验要求，预习相关资料，完成硬件草图设计和软件流程图备查。

2.经指导教师检查，预习达到要求者进入实验室实验。

3.按照设计的电路连线，构建键盘及显示系统，经检查无误方可进入下一步。

4.在指导教师指导下调试LCD显示程序。

5.在指导教师指导下调试按键程序。

6.综合调试直到满足设计要求。

七、实验成绩评定方法实验成绩包括预习、实验完成质量、实验报告质量4部分组成，各部分所占比例分别为30%、30%、40%。

八、实验报告要求1．实验报告格式：一．实验名称二．实验目的三．实验内容四．设计思想五．硬件设计六．程序代码七．参考文献2．硬件电路原理图用PROTEL等软件画出。

附录：程序源代码：附录1#include "reg51.h"#include "intrins.h"#define THCO 0xee#define TLCO 0x0#define uchar unsigned charsbit CS =P1^0;sbit SID=P1^1;sbit SCLK=P1^2;sbit B_light=P2^7; //背光uchar tab[1] ={'0'} ;int flag=0;unsigned char Hour=0,Min=0,Sec=0;void delay(unsigned int j){unsigned char i;do{}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,控制指令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; //送高{SID=(bit)(i_data&0x80);SCLK=0;SCLK=1;i_data=i_data<<1;}i_data=command_data; //送低//temp_data1=i_data&0xf0; temp_data2=i_data&0x0f;//temp_data1>>=4;temp_data2<<=4;//i_data=temp_data1|temp_data2; i_data=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,显示数据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= 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1 send_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}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){unsigned char hi=0; uchar temp_pin ; //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 key(void){unsigned char temp_pin ;P0=0xf0; //低四位接键盘行，高四位为键盘的列线if((P0&0xf0)!=0xf0){delay(10);if((P0&=0xf0)!=0xf0) //消抖{P0=0xfe;temp_pin=(P0&0xf0);switch (temp_pin) //对按下的键进行判断{case 0xe0:tab[0]='F';break;case 0xd0:tab[0]='E';break;case 0xb0:tab[0]='D';break;case 0x70:tab[0]='C';break;default:break;}P0=0xfd;temp_pin=(P0&0xf0);switch (temp_pin){case 0xe0:tab[0]='B';break;case 0xb0:tab[0]='9';break;case 0x70:tab[0]='8';break;default:break;}P0=0xfb;temp_pin=(P0&0xf0);switch (temp_pin){case 0xe0:tab[0]='7';break;case 0xd0:tab[0]='6';break;case 0xb0:tab[0]='5';break;case 0x70:tab[0]='4';break;default:break;}P0=0xf7;temp_pin=(P0&0xf0);switch (temp_pin){case 0xe0:tab[0]='3';break;case 0xb0:tab[0]='1';break;case 0x70:tab[0]='0';break;default:break;}}}}main(){ unsigned char time[8]={"00:00:00"};TMOD=0x11;TH0=THCO;TL0=TLCO;TR0=1;ET0=1;EA=1;InitLCD();B_light=0;DispHanzi(0,1,6,"重庆");DispHanzi(2,2,4,"北京时间");DispZimu(3,2,8,time);while(1){ key();DispZimu(1,4,1,tab);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(3,2,8,time);}}}void timer0() interrupt 1{static unsigned char count=0 ;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) //分计时{Sec=0;Min++;if(Min>=60) //时计时{Min=0; Hour++;if(Hour>=24)Hour=0;}}}}。

LCD_Write_REG(lcd_reg); LCD_Write_DATA(lcd_data); }
void LCD_Add_Set(uint x1,uint y1,uint x2, y2) {
LCD_Write_REG_DATA(0x0020,x1); //设置 X 坐标位置 LCD_Write_REG_DATA(0x0021,y1); //设置 Y 坐标位置 LCD_Write_REG_DATA(0x0050,x1); //开始 X LCD_Write_REG_DATA(0x0052,y1); //开始 Y
nnnnnnn LCD_Write_REG(0x0003); LCD_Write_DATA(0x1018); // set GRAM write direction and BGR=1. LCD_Write_REG(0x0004); LCD_Write_DATA(0x0000); // LCD_RSTize register LCD_Write_REG(0x0008); LCD_Write_DATA(0x0207); // set the back porch and front porch LCD_Write_REG(0x0009); LCD_Write_DATA(0x0000); // set non-display area refLCD_RSTh cycle ISC[3:0] LCD_Write_REG(0x000A); LCD_Write_DATA(0x0000); // FMARK function LCD_Write_REG(0x000C); LCD_Write_DATA(0x0000); // RGB interface setting LCD_Write_REG(0x000D); LCD_Write_DATA(0x0000); // Frame marker Position LCD_Write_REG(0x000F); LCD_Write_DATA(0x0000); // RGB interface polarity //*************Power On sequence ****************// //LCD_Write_REG(0x0010); LCD_Write_DATA(0x0000); // SAP, BT[3:0], AP, DSTB, SLP, STB LCD_Write_REG(0x0010); LCD_Write_DATA(0x0080); // SAP, BT[3:0], AP, DSTB, SLP, STB nnnnnnnnnnn LCD_Write_REG(0x0011); LCD_Write_DATA(0x0007); // DC1[2:0], DC0[2:0], VC[2:0] LCD_Write_REG(0x0012); LCD_Write_DATA(0x0000); // VREG1OUT voltage LCD_Write_REG(0x0013); LCD_Write_DATA(0x0000); // VDV[4:0] for VCOM amplitude LCD_Write_REG(0x0007); LCD_Write_DATA(0x0001); delayms(200); // Dis-charge capacitor power voltage //LCD_Write_REG(0x0010); LCD_Write_DATA(0x1090); // 1490//SAP, BT[3:0], AP, DSTB, SLP, STB //对屏 闪有

是否按下？ Y
分-1
N 分=-1？ Y
分<=60
N KeyY3 是否按下？
延时 10ms 消抖
N 再次判断 Key3
Y是否按下？
时+1
N 时=12？ Y 时<=0
N Key2 是否释放
Y
N Key3 是否释放
Y
返回
N KeyY4 是否按下？
延时 10ms 消抖
再次判断 Key4 N 是否Y 按下？
时-1 N
延时 返回
数据写入 AT24C02 子程序
数据写入 AT24C02 子程序入口
write_add(23,miao)写秒
延时
、
write_add(24,fen)写分
延时 write_add(25,shi)写时
延时 结束
时12key1是否释放key2是否释放key3是否释放key4是否释放数据处理子程序流程图数据处理子程序入口秒个位秒10秒十位秒10分个位分10分十位分10时个位时10时十位时10返回液晶显示子程序流程图液晶显示子程序入口液晶初始化写指令选择第一行数据地址指针延时一会循环将8位时间数据逐位写入显示在第一行写指令选择第二行数据地址指针延时一会循环将clock12hour12位数据逐位写入显示在第二行读取at24c02中数据子程序读取数据子程序入口i2c总线初始化miaoreadadd23读秒延时fenreadadd24延时shireadadd25数据写入at24c02子程序数据写入at24c02子程序入口writeadd23miao写秒
总程序流程图
开始
读取 AT24C02 中的数据
程序初始化
TH0、TL0Z 装初值 并允许 T0 中断 Y

深圳职业技术学院Shenzhen Polytechnic 嵌入式C语言课程设计报告课题：学院：班级：姓名：目录一、设计方案 (1)1、功能简介 (1)2、开发测试环境选择 (1)二、液晶时钟程序设计 (1)1、功能状态转换图 (1)2、主要功能模块 (2)2.1主显示模块 (2)2.2功能选择模块 (2)2.3时间修改模块 (3)2.4闹铃修改模块 (3)2.6其他辅助模块函数以及变量 (4)三、小结 (4)四、附录 (5)1、使用说明 (5)2、参考文献资料 (5)3、附表1 (6)一、设计方案1、功能简介本文所设计的简易电子时钟可输出当前时间以及闹铃时间，并可通过机械按键来实现修改当前时间、修改闹铃时间、退出修改以及控制闹铃的打开和关闭，并通过1602型号的液晶屏显示出不同操作时的不同界面。

本程序共设计按键5个，按键及功能分别是1键：选择功能界面下选择时间修改、时间和闹铃修改状态下的增加“1”计数；2键：选择功能界面下选择闹铃修改、时间和闹铃修改状态下的减少“1”计数；3键：主显示界面下进入选择功能界面、时间和闹铃修改状态下切换修改项目、修改完成退回主显示界面；4键：时间和闹铃修改状态下直接退回主显示界面；5键：主显示界面下控制闹铃的开关。

2、开发测试环境选择开发软件选择了ARM公司的KeiluVision4，仿真软件选择了英国Labcenter electronics公司的proteus7 professional，测试硬件选择了普中的HC6800开发箱。

首先在KeiluVision4下进行程序设计，编译通过后用proteus7 professional进行仿真并尝试下载到开发箱中进行操作，最后下载到开发箱中进行操作演示。

二、液晶时钟程序设计1、功能状态转换图2、主要功能模块注：本文中提到的函数均见附表1的液晶时钟源程序中，本次使用的是1602液晶。

2.1主显示模块主显示模块包含了时间显示模块void TimeDisplay(void)函数，其运行过程为首先读取初始值，再通过定时器中断TO的中断服务函数void T0_int () interrupt 1 来进行秒计时并通过void TimeRunning(void)函数进行时间的加计数和进位运算；闹铃显示模块void AlarmDisplay(void)，其运行过程为首先读取初始值，再通过void AlarmRunning(void)来进行比较，如果预设时间与当前时间相等就将响铃标记变量SoundFlage_1置为1，进而引发主函数中的响铃事件。