基于51單片機(jī)的矩陣鍵盤和lcd的應(yīng)用(已修改)
2024-11-28 15:39 本頁面
【正文】 1 基于 51 單片機(jī)的矩陣鍵盤和 LCD 的應(yīng)用 摘要：隨著人們生活水平的不斷提高 ,單片機(jī)控制無疑是人們追求的目標(biāo)之一，它所給人帶來的方便也是不可否定的，要為現(xiàn)代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的設(shè)施就需要從單片機(jī)技術(shù)入手，一切向著數(shù)字化控制，智能化控制方向發(fā)展。 LCD 液晶顯示技術(shù)作為人機(jī)交互的主流方式，正廣泛應(yīng)用于家電、手機(jī)、個(gè)人電腦等顯示終端。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用產(chǎn)品日益增多，研究以單片機(jī)作為主控制器的 LCD 液晶顯示器控制系統(tǒng)意義重大。展望未來，急速的響應(yīng)速度將會(huì)成為個(gè)性化 LCD 的發(fā)展趨勢(shì)，越 來越多的單片機(jī)正如雨后春筍般涌現(xiàn)。 關(guān)鍵詞：單片機(jī) 智能化控制 液晶顯示 本課題重點(diǎn)對(duì)鍵盤模塊和液晶顯示模塊分別做了詳細(xì)介紹。同時(shí)也對(duì)部分芯片和外圍電路進(jìn)行了介紹和設(shè)計(jì)，并附以系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖加以說明，著重介紹了本系統(tǒng)應(yīng)用的各硬件接口技術(shù)和各個(gè)接口模塊的功能及工作過程。 在日常生活中，我們對(duì)液晶顯示器并不陌生。液晶顯示模塊已作為很多電子產(chǎn)品的通過器件，如在計(jì)算器、萬用表、電子表及很多家用電子產(chǎn)品中都可以看到，顯示的主要是數(shù)字、專用符號(hào)和圖形。 在單片機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用晶液顯示器作為輸 出器件有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)： 顯示質(zhì)量高 由于液晶顯示器每一個(gè)點(diǎn)在收到信號(hào)后就一直保持那種色彩和亮度，恒定發(fā)光，而不像陰極射線管顯示器（ CRT）那樣需要不斷刷新新亮點(diǎn)。因此，液晶顯示器畫質(zhì)高且不會(huì)閃爍。 數(shù)字式接口 液晶顯示器都是數(shù)字式的，和單片機(jī)系統(tǒng)的接口更加簡單可靠，操作更加方便。 體積小、重量輕 液晶顯示器通過顯示屏上的電極控制液晶分子狀態(tài)來達(dá)到顯示的目的，在重量上比相同顯示面積的傳統(tǒng)顯示器要輕得多。 功耗低 相對(duì)而言，液晶顯示器的功耗主要消耗在其內(nèi)部的電極和驅(qū)動(dòng) IC 上，因而耗電量比其它顯示器要少得多。 矩陣鍵盤又稱行列鍵盤，它是用四條 I/O線作為行線，四條 I/O線作為列線組成的鍵盤。在行線和列線的每個(gè)交叉點(diǎn)上設(shè)置一個(gè)按鍵。這樣鍵盤上按鍵的個(gè)數(shù)就為 4*4個(gè)。這種行列式鍵盤結(jié)構(gòu)能有效地提高單片機(jī)系統(tǒng)中 I/O口的利用率。 獨(dú)立按鍵具有編程簡單但占用 I/O口資源的特點(diǎn)，不適合在按鍵較多的場(chǎng)合應(yīng)用。在實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)常要用到輸入數(shù)字、字母等功能，如電子密碼鎖、電話機(jī)鍵盤等一般都至少有 12到 16個(gè)按鍵，在這種情況下如果用獨(dú)立按鍵的話顯然太浪費(fèi) I/O口資源，為此我們就有必要使用矩陣鍵盤了。 通 過具體實(shí)驗(yàn)可體現(xiàn)出它們各自在應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)， 設(shè)計(jì)的這個(gè)系統(tǒng)的最終完成的功能和特點(diǎn)是：首先成本低廉核心系統(tǒng)成本低廉。其次操作簡單，本系統(tǒng)最大的特點(diǎn)是有友好的人機(jī)界面它通過串口與 PC 機(jī)相連接，用戶在使用時(shí)只要按動(dòng)鍵盤上的數(shù)字就可以顯示了。除了上述特點(diǎn)以外本系統(tǒng)還具有結(jié)構(gòu)輕巧系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)上充分考慮了便攜性，整個(gè)系統(tǒng)的主要就是單片機(jī)， LCD和鍵盤，而它們的所占空間小，重量輕等特點(diǎn)。 本設(shè)計(jì)利用按鍵 控制 及 LCD 顯示 ， 以實(shí)現(xiàn)一個(gè)電子時(shí)鐘，且具有實(shí)時(shí)修改顯示等功能。 以 2 下實(shí)驗(yàn)中的最小系統(tǒng)模塊中包括 CPU、復(fù)位電路和晶振， 其最小系統(tǒng)原理圖如下所示。 CPU時(shí)鐘與復(fù)位電路圖 4*4矩陣鍵盤電路 本次設(shè)計(jì)中采用的 4*4的非編碼鍵盤。矩陣式非編碼鍵盤的電路原理圖如下圖所示。當(dāng)沒有鍵按下時(shí)，行線和列線之間是不相連。若第 N行第 M列的鍵被按下，那么第 N行與第 M列的線就被接通。如果在行線上加上信號(hào)，根據(jù)列線的狀態(tài)，便可得知是否有鍵按下。如果在行線上逐行加上一個(gè)掃描信號(hào)（本實(shí)驗(yàn)中用的低電平），就可以判斷按鍵的位置。常用的按鍵識(shí)別有兩種方法：一種是傳統(tǒng)的行掃描法；另一種是速度較快的線反轉(zhuǎn)法，這種方法必須采用可編程并行接口。本實(shí)驗(yàn)中采用的是行掃描法進(jìn)行識(shí)鍵。 E A / V P31X119X218R E S E T9RD17WR16I N T 012I N T 113T014T115P 1 01P 1 12P 1 23P 1 34P 1 45P 1 56P 1 67P 1 78P 0 039P 0 138P 0 237P 0 336P 0 435P 0 534P 0 633P 0 732P 2 021P 2 122P 2 223P 2 324P 2 425P 2 526P 2 627P 2 728P S E N29A L E / P30T X D11R X D10U18 0 5 1Y11 1 .0 5 9
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