【文章內(nèi)容簡介】 12D5數(shù)據(jù)5R/W讀/寫選擇13D6數(shù)據(jù)6E使能信號14D7數(shù)據(jù)7D0數(shù)據(jù)15BLA背光源正極8D1數(shù)據(jù)16BLK背光源負極第1腳：VSS為地電源。第2腳：VDD接5V正電源。第3腳：VEE為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生“鬼影”，使用時可以通過一個10K的電位器調(diào)整對比度。第4腳：RS為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。第5腳：R/W為讀寫信號線，高電平時進行讀操作，低電平時進行寫操作。當RS和R/W共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當RS為低電平R/W為高電平時可以讀忙信號，當RS為高電平R/W為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。第6腳：E端為使能端，當E端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。第7～14腳：D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。第15腳：背光源正極。第16腳：背光源負極。 控制命令表 序號指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D01清顯示00000000012光標返回000000001*3置輸入模式00000001I/DS4顯示開/關(guān)控制0000001DCB5光標或字符移位000001S/CR/L**6置功能00001DLNF**7置字符發(fā)生存貯器地址0001字符發(fā)生存貯器地址8置數(shù)據(jù)存貯器地址001顯示數(shù)據(jù)存貯器地址9讀忙標志或地址01BF計數(shù)器地址10寫數(shù)到CGRAM或DDRAM）10要寫的數(shù)據(jù)內(nèi)容11從CGRAM或DDRAM讀數(shù)11讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容1602LCD液晶模塊的讀寫操作、屏幕和光標的操作都是通過指令編程來實現(xiàn)的。（說明：1為高電平、0為低電平）指令1：清顯示，指令碼01H, 光標復位到地址00H位置。指令2：光標復位，光標返回到地址00H。指令3：光標和顯示模式設置 I/D：光標移動方向，高電平右移，低電平左移 S: 屏幕上所有文字是否左移或者右移。高電平表示有效，低電平則無效。指令4：顯示開關(guān)控制，D：控制整體顯示的開與關(guān)，高電平表示開顯示，低電平表示關(guān)顯示 C：控制光標的開與關(guān)，高電平表示有光標，低電平表示無光標 B：控制光標是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。指令5：光標或顯示移位S/C：高電平時移動顯示的文字，低電平時移動光標。指令6：功能設置命令 DL：高電平時為4位總線，低電平時為8位總線 N：低電平時為單行顯示，高電平時雙行顯示 F: 低電平時顯示5x7的點陣字符，高電平時顯示5x10的點陣字符。指令7：字符發(fā)生器RAM地址設置。指令8：DDRAM地址設置。指令9：讀忙信號和光標地址 BF：為忙標志位，高電平表示忙，此時模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。指令10：寫數(shù)據(jù)。指令11：讀數(shù)據(jù)。 1602LCD的RAM地址映射及標準字庫表液晶顯示模塊是一個慢顯示器件，所以在執(zhí)行每條指令前一定要確認模塊的忙標志為低電平，表示不忙，否則此指令失效。要顯示字符時要先輸入顯示字符地址，也就是告訴模塊在哪里顯示字符。 1602LCD內(nèi)部顯示地址例如第二行第一個字符的地址是40H，那么是否直接寫入40H就可以將光標定位在第二行第一個字符的位置呢？這樣不行，因為寫入顯示地址時要求最高位D7恒定為高電平1所以實際寫入的數(shù)據(jù)應該是01000000B（40H）+10000000B (80H) =11000000B (C0H) 。在對液晶模塊的初始化中要先設置其顯示模式，在液晶模塊顯示字符時光標是自動右移的，無需人工干預。每次輸入指令前都要判斷液晶模塊是否處于忙的狀態(tài)。1602LCD液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器（CGROM）已經(jīng)存儲了160個不同的點陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯數(shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每一個字符都有一個固定的代碼，比如大寫的英文字母“A”的代碼是01000001B（41H），顯示時模塊把地址41H中的點陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母“A”。 字符代碼與字符圖形對應關(guān)系 1602LCD的一般初始化（復位）過程延時15Ms 寫指令38H（不檢測忙信號）延時5mS寫指令38H（不檢測忙信號）延時5mS寫指令38H（不檢測忙信號）以后每次寫指令、讀/寫數(shù)據(jù)操作均需要檢測忙信號寫指令38H：顯示模式設置寫指令08H：顯示關(guān)閉寫指令01H：顯示清屏寫指令06H：顯示光標移動設置寫指令0CH：顯示開及光標設置 矩陣鍵盤的按鍵識別方法常用的鍵盤識別方法有：行掃描法，線翻轉(zhuǎn)法和利用8279鍵盤接口的中斷法。前兩種方法相當于查詢法，需要反復查詢按鍵的狀態(tài)，但需要會占用大量的CPU時間。后一種方法在有鍵按下時向CPU申請中斷，平時并不需要占用CPU時間。在本系統(tǒng)中，完全可以不使用中斷法完成鍵盤接口， 這是由系統(tǒng)的特殊性決定的。首先，對于本系統(tǒng)而言，要實現(xiàn)便攜式的設計，硬件電路使用的器件越少越好。其次，被測信號由外中斷引腳輸入，未占用單片機4個并行I/O口中的任何一個，系統(tǒng)有足夠的資源利用自身I/O 口完成接口。最后，只有當傳感器輸出信號頻率為空載頻率，系統(tǒng)處于空閑待測的狀態(tài)下，才允許鍵盤輸入，因此鍵盤識別占用的CPU時間不會對系統(tǒng)正常工作造成影響。因此直接利用單片機并行接口完成鍵盤的接口，采用行掃描法進行鍵盤識別。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別方法，具體過程如下： （1）判斷鍵盤上是否有鍵閉合在初始化階段，將全部行線設置為低電平，在沒有任何鍵按下時，所有的列線將讀到高電平，然后檢測列線的狀態(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個按鍵之中。相反，如果輸入輸出端口全是高電平，則鍵盤中無鍵按下。 （2）去除鍵的機械抖動為保證鍵的正確識別，需要進行去抖動處理。其方法是得知鍵盤上有鍵閉合后延遲一段時間，再判別鍵盤的狀態(tài)，若仍有鍵閉合，則認為鍵盤上有一個鍵處于穩(wěn)定的閉合期，否則認為是鍵的抖動或者是干擾。（3）確定閉合鍵的物理位置在確認有鍵按下后，即可進入確定具體閉合鍵的過程。其方法是：依次將行線設置為低電平，即在置某根行線為低電平時，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。（4）得到閉合鍵的編號在得到閉合鍵的物理位置的基礎上，根據(jù)給定的按鍵編號規(guī)律，計算得出相應閉合鍵的編號。（5）確保CPU對鍵的一次閉合僅做一次處理為實現(xiàn)這一功能，可以采用等待閉合鍵釋放以后再處理的方法。 矩陣鍵盤的基本結(jié)構(gòu)矩陣鍵盤中的鍵實際上就是一個機械開關(guān)，位于行線和列線的交點處，3列的12鍵矩陣鍵盤排列圖，當鍵被按下時，其交點的行線和列線相接通，使相應行線或列線上的電平發(fā)生變化，根據(jù)電平變化情況確定被按下的鍵。 鍵盤排列圖 鍵盤原理圖 系統(tǒng)硬件原理圖綜合以上各單元電路的設計方案。系統(tǒng)初始化后，由單片機通過掃描鍵盤上所按下的鍵，然后顯示在1602LCD液晶顯示屏上，鍵盤接在單片機的P3端口，LCD顯示屏接在單片機的P0端口，P0端沒有上拉電阻，所以外接RP1。在這一系統(tǒng)中單片機為核心部件，通過對單片機編寫程序，采用行掃描法對鍵盤進行識別。獲取按鍵后，由單片機控制LCD顯示。1602LCD液晶顯示的原理是利用液晶的物理特性，通過電壓對其顯示區(qū)域進行控制，有電就有顯示，LCD內(nèi)帶字符發(fā)生器的控制器，可以讓控制器工作在文本方式，根據(jù)在LCD上開始顯示的行列號及每行的列數(shù)找出顯示RAM對應的地址，設置光標，在此送上該字符對應的ASCII碼即可顯示。 系統(tǒng)硬件原理圖4 系統(tǒng)軟件設計AT89C51單片機可以使用匯編語言和C語言進行編程。匯編語言與機器指令一一對應，所以用匯編語言編寫的程序在單片機里運行起來效率較高，但可移植性差。C語言程序可讀性高，也便于移植到其它系統(tǒng)中，故本次設計使用C語言編程。 軟件設計整體思路依據(jù)系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)，將系統(tǒng)的軟件劃分為鍵盤掃描、液晶顯示、聲音控制等功能模塊。電話撥號系統(tǒng)聲音控制液晶顯示鍵盤掃描 系統(tǒng)軟件功能結(jié)構(gòu)圖系統(tǒng)第一次上電后，先進行初始化，初始化LCD模塊，設置LCD中各個部分的顯示內(nèi)容，然后進行鍵盤掃描，獲取按鍵，以及根據(jù)各按鍵的不同執(zhí)行相應的操作，最后等待釋放，釋放之后再進行鍵盤掃描，循環(huán)以上操作。開始是否是清屏退格超過11位？結(jié)束顯示數(shù)字鍵按下？*鍵按下？T0中斷控制按鍵聲音是否有鍵按下？鍵盤