C51典型例程(按键驱动)

1、C51编程键盘LED数码管字符型LCD主要内容：主要内容：键盘1. 独立式键盘独立式键盘 (1) 独立式键盘的结构与特点键盘1. 独立式键盘独立式键盘 (2) 编程模式 在确定了键盘的编程结构后，就可以编制键盘接口程序。键盘接口程序的功能实际上就是驱动键盘工作，完成按键的识别，根据所识别按键的键值，完成按键子程序的正确散转，从而完成单片机应用系统对用户按键动作的预定义响应。 由于独立式键盘的每一个按键占用一条IO口线，每个按键的工作不影响其他按键，因此，可以直接依据每个IO口线的状态来进行子程序散转，使程序编制简练一些。键盘1. 独立式键盘独立式键盘 (2)编程模式 另外，可以使用键盘编码值来

2、进行按键子程序的散转，程序更具有通用性。通用的独立式键盘接口程序由键盘管理程序、散转表和键盘处理子程序三部分组成。 键盘管理程序：担负键盘工作时的循环监测（看是否有键被按下）、键盘去抖动、按键识别、子程序散转（根据所识别的按键进行转子程序处理）等基本工作。 散转表：支持应用程序根据按键值进行正确的按键子程序跳转。 键盘处理子程序：负责对具体按键的系统定义及功能执行。键盘2. 矩阵键盘矩阵键盘 (1) 矩阵键盘的结构与特点 行列式键盘是用n条I/O线作为行线，m条I/O线作为列线组成的键盘。在行线和列线的每一个交叉点上，设置一个按键。这样，键盘中按键的个数是nm个。键盘2. 矩阵键盘矩阵键盘 (

3、2) 矩阵键盘的编程模式 矩阵键盘具有更加广泛的应用，可采用计算的方法来求出键值，以得到按键特征码。现在以图6-2为例加以说明。 检测出是否有键按下。方法是Pl.0Pl.3输出全0，然后读Pl.4Pl.7的状态，若为全1则无键闭合，否则表示有键闭合。 有键闭合后，调用l020 ms延时子程序以避开按键抖动。键盘3. 按键开关的抖动问题按键开关的抖动问题 (1) 硬件方法 在硬件上可采用在键输出端加R-S触发器（双稳态触发器）或单稳态触发器构成去抖动电路，如图所示是一种由R-S触发器构成的去抖动电路，当触发器一旦翻转，触点抖动不会对其产生任何影响。键盘3. 按键开关的抖动问题按键开关的抖动问题

4、(2)软件方法 软件方法其实很简单，就是在单片机获得P1.0口为低电平的信息后，不是立即认定S已被按下，而是延时10ms或更长一些时间后再次检测P1.0口，如果仍为低电平，说明S的确按下了，这实际上是避开了按键按下时的抖动时间。而在检测到按键释放后（P1.0为高电平）再延时510ms，消除后沿的抖动，然后再对键值处理。不过一般情况下，通常不对按键释放的后沿进行处理，实践证明，也能满足一定的要求。当然，在实际应用中，对按键的要求也是千差万别的，要根据不同的需要来编制处理程序，但以上是消除按键抖动的原则。键盘4. 键盘的工作方式键盘的工作方式 (1) 编程扫描方式 编程扫描方式是利用CPU完成其他

5、工作的空余调用键盘扫描子程序来响应键盘输入的要求。在执行键功能程序时，CPU不再响应键输入要求，直到CPU重新扫描键盘为止。键盘4. 键盘的工作方式键盘的工作方式 (2) 定时扫描方式 定时扫描方式就是每隔一段时间对键盘扫描一次，它利用单片机内部的定时器产生一定时间（例如10ms）的定时，当定时时间到就产生定时器溢出中断，CPU响应中断后对键盘进行扫描，并在有键按下时识别出该键，再执行该键的功能程序。键盘4. 键盘的工作方式键盘的工作方式 (3)中断扫描方式 采用上述两种键盘扫描方式时，无论是否按键，CPU都要“定时”扫描键盘，而单片机应用系统工作时，并非经常需要键盘输入，因此，CPU经常处于

6、空扫描状态，为提高CPU工作效率，可采用中断扫描工作方式。其工作过程如下：当无键按下时，CPU处理自己的工作，当有键按下时，产生中断请求，CPU转去执行键盘扫描子程序，并识别键号。键盘5. 独立式键盘应用例程独立式键盘应用例程 . （1）程序功能 P3口作输入口，P1口作输出口。P3口的低4位连接4只独立按键，构成独立式键盘；P1口用于驱动8只LED灯，低电平有效。控制要求为：P3.0为低电平时，P1.0、P1.7对应的LED点亮；P3.1为低电平时，P1.1、P1.6对应的LED点亮；P3.2为低电平时，P1.2、P1.5对应的LED点亮；P3.3为低电平时，P1.3、P1.4对应的LED点

7、亮。 （2）源程序清单（见word文档）键盘5. 矩阵键盘应用例程矩阵键盘应用例程 （1）程序功能 矩阵键盘如图6-2所示， P2口作输出口，用于驱动8只LED，低电平有效。控制要求为：复位LED的显示状态为高4位亮，低4位灭，当相应按键按下时，8位LED以BCD码形式显示对应的按键输入数字。如9号键按下时，8位LED的状态（亮表示1，灭表示0）为：09H。 (2) 源程序清单（见word文档）LED数码管 1. ED显示器的结构与工作原理显示器的结构与工作原理 LED显示器又称数码管，它由8只发光二极管组成。7只发光二极管排成“8”字形，另一只构成小数点，各字形段标记如图所示。通过不同的组合

8、，可用来显示数字09、字母AF及小数点等。要显示某个字形时，就点亮相应的字段。LED数码管 1. LED显示的接口电路显示的接口电路 (1) 静态显示 所谓静态显示，是指显示器显示某一字符时，相应的发光二极管恒定地导通，显示器的公共端接固定的有效电平，即共阴极的公共端接低电平，共阳极的公共端接高电平（电源）。静态显示有并行输出和串行输出两种方式。3位共阳LED静态显示接口电路。如图6-8所示为并行输出的3位共阳LED静态显示接口电路。并行显示方式每个十进制位都需要有一个8位输出口控制，图中采用3片74LS373扩展并行I/O口，口地址是由74LSl38译码器的输出决定的，74LSl38的A、B

9、、C分别接80C5l的P2.5、P2.6和P2.7，所以3片74LS373的地址分别为1FFFH、3FFFH、5FFFH。译码输出信号与单片机的写信号一起控制对各74LS373数据的写入。LED数码管 1. LED显示的接口电路显示的接口电路 静态显示 对于静态显示方式，LED显示器由接口芯片直接驱动，采用较小的驱动电流就可以得到较高的显示亮度。但是，并行输出显示的十进制位数多时，需要并行I/O接口芯片的数量较多。示数字09、字母AF及小数点等。要显示某个字形时，就点亮相应的字段。LED数码管 1. LED显示的接口电路显示的接口电路 (2) 动态显示 当显示器位数较多时，可以采用动态显示。所

10、谓动态显示，就是一位一位地轮流点亮各位显示器。对于每一位显示器而言，每隔一段时间点亮一次。虽然在同一时刻只有一位显示器在工作，但由于人眼的视觉暂留效应和发光二极管熄灭时的余辉，看到的却是多个字符“同时”显示。显示器亮度既与点亮时的导通电流有关，也与点亮扫描时间长短和间隔时间有关。调整电流和时间参数，即可实现亮度较高较稳定的显示。LED数码管 3. LED动态显示应用例程（一）动态显示应用例程（一） (1) 程序功能 LED数码显示电路如图6-9所示，在单片机负载能力足够的情况下，可去掉7407和7406芯片，在本程序中不考虑7407和7406芯片的作用，即位驱动是低电平有效，字驱动是高电平有效

11、。控制要求为：在6位LED数码管上依次显示1、2、3、4、5、6。扫描间隔时间为1ms。 （2）源程序清单（见word文档）字符型LCD （1）LCD的特性 1）+5 V供电，亮度可调整。 2）内藏振荡电路，系统内含重置电路。 3）提供各种控制命令，如清除显示器、字符闪烁、光标闪烁、显示移位等多种功能。 4）显示用数据RAM（DDRAM）共有80个字节。 5）字符产生器ROM（CGROM）有160个57点阵字形。 6）字符产生器RAM（CGRAM）可由用户自行定义8个57的点阵字形。 （2）162字符型LCD引脚说明 162字符型LCD共有14个引脚，其功能见表6-3所示。2. HD44780

12、 驱动器（驱动器（162字符型字符型LCD）字符型LCD （3）LCD内部的内存 LCD内部存储器共分为3种：固定字形ROM，称为CG（Character Generator）ROM；数据显示RAM，称为DD（Data Display）RAM；用户自定义字形RAM，称为CG RAM。 1）CGROM：CGROM内存储着192个57点阵的字形，这些字形均已固定，例如将“A”写入LCD中，就是将“A”的ASCII码41H写入DDRAM中，控制芯片就会自动至CGROM中将“A”的字形点阵数据找出来而显示在LCD上。2. HD44780 驱动器（驱动器（162字符型字符型LCD）字符型LCD （3）L

13、CD内部的内存 2）DDRAM：DDRAM内用来存储写入LCD内部的字符，DDRAM的地址分布从00H67H，分别代表LCD的各列位置，如表6-4和表6-5所示，例如我们要将“A”写入第2行的第l个位置，就先设置DDRAM地址为40H，而后写入41H至LCD即可。2. HD44780 驱动器（驱动器（162字符型字符型LCD）字符型LCD （3）LCD内部的内存 3）CGRAM：此区域只有64字节，可将用户将自行设计的字形写入LCD中，一个字的大小为57点阵，共可以存储8个字形，其显示码为00H07H。2. HD44780 驱动器（驱动器（162字符型字符型LCD）字符型LCD （4）LCD内

14、部寄存器 1）指令寄存器（Instructiong Register，IR）与数据寄存器（Data Register，DR）：指令寄存器和数据寄存器都是8位的寄存器，IR寄存器用来储存指令代码或地址；DR寄存器则是作为写入存储器或从存储器中读取数据的数据缓冲区。从外部要对LCD模块控制时，是由RS引脚来选择数据引脚D7D0的信号，用来对IR寄存器或DR寄存器做写入或读取。 2）忙碌标志（Busy Flag，BF）。当LCD模块内部处于忙碌状态，不能接收或处理外部信号时，这个标志就会被设定为1，因此在对LCD模块控制时，一定要先检查这个忙碌标志，当BF=0时，才可以对LCD模块进行控制。2. H

15、D44780 驱动器（驱动器（162字符型字符型LCD）字符型LCD （4）LCD内部寄存器 3）地址计数器（Address Count，AC）。LCD模块显示的每一个字符位置都会有一个地址，地址计数器记录了这个地址，在数据写入或读取的动作完成后，AC的值会递减或递增1，可以在LCD初始化时设定。2. HD44780 驱动器（驱动器（162字符型字符型LCD）字符型LCD （5）控制方式 通过CPU来控制LCD模块，方式十分简单，LCD模块其内部可以看成有两组寄存器，一个为指令寄存器，一个为数据寄存器，由RS引脚来控制。所有对指令寄存器或数据寄存器的存取均需检查LCD内部的忙碌标志（Busy

16、Flag），此标志用来告知LCD内部正在工作，不允许接收任何的控制命令。而此位的检查可以令RS=0时，读取D7来加以判断，当此位为0时，才可以写入指令寄存器或数据寄存器。2. HD44780 驱动器（驱动器（162字符型字符型LCD）字符型LCD （6）控制命令 单片机通过11条指令对LCD模块进行控制，表6-6列出了这些指令和控制引脚的关系。 1）清屏（01H） 2. HD44780 驱动器（驱动器（162字符型字符型LCD）2 2）归）归home位（位（Return Home）字符型LCD （6）控制命令 3）输入方式设置（Enter Mode Set） 2. HD44780 驱动器（驱动

17、器（162字符型字符型LCD）4）显示状态设置（）显示状态设置（Display on/off Control）。）。字符型LCD （6）控制命令 5）光标或画面滚动（Cursor or Display Shift） 2. HD44780 驱动器（驱动器（162字符型字符型LCD）6）工作方式设置（）工作方式设置（Function Set）字符型LCD （6）控制命令 7）CGRAM地址设置（Set CGRAM Address）。 2. HD44780 驱动器（驱动器（162字符型字符型LCD）8) DDRAM地址设置（地址设置（Set DDRAM Address）字符型LCD （6）控制命令

18、9）读“忙”标志和地址指针（Read Busy Flag and Address）。单片机对指令寄存器通道读操作（RS=0，R/W=l）时，将读出此格式的“忙”标志BF值和7位地址指针计数器AC的当前值。单片机随时都可以对HD44780U读“忙”操作。BF值反映HD44780U的接口状态。单片机在对进行HD44780U每次操作时，首先要读BF值判断HD44780U的当前接口状态，仅在BF=0时，单片机才可以向HD44780U写指令代码或显示数据以及从HD44780U读出显示数据。单片机读出的地址指针计数器AC当前值可能是DDRAM地址或CGRAM的地址，这取决于最近一次单片机向AC写入的地址类

19、型。 2. HD44780 驱动器（驱动器（162字符型字符型LCD）字符型LCD （6）控制命令 11）读数据（Read Data from CG or DD RAM）。在HD44780U内部运行时序的操作下，地址指针计数器AC的每次修改，包括新的AC值的写入，光标滚动位移所引起的AC值的修改或由单片机读写数据操作后产生的AC值的修改，HD44780U都会把当前AC所指单元的内容送到接口部分数据输出寄存器内，供单片机读取。如果AC值为DDRAM地址指针，则认为接口部分数据输出寄存器的数据为DDRAM内AC所指单元的字符代码；如果AC值为CGRAM地址指针，则认为接口部分数据输出寄存器的数据为

20、CGRAM内AC所指单元的字模数据。 2. HD44780 驱动器（驱动器（162字符型字符型LCD）字符型LCD (2) 写命令子函数void lcdwCMD(unsigned char CMD) /*定义写命令子函数，CMD为控制码，Attribc 为属性标志，决定是否要进行忙信号检测*/ lcdwaitidle() /*调用忙检测子函数*/RSPIN=0; RWPIN=0; /*设置为写命令状态*/ DataPort = CMD; /*控制码送数据口*/ ENPIN=1; /*形成使能脉冲*/ _nop_(); ENPIN=0;3. 162字符型字符型LCD的驱动子函数的驱动子函数字符型

21、LCD (3) 写数据子函数void lcdwData(unsigned char Data) /*定义写数据子函数，dataW 为显示数据*/ lcdwaitidle(); /*调用忙检测子函数*/ RSPIN=1; RWPIN=0; /*设置为写数据状态*/ DataPort = Data; /*显示数据送数据口*/ ENPIN=1; /*形成使能脉冲*/ _nop_(); ENPIN=0;3. 162字符型字符型LCD的驱动子函数的驱动子函数字符型LCD (4) 显示光标（位置）定位子函数void lcdpos(void) /*定义显示位置子函数，行、列号在调用前给出*/ XPOS&=0 x0f; /*列号为015*/ YPOS&=0 x01; /*行号为0或1*/ if(YPOS=0 x00) lcdwCMD(XPOS|0 x80); /*若为第1行，地址设置码为：列号80H */ else if(YPOS=0 x01) /*若为第2行，地址设置码为：列号80H40H*/ lcdwCMD (XPOS+0 x40)|0 x80);3. 162字符型字符型LCD的驱动