【正文】 board input, add, subtract, multiply six figures within the scope of the basic operations. , and is displayed on LCD and the corresponding results. Circuit design AT89C51 microcontroller as the main control circuit, use as a calculator MM74C922 3 * 4 keyboard scan read keyboard input of the IC. The LCD display characters static display. The software used in the C programming language, and PROTUES simulation. Keyords: Calculator。 Single chip microputer。 LCD 5 一 、 設(shè)計(jì)任務(wù) 由于設(shè)計(jì)的是簡單的計(jì)算器，可以進(jìn)行四則運(yùn)算，為了較好的顯示效果，采用 LCD 顯示數(shù)據(jù)和結(jié)果。 另外鍵盤包括數(shù)字鍵、符號(hào)鍵、等號(hào)鍵，故只需 12 個(gè)鍵即可，設(shè)計(jì)中采用集成的計(jì)算鍵盤。 執(zhí)行過程：開機(jī)顯示零，等待鍵入數(shù)值，當(dāng)鍵入數(shù)字，通過 LCD 顯示出來，當(dāng)鍵入 +、－、運(yùn)算符，計(jì)算機(jī)在內(nèi)部執(zhí)行數(shù)值轉(zhuǎn)換盒存儲(chǔ)，并等待再次鍵入數(shù)值，當(dāng)再鍵入數(shù)值后將顯示鍵入的數(shù)值，按 等號(hào)就會(huì)在 LCD 上輸出運(yùn)算結(jié)果。 錯(cuò)誤顯示：當(dāng)計(jì)算器執(zhí)行過程中有錯(cuò)誤時(shí)，會(huì)在 LCD 上顯示相應(yīng)的提示，如：當(dāng)輸入的數(shù)值或計(jì)算結(jié)果大于計(jì)算器的表示范圍時(shí)，計(jì)算器會(huì)在 LCD上提示溢出。 二 、正文 第 1 節(jié)、 1602 液晶與矩陣鍵盤概述 、 1602 液晶的介紹以及使用方法 1602 液晶是 工業(yè)字符型液晶，能夠同時(shí)顯示 16x02 即 32 個(gè)字符（ 16列 2 行） 。 具有 顯示質(zhì)量高 、 數(shù)字式接口 、 功耗低 、 體積小、重量輕 等優(yōu)點(diǎn) 。 液晶顯示的原理是利用液晶的物理特性，通過電壓對(duì)其顯示區(qū)域進(jìn)行控制，有電就有顯示，這樣即可以顯示出圖形。液 晶顯示的分類方法有很多種，通?？砂雌滹@示方式分為段式、字符式、點(diǎn)陣式等。除了黑白顯示外，液晶顯示器還有多灰度有彩色顯示等。如果根據(jù)驅(qū)動(dòng)方式來分，可以分為靜態(tài)驅(qū)動(dòng)（ Static）、單純矩陣驅(qū)動(dòng)（ Simple Matrix）和主動(dòng)矩陣驅(qū)動(dòng)（ Active Matrix）三種。 點(diǎn)陣圖形式液晶由 MN 個(gè)顯示單元組成，假設(shè) LCD 顯示屏有 64 行，每行有 128 列，每 8列對(duì)應(yīng) 1字節(jié)的 8位，即每行由 16字節(jié)，共 168=128 個(gè)點(diǎn)組成，屏上 6416 個(gè)顯示單元與顯示 RAM 區(qū) 1024 字節(jié)相對(duì)應(yīng)，每一字節(jié)的內(nèi)容和顯示屏上相應(yīng)位置 的亮暗對(duì)應(yīng)。例如屏的第一行的亮暗由 RAM區(qū)的 000H—— 00FH的 16 字節(jié)的內(nèi)容決定，當(dāng)（ 000H） =FFH 時(shí)，則屏幕的左上角顯示一條短亮線，長度為 8 個(gè)點(diǎn)；當(dāng)（ 3FFH） =FFH 時(shí)，則屏幕的右下角顯示一條短亮線；當(dāng)（ 000H）=FFH，（ 001H） =00H，（ 002H） =00H， ?? （ 00EH） =00H，（ 00FH） =00H 時(shí)，則在屏幕的頂部顯示一條由 8段亮線和 8 條暗線組成的虛線。這就是 LCD顯示的基本原理。 1602LCD 采用標(biāo)準(zhǔn)的 14 腳（無背光）或 16 腳（帶背光）接口，各引腳接口說明如 下表 所示 : 6 編 號(hào) 符號(hào) 引腳說明 編號(hào) 符號(hào) 引腳說明 1 VSS 電源地 9 D2 數(shù)據(jù) 2 VDD 電源正極 10 D3 數(shù)據(jù) 3 VL 液晶顯示偏壓 11 D4 數(shù)據(jù) 4 RS 數(shù)據(jù) /命令選擇 12 D5 數(shù)據(jù) 5 R/W 讀 /寫選擇 13 D6 數(shù)據(jù) 6 E 使能信號(hào) 14 D7 數(shù)據(jù) 7 D0 數(shù)據(jù) 15 BLA 背光源正極 8 D1 數(shù)據(jù) 16 BLK 背光源負(fù)極 1602 液晶模塊內(nèi)部的控制器共有 11 條控制指令，如 下表 所示： 序號(hào) 指令 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 清顯示 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 光標(biāo)返回 0 0 0 0 0 0 0 0 1 * 3 置輸入模式 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 4 顯示開 /關(guān)控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B 5 光標(biāo)或字符移位 0 0 0 0 0 1 S/C R/L * * 6 置功能 0 0 0 0 1 DL N F * * 7 置字符發(fā)生存貯器地址 0 0 0 1 字符發(fā)生存貯器地址 8 置數(shù)據(jù)存貯器地址 0 0 1 顯示數(shù)據(jù)存貯器地址 9 讀忙標(biāo)志或地址 0 1 BF 計(jì)數(shù)器地址 10 寫數(shù)到 CGRAM 或DDRAM） 1 0 要寫的數(shù)據(jù)內(nèi)容 11 從 CGRAM 或 DDRAM讀數(shù) 1 1 讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容 1602LCD 的一般初始化（復(fù)位）過程 ： 延時(shí) 15mS， 寫指令 38H（不檢測(cè)忙信號(hào)） ； 延時(shí) 5mS， 寫指令 38H（不檢測(cè)忙信號(hào)） ； 延時(shí) 5mS， 寫指令 38H（不檢測(cè)忙信號(hào)） ； 以后每次寫指令、讀 /寫數(shù)據(jù)操作均需要檢測(cè)忙信號(hào) 。 寫指令 38H：顯示模式設(shè)置 ； 寫指令 08H：顯示關(guān)閉 ； 寫指令 01H：顯示清屏 ； 寫指令 06H：顯示光標(biāo)移動(dòng)設(shè)置 ； 寫指令 0CH：顯示開及光標(biāo)設(shè)置 。 7 1． 矩陣鍵盤的工作原理 在 鍵盤 中按鍵數(shù)量較多時(shí)，為了減少 I/O 口的占用，通常將按鍵排列成矩陣 形式 。在矩陣式鍵盤中，每條水平線和垂直線在交叉處不直接連通，而是通過一個(gè)按鍵加以連接。這樣，一個(gè)端口（如 P1口）就可以構(gòu)成 4*4=16個(gè)按鍵，比之直接將端口 線用于鍵盤多出了一倍，而且線數(shù)越多，區(qū)別越明顯，比如再多加一條線就可以構(gòu)成 20鍵的鍵盤，而直接用端口線則只能多出一鍵（ 9 鍵）。由此可見，在需要的鍵數(shù)比較多時(shí)，采用矩陣法來做鍵盤是合理的。 矩陣式結(jié)構(gòu)的鍵盤顯然比直接法要復(fù)雜一些，識(shí)別也要復(fù)雜一些，上圖中，列線通過電阻接正電源，并將行線所接的單片機(jī)的 I/O 口作為輸出端，而列線所接的 I/O 口則作為輸入。這樣，當(dāng)按鍵沒有按下時(shí)，所有的輸入端都是高電平，代表無鍵按下。行線輸出是低電平，一旦有鍵按下，則輸入線就會(huì)被拉低，這樣，通過讀入輸入線的狀態(tài)就可得知是否有鍵按下了 。具體的識(shí)別方法如下所述。 確定矩陣式鍵盤上 何鍵 被按下介紹一種 “ 行掃描法 ” 。 行掃描法 行掃描法又稱為逐行（或列）掃描查詢法，是一種最常用的按鍵識(shí)別方法，介紹過程如下 ： 判斷鍵盤中有無鍵按下 將全部行線 Y0Y3置低電平，然后檢測(cè)列線的狀態(tài)。只要有一列的電平為低，則表示鍵盤中有鍵被按下，而且閉合的鍵位于低電平線與 4 根行線相交叉的 4 個(gè)按鍵之中。若所有列線均 為高電平，則鍵盤中無鍵按下。 判斷閉合鍵所在的位置 在確認(rèn)有鍵按下后，即可進(jìn)入確定具體閉合鍵的過程。其方法是：依次將行線置為低電平，即在置某根行線為低電平時(shí)，其它線為高電平。在確定某根行線位置為低電平后，再逐行檢測(cè)各列線的電平狀態(tài)。若某列為低，則該列線與置為低電平的行線交叉處的按鍵就是閉合的按鍵。 下面給出一個(gè)具體