键盘扫描与液晶显示.doc

杭州电子科技大学

电子设计（A）实验
设计报告

实验名称
1
键盘扫描与LCD显示
实验次数
1
小组号
26
姓名学号
潘瑞东
07042222
姓名学号

姓名学号

指导教师
黄继业

2009 年 3月17日
键盘扫描与LCD显示
一． 方案论证与比较
方案一：矩阵键盘有一组I/O口控制，LCD输入数据端口直接与单片机的一组I/O口连接。此方案的设备比较简单，接线也简单，程序简洁。但缺点是所占的I/O资源比较多，实际操作性不强。

矩阵键盘
STC
1602LCD

方案二：矩阵键盘由一组I/O口控制，使用两块74HC595芯片，实现串行输出，转换并行输出，节约了I/O口，提高了单片机的可操作性。通过在KEIL中用C语言编写HEX文件，控制1602液晶显示屏。
键盘
单片机
74HC595
LCD

二．总体方案设计

三．理论分析和计算

根据原理图可知，P0.0—P0.7口控制矩阵键盘，P1.0-P1.2作为第一块595芯片的输入，其中P1.0接入SH_CP,P1.1接入ST_CP，P1.2接入DS，其输出的Q4,Q5,Q6输出口分别控制LCD的RS,RW,E. P1.3-P1.5作为第二块595芯片的输入,其输出端Q0-Q7分别控制LCD的对应的数据口。

键盘扫描原理：先复位使行线输出口全为0，给高四位低电平，使其处于列线读取状态。然后判断低四位电平状况，如果没有键被按下，则表示没有键被按下，如果有键按下的话，行线和列线的交点处就会被导通，就会出现电平变化。

74HC595工作原理：595是串入并出带有锁存功能移位寄存器，Q0-Q7为并行数据输出；Q7-Q9为串行数据输出；MR 10 主复位（低电平）；SHCP 11 移位寄存器时钟输入；STCP 12 存储寄存器时

钟输入；OE 13 输出有效（低电平）；　DS 14 串行数据输入

四．软硬件的系统设计
本实验只要检测LCD是否在在显示屏的第一行出现“Hello World”.在显示屏的第二行显示所按的键，并在数码管中显示相应位置。
五．测试
本实验最终测试结果实现了4*4矩阵键盘扫描，并实现了通过键盘控制在1602lcd和数码管上显示数字。在LCD显示屏的第一行出现“Hello World”.在显示屏的第二行显示所按的键，并在数码管中显示相应位置。

六．总结
1、通过本次实验，使本人初步掌握了通过C语言，实现单片机控制的基本操作，诸如流水灯，液晶显示控制，键盘扫描。知道了通过查阅PDF技术文档，解决实验中碰到的问题。
2、通过本次实验，提高了我们组的协同合作能力。

参考文献：
[1] EN_TC1602PDF，74HC595PDF
[2] 51单片机C语言常用模块与综合系统设计实例精讲（第二版） 电子工业出版社

附：
#include
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char

uchar code table2[]={'0','1','2','3','4','5','6','7','8','9','a','b','c','d','e'};
uchar code led[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e};
uchar code table[]="Hello World!";
uchar code table3[]="The key is";
uchar num,temp,key,num1,num2,num3;
sbit sh_cp_1=P1^3; //sh-cp
sbit st_cp_1=P1^4; //st-cp
sbit DAT_1=P1^5; //DS

sbit sh_cp_2=P1^0; //sh-cp
sbit st_cp_2=P1^1; //st-cp
sbit DAT_2=P1^2; //DS

void delay(unsigned char z) //延时程序
{
unsigned int x,y;
for(x=z;x>0;x--)
for(y=110;y>0;y--) ;
}

void send_1(uchar a) //595给1602发数据 控制流水灯
{
uchar c;

for(c=0;c<8;c++)
{
sh_cp_1=0;
DAT_1=a&0x80;
a=a<<1;
sh_cp_1=1;
}
st_cp_1=0;
st_cp_1=1;

}

void send_2(uchar a) // 595给1602发数据 控制数码管
{
uchar c;
for(c=0;c<8;c++)
{
sh_cp_2=0;
DAT_2=a&0x80;
a=a<<1;
sh_cp_2=1;
}
st_cp_2=0;
st_cp_2=1;

}

void shumaguan(uchar j,uchar i) //第1个选择送入的地址，0x01，0x02，0x03,0x04，第2个选择显示的数字
{uchar h;
if(j==0x01) {h==0x0e;}
else if(j==0x02)
{h=0x0d;}

else if(j==0x03)
{h=0x0b;}
else if(j==0x04)
{h=0x07;}
send_2(h);
send_1(i);

}

void write_cmd(unsigned char cmd) //1602显示控制
{
//send_2(0xef);//rs=0;
send_2(0x8f);//rw=0;
delay(5);
send_1(cmd);//P0=cmd;
send_2(0xcf);// e=1;
delay(5);
send_2(0x8f);//e=0;

}

void write_date(unsigned char date) //1602写数据
{
send_2(0x3f);//; rs=1; 0011
send_1(date);// P0=date;
delay(5);
send_2(0xdf);// e=1; 1101
delay(5);
send_2(0x3f);// e=0; 0011

}
void init() //1602初始化程序
{
send_2(0x3f);//e=0;
write_cmd(0x38);
write_cmd(0x0e);
write_cmd(0x06);
write_cmd(0x01);
write_cmd(0x80); //第一个地址
}

/*
uchar key_scan() //键盘扫描
{
uchar key,temp;
//第一列
P0=0xef;
temp=P0;
if(temp!=0xef)
{
delay(5);
if(temp!=0xef)
{
switch(temp)
{
case 0xee:key=1;break;
case 0xed:key=2;break;
case 0xeb:key=3;break;
case 0xe7:key=4;break;
}
}
}

//第二列
P0=0xdf;
temp=P0;
if(temp!=0xdf)
{
delay(5);
if(temp!=0xdf)
{
switch(temp)
{
case 0xde:key=5;break;
case 0xdd:key=6;break;
case 0xdb:key=7;break;
case 0xd7:key=8;break;

}
}
}

//第三列
P0=0xbf;
temp=P0;
if(temp!=0xbf)
{
delay(5);
if(temp!=0xbf)
{
switch(temp)
{
case 0xbe:key=9;break;
case 0xbd:key=10;break;
case 0xbb:key=11;break;
case 0xb7:key=12;break;
}
}
}

//第四列
P00x7f;
temp=P0;
if(temp!=0x7f)
{
delay(5);
if(temp!=0x7f)
{
switch(temp)
{
case 0x7e:key=13;break;
case 0x7d:key=14;break;
case 0x7b:key=15;break;
case 0x77:key=16;break;
}
}
}

return(key);

}
*/

void key_scan_1() //按键判断一；
{
P0=0xef;
temp=P0;
temp=temp&0x0f;
while(temp!=0x0f)
{
delay(5);
temp=P0;
temp=temp&0x0f;
while(temp!=0x0f)
{
temp=P0;
switch(temp)
{
case 0xee:key=1;
break;
case 0xed:key=2;
break;
case 0xeb:key=3;
break;
case 0xe7:key=4;
break;

}
delay(5);
while(temp!=0x0f)
{
temp=P0;
temp=temp&0x0f;
}
}
}
}
void key_scan_2() //按键判断二；
{
P0=0xdf;
temp=P0;
temp=temp&0x0f;
while(temp!=0x0f)
{
delay(5);
temp=P0;
temp=temp&0x0f;
while(temp!=0x0f)
{
temp=P0;
switch(temp)
{
case 0xde:key=5;
break;
case 0xdd:key=6;
break;
case 0xdb:key=7;
break;
case 0xd7:key=8;
break;
}
delay(5);
while(temp!=0x0f)
{
temp=P0;
temp=temp&0x0f;
}
}
}
}
void key_scan_3() //按键判断三；
{
P0=0xbf;
temp=P0;
temp=temp&0x0f;
while(temp!=0x0f)
{
delay(5);
temp=P0;
temp=temp&0x0f;
while(temp!=0x0f)
{
temp=P0;
switch(temp)
{
case 0xbe:key=9;
break;
case 0xbd:key=10;
break;
case 0xbb:key=11;
break;
case 0xb7:key=12;
break;
}
delay(5);
while(temp!=0x0f)
{
temp=P0;
temp=temp&0x0f;
}
}
}
}
void key_scan_4() //按键判断四;
{
P0=0x7f;
temp=P0;
temp=temp&0x0f;
while(temp!=0x0f)
{
delay(5);
temp=P0;
temp=temp&0x0f;
while(temp!=0x0f)
{
temp=P0;
switch(temp)
{
case 0x7e:key=13;
break;
case 0x7d:key=14;
break;
case 0x7b:key=15;
break;
case 0x77:key=16;
break;
}
delay(5);
while(temp!=0x0f)
{
temp=P0;
temp=temp&0x0f;
}
}
}
}

void display()
{

for(num=0num<12;num++)
{
write_date(table[num]);
delay(20);
}
write_cmd(0x80+0x40+0x04);
for(num3=0;num3<10;num3++)
{
write_date(table3[num3]);
delay(20);
}
}

void main()
{
init();
display();
while(1)
{
key_scan_1();
key_scan_2();
key_scan_3();
key_scan_4();
if(key!=0)
{
num1=key/10;
num2=key%10;
write_cmd(0x80+0x40+0x0e);
write_date(table2[num1]);
write_cmd(0x80+0x40+0x0f);
write_date(table2[num2]);
key=0;
shumaguan(0x01,led[num2]);
}
}
}