单片机技术应用项目化教程（C语言版）（第2版） 课件 任务4.3

项目4电子时钟控制系统任务4.3按键可调电子时钟明确任务

在工业控制中，很多仪表显示都采用的是LCD液晶模块。LCD具有体积小、功耗低、显示内容丰富、超薄轻巧等优点，在单片机应用设计中常用来作为显示器件。工作任务：采用LCD1602显示来制作四个按键可调电子时钟，显示时分秒功能。知识链接

液晶显示器简称LCD（LiquidCrystalDiodes）是一种低压微功耗的平板型显示器件，属于被动显示器件，本身不发光，是靠调制外界光来实现显示的。液晶显示器具有寿命长、重量轻、功耗低、抗干扰能力强、显示内容丰富等特点，因而在单片机系统中得到了广泛的应用。一.LCD显示技术简介笔段式LCD显示器通常有六段、七段、八段、九段、十四段和十六段等，其中以七段最为常用，它类似于LED数码管显示器，每个显示器包括段电极a、b、c、d、e、f、g七个笔画段和一个背电极BP，可以显示数字和简单的字符，广泛用于电子表、数字仪表等。

LCD液晶显示器分类点阵式LCD显示器可分为字符型和图像型，段电极与背电极构成n行n列矩阵，液晶位于行列相交的带状电极之间，其大小可以根据由显示清晰度来决定。通过控制每个点的亮、灭来实现字符和图像的显示，点阵式LED的控制一般采用扫描方式。LCM是把LCD显示器、背光光源、驱动器、控制器等部件通过印刷电路板构造成一个整体，作为一个独立部件使用。LCD显示模块LCM

特点是功能强、易于控制、接口简单，在单片机系统中应用较多。二、LCD1602液晶模块简介LCD1602是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。可以显示两行，每行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，可显示192种字符，5×7或5×10点阵字形，可自编8（5×7）或4（5×10）种字符，对比度可调。编号符号引脚说明编号符号引脚说明1VSS电源地9DB2DataI/O2VDD电源正极（5V）10DB3DataI/O3V0液晶显示偏压信号11DB4DataI/O4RS数据/命令选择端（H/L）12DB5DataI/O5R/W读/写选择端（H/L）13DB6DataI/O6E使能信号14DB7DataI/O7DB0DataI/O15BLA背光源正极8DB1DataI/O16BLK背光源负极读操作时序

写操作时序

1602液晶模块内部的控制器共有11条控制指令。读写操作、屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。控制指令指令1：清显示，指令码01H,光标复位到地址00H位置。指令2：光标复位，光标返回到地址00H。指令3：光标和显示模式设置。设定每次写入数据后光标的移位方向，并设定每次写入字符后是否移动。

I/D：光标移动方向，高电平右移，低电平左移；

S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。高电平表示有效，低电平则无效。指令4：显示开关控制。D：控制整体显示的开与关，高电平表示开显示，低电平表示关显示；

C：控制光标的开与关，高电平表示有光标，低电平表示无光标；B：控制光标是否闪烁，高电平闪烁，低电平不闪烁。指令5：光标或显示移位S/C：高电平时移动显示的文字，低电平时移动光标；R/L：高电平右移1格，AC值加1，低电平左移1格，AC值减1。指令6：功能设置命令DL：高电平时为4位总线，低电平时为8位总线N：低电平时为单行显示，高电平时双行显示F:

低电平时显示5x7的点阵字符，高电平时显示5x10的点阵字符指令7：字符发生器RAM地址设置指令8：DDRAM地址设置指令9：读忙信号和光标地址BF：为忙标志位，高电平表示忙，此时模块不能接收命令或者数据，如果为低电平表示不忙。指令10：写数据指令11：读数据LCD1602液晶模块内部的HD44780内置了DDRAM、CGROM和CGRAM。CGROM是1602内部的字符发生存储器，已经存储了192个不同的点阵字符图形，包括阿拉伯数字、英文字母大小写、常用符号和日文假名等，每个字符都有固定的代码。CGRAM用于存储自定义的字符点阵，共64B，能存储8组自定义字符的点阵数组。

DDRAM用来寄存待显示的字符代码，共80个字节，其地址和屏幕显示位置的对应关系。对LCD1602寄存器操作主要有4种，读状态、写指令、读数据、写数据。操作输入输出读状态RS=L,R/W=H,E=HD0-D7=状态字写指令RS=L,R/W=L,D0-D7=指令码，E=高脉冲无读数据RS=H,R/W=H,E=HD0-D7=数据写数据RS=H,R/W=L,D0-D7=数据，E=高脉冲无三编程应用/***********LCD写指令******************/voidLCD_write_com(unsignedcharcom) { LCD_RS=0;//RS、RW为低电平LCD_EN由低电平跳变为高电平时，液晶写指令

LCD_RW=0; LCD_EN=0; LCD_DAT=com; LCD_EN=1; delay(10);//延时，等待数据传输完成

LCD_EN=0;}/**********LCD写数据*******/voidLCD_write_data(unsignedchardat) { LCD_RS=1;//RS为高电平，RW为低电平，LCD_EN由低电平跳变为高电平时时，液晶写数据

LCD_RW=0; LCD_EN=0; LCD_DAT=dat; LCD_EN=1; delay(5);//通过延时，等待数据传输完成

LCD_EN=0;}/*********液晶初始化******************/voidinit_1602() { LCD_EN=0;//初始化，RS、RW、LCD_EN为低电平

LCD_RW=0; LCD_RS=0; LCD_write_com(0x38);//显示模式设置

LCD_write_com(0x08);//显示关闭

LCD_write_com(0x01);//显示清屏

LCD_write_com(0x06);//显示光标移动设置

LCD_write_com(0x0c);//显示开及光标设置}四、硬件电路图五、软件设计与编程

（1）利用LCD1602显示字符。需要指定显示位置与字符voiddisplay_char(unsignedcharaddr,unsignedchardat){ LCD_write_com(0x80+add);//指定显示位置

LCD_write_data(dat);//显示字符}如果需要显示一串字符时，定义函数如下。注意行的切换。voiddisp_string(unsignedcharaddr,char*string) { unsignedcharlen,i,k; len=strlen(string); if(addr<0x10)//地址小于0x10时，在液晶第一行显示

{ LCD_write_com(0x80+addr); for(i=0;i<len;i++) { k=addr+i; if(k==0x10) LCD_write_com(0x80+0x40); LCD_write_data(*(string+i)); } k=0; } else//否，则在第二行显示

{ LCD_write_com(addr-0x10+0xC0); for(i=0;i<len;i++) LCD_write_data(*(string+i)); }}voidtime_chuli(void)//时间函数{ if(flag_1S==1)//每到一秒，执行一次

{flag_1S=0; sec++;}//秒数据+1 if(sec>59) //当秒数值大于59时，秒清零，分钟加1 {sec=0; min++; } if(min>59) //当分钟数值大于59时，分钟清零，小时加1 {min=0; hour++; } if(hour>23) //当小时数值大于23时，小时清零

hour=0; }（2）利用LCD1602制作24小时制时钟。第一行显示即可定时1s参照任务2秒表计，时间的处理，需要考虑实际情况。（3）添加按键，实现时钟调整功能按键功能分别为功能键，用来切换调整位置，即调整时、分、秒的选择；加键和减键对应调整对象数据加或减；确认键，按下确认，不论当前处于调整什么状态都保存数据并退出开始正常工作。

采用软件编程实现。采集并保存按键连续不同时刻的电平，通过电平来进行是否下降沿到来的判别，为了能更好的把按键去抖动也融合在里面，一般采集保存4次以上的按键状态。例如，定义三个临时缓存用来存放键盘的前3个时刻状态，当最早两个的状态temp1、temp2为1时，上一个状态temp3和当前状态为0时，才认为按键真正有效。

if(temp1&temp2&(~temp3)&(~key)) { ---//按键有效后，执行的程序

}

每采集一次按键信息，都需要更新已有状态，把最新的信息保存起来，最早一