【正文】 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 1n e t= F 1 . 2 8V C C蘭州工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 16 總 結(jié) 隨著 IT 行業(yè)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的固定電話已漸漸不能滿足人們?nèi)粘５耐ㄐ判枨?，而更智能、更人性化、微小型、多元化的電子產(chǎn)品成為了現(xiàn)代化電子產(chǎn)業(yè)的主要發(fā)展方向。然后點(diǎn)擊左下角的相關(guān)圖標(biāo)，開(kāi)始進(jìn)行仿真。 Proteus 調(diào)試 在 Proteus 軟件中先從元件庫(kù)中加載要使用的那些元件，然后把元件放在圖紙上一個(gè)一個(gè)的接線，盡量不讓線 交錯(cuò)，便于查看、分析，有必要時(shí)，使用接線標(biāo)號(hào)法，完成所有元器件的接線。修改后再編譯、連接，繼續(xù)進(jìn)行調(diào)試，這個(gè)過(guò)程可能會(huì)重復(fù)多次。 . 編譯、連接時(shí)，如果程序存在語(yǔ)法有錯(cuò)，則不會(huì)通過(guò)編譯，并在下面的信息窗口給出相應(yīng)的出錯(cuò)提示信息，其中錯(cuò)誤是一定得改正的，警告可以忽略。然后點(diǎn)擊 Project菜單下的 Built Target命令然后再進(jìn)行編譯、連接，形成目標(biāo)文件。 把源程序全部錄入后，先粗略的檢查一遍，主要改正明顯的各種錯(cuò)誤，這樣可以減少之后的修改工作量。 （ 3）通過(guò) Proteus 與 Keil 連調(diào)實(shí)現(xiàn)電路仿真 。//顯示清屏 } 5 系統(tǒng)仿真與調(diào)試 系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境 （ 1）本系統(tǒng)的硬件電路是在 Proteus 電路仿真軟件上運(yùn)行的。//顯示光標(biāo) ， 自動(dòng)右移 ， 整屏不要?jiǎng)? LCD_Wcmd(0x01)。//開(kāi)顯示 ， 不顯示光標(biāo) LCD_Wcmd(0x06)。//設(shè)定 LCD 為 16*2 顯示 ， 5*7 點(diǎn)陣 ， 8 位數(shù)據(jù)接口 LCD_Wcmd(0x0c)。 } // // LCD 初始化 // void LCD_Init() { LCD_Wcmd(0x38)。DelayNOPx()。 DelayNOPx ()。E=0。 //判斷 LCD 是否忙碌 RS =1。E=0。E=1。 P0=cmd。_nop_()。RW=0。 } // // 寫(xiě) LCD 命令 // void LCD_Wcmd (uchar cmd) { while (LCD_Busy ())。 E= 0。result = (bit)(P0 amp。E=1。 RS =0。 k++) LCD_Wdat (str[k])。 for (k = 0。 } // // 在 LCD 指定鍵盤(pán)上顯示字符串 // void Display_String(uchar * str,uchar LineNo) { uchar k。i 120。 // // 延時(shí) // void DelayMS (uint x) { uchar i。 uchar KeyNo = 0xFF。}。,39。,39。,39。,39。,39。,39。,39。,39。,39。,39。,39。 // 鍵盤(pán)序號(hào)與鍵盤(pán)符號(hào)映射表 uchar code Key_Table[]={39。 void LCD_Wdat (uchar)。 void LCD_Pos (uchar)。 void DelayMS (uint ms)。 sbit RW = P2^1。} sbit BEEP = P1^0。_nop_()。 圖 LCD 顯示模塊流程圖 LCD 初始化 顯示 發(fā)出數(shù)據(jù) 延時(shí) 寫(xiě) LCD 命令 延時(shí) 開(kāi)始 蘭州工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 13 include define uchar unsigned char define uint unsigned int define DelayNOPx() {_nop_()。在本設(shè)計(jì)中，由于要顯示的內(nèi)容比較多，且有些需重 復(fù)顯示，有些只要顯示一次，故只畫(huà)液晶顯示的基本流程。} } } else return 0xFF。j++) { k = i * 3 + j。 for (j = 0。 i 4。//掃描鍵盤(pán)獲取按鍵序號(hào) if (P3! = 0x0F) DelayMS(20)。 //鍵盤(pán)掃描碼 uchar KeyCodeTable[] ={0xEE,0xED,0xEB,0xDE,0xDD,0xDB, 0xBE,0xBD,0xBB,0x7E,0x7D,0x7B}。鍵盤(pán)掃描主要代碼如下： uchar GetKey () { uchar i, j, k = 0。 表 鍵盤(pán)掃描 I/O 口 高低電平 (0 或 1) 1 1 1 0 1 1 0 1 顯示數(shù)字 結(jié)束 否 是 計(jì)算鍵碼 等待釋放 否 消除抖動(dòng) 超過(guò) 11位 ？ 蘭州工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 12 1 0 1 1 0 1 1 1 （ 4）在每組行輸出時(shí)讀取 ，若全為“ 1”，則表示為“ 0”這一行沒(méi)有鍵閉合，否則有鍵閉合。方法是對(duì)鍵盤(pán)的行線進(jìn)行掃描。當(dāng)檢測(cè)到有鍵按下后，延時(shí)一段時(shí)間再做下一步的檢測(cè)判斷。檢測(cè)的方法是 輸出全“ 0”，讀取 的狀態(tài)，若 為全“ 1”，則無(wú)鍵閉合，否則有鍵閉合。 4 根行線和 4 根列線形成 16 個(gè)相交點(diǎn)。 如圖 所示， AT89C51 單片機(jī)的 P3 口用作鍵盤(pán) I/O 口，鍵盤(pán)的列線接到 P3 口的低 4 位，鍵盤(pán)的行線接到 P3口的高 4位。 鍵盤(pán)掃描子程序設(shè)計(jì)流程圖如圖 所示， 其源代碼見(jiàn)附件 1。 鍵盤(pán)掃描模塊 聲音控制模塊 顯示模塊 初始化模塊 LCD 初始化 設(shè)置 LCD 第一行顯 示 鍵盤(pán)掃描 是否有鍵下？ T0 中斷控制按鍵聲音 *鍵按鍵按下？ 開(kāi)始 退格 清屏 是 否 是 否 是 蘭州工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 11 否 圖 系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì)流程圖 系統(tǒng)第一次上電后，先進(jìn)行初始化，初始化 LCD 模塊，設(shè)置 LCD 中各個(gè)部分的顯示內(nèi)容，然后進(jìn)行鍵盤(pán)掃描，獲取按鍵，以及根據(jù)各按鍵的不同執(zhí)行相應(yīng)的操作，最后等待釋放，釋放之后再進(jìn)行鍵盤(pán)掃描，循環(huán)以上操作。 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)框圖如圖 所示。除了這些外，還應(yīng)寫(xiě)一個(gè)初始化程序，用來(lái)對(duì) LCD 進(jìn)行 初始化 設(shè)置 。 用 P0 口作為 LCD 的顯示控制端 ， 由于此 LCD 的顯示屏被分為了兩部分，所以應(yīng)該對(duì) LCD顯示位置進(jìn)行設(shè)置 。 程序設(shè)計(jì)整體思路 本 設(shè)計(jì)是由單片機(jī)控制的 LCD 顯示系統(tǒng)，另外 鍵盤(pán) 來(lái)控制顯示的方式。匯編語(yǔ)言與機(jī)器指令一一對(duì)應(yīng)，所以用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)的程序在單片機(jī)里運(yùn)行起來(lái)效率較高，但可移植性差。 （ 5）確保 CPU 對(duì)鍵的一次閉合僅做一次處理 為實(shí)現(xiàn)這一功能，可以采用等待閉合鍵釋放以后在處理的方法。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。其方法是：依次將行線置為低電平，即在1 2 34 5 67 8 90 1 2 3ABCD蘭州工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 10 置某根行線為低電平時(shí)，其它線為高電平。其方法是得知鍵盤(pán)上有鍵閉合后延遲一段時(shí)間，再判別鍵盤(pán)的狀態(tài)，若仍有鍵閉合，則認(rèn)為鍵盤(pán)上有一個(gè)鍵處于穩(wěn)定的閉合期，否則認(rèn)為是鍵的抖動(dòng)或者是干擾。若所有列線均為高電平，則鍵盤(pán)中無(wú)鍵按下。 圖 鍵盤(pán)原理圖 （ 1）判斷鍵盤(pán)上是否有鍵閉合 將全部行線置低電平，然后檢測(cè)列線的狀態(tài)。因此直接利用單片機(jī)并行接口完成鍵盤(pán)的接口，采用行掃描法進(jìn)行鍵盤(pán)識(shí)別。其次，被測(cè)信號(hào)由外中斷引腳輸入，未占用單片機(jī) 4 個(gè)并行 I/O 口中的任何一個(gè)，系統(tǒng)有足夠的資源利用自身 I/O 口完成接口。在本系統(tǒng)中，完全可以不使用中斷法完成 鍵盤(pán)接口，這是由系統(tǒng)的特殊性決定的。前兩種方法相當(dāng)于查詢(xún)法，需要反復(fù)查詢(xún)按鍵的狀態(tài)，會(huì)占用大量的 CPU 時(shí)間。 圖 字符代碼與字符圖形對(duì)應(yīng)關(guān)系 1602LCD 的一般初始化過(guò)程 延時(shí) 15mS 寫(xiě)指令 38H（不檢測(cè)忙信號(hào)） 延時(shí) 5mS 寫(xiě)指令 38H（不檢測(cè)忙信號(hào)） 延時(shí) 5mS 寫(xiě)指令 38H（不檢測(cè) 忙信號(hào)） 以后每次寫(xiě)指令、讀 /寫(xiě)數(shù)據(jù)操作均需要檢測(cè)忙信號(hào) 寫(xiě)指令 38H：顯示模式設(shè)置 寫(xiě)指令 08H：顯示關(guān)閉 寫(xiě)指令 01H：顯示清屏 蘭州工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 9 寫(xiě)指令 06H：顯示光標(biāo)移動(dòng)設(shè)置 寫(xiě)指令 0CH：顯示開(kāi)及光標(biāo)設(shè)置 矩陣鍵盤(pán)輸入電路模塊 矩陣鍵盤(pán)的基本結(jié)構(gòu) 矩陣鍵盤(pán)中的鍵實(shí)際上就是一個(gè)機(jī)械開(kāi)關(guān)，位于行線和列線的交點(diǎn)處，圖 所示為本設(shè)計(jì)中使用的 4 行 3 列的 12 鍵矩陣鍵盤(pán)，當(dāng)鍵被按下時(shí)，其交點(diǎn)的行線和列線接通，使相應(yīng)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。 1602 液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器（ CGROM）已經(jīng)存儲(chǔ)了 160 個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫(xiě)、常用的符號(hào)、和日文假名等，每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼，比如大寫(xiě)的英文字母“ A”的代碼是 01000001B（ 41H），顯示時(shí)模塊把地址 41H中的點(diǎn)陣字符圖形顯示出來(lái)，我們就能看到字母“ A”。 在對(duì)液晶模塊的初始化中要先設(shè)置其顯示模式，在液晶模塊顯示字符時(shí)光標(biāo)是自動(dòng)右移的，無(wú)需人工干預(yù)。要顯示字符時(shí)要先輸入顯示字符地址，也就是告訴模塊在哪里顯示字符，圖 是 1602 的內(nèi)部顯示地址。 指令 11：讀數(shù)據(jù)。 指令 9：讀忙信號(hào)和光標(biāo)地址 BF：為忙標(biāo)志位，高電平表示忙，此時(shí)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 7：字符發(fā)生器 RAM 地址設(shè)置。 指令 5：光標(biāo)或顯示移位 S/C：高電平時(shí)移動(dòng)顯示的文字，低電平時(shí)移動(dòng)光標(biāo)。 指令 4：顯示開(kāi)關(guān)控制。 指令 3：光標(biāo)和顯示模式設(shè)置 I/D：光標(biāo)移動(dòng)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 。（說(shuō)明： 1為高電平、0 為低電平） 指令 1：清顯示，指令碼 01H, 光標(biāo)復(fù)位到地址 00H 位置 。 1602LCD 的控制命令表如表 所示。 第 15 腳：背光源正極。 第 6 腳： E 端為使能端，當(dāng) E 端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。 第 5 腳： R/W為讀寫(xiě)信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫(xiě)操作。 第 3 腳： VEE 為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過(guò)高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過(guò)一個(gè) 10K 的電位器調(diào)整對(duì)比度。 表 引腳接口說(shuō)明表 編號(hào) 符號(hào) 引腳說(shuō)明 編號(hào) 符號(hào) 引腳說(shuō)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 VEE 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(xiě)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 第 1 腳： VSS 為地電源。 1602LCD 原件顯示原理如圖 所示。 一般 1602 字符型液晶顯示器實(shí)物如圖 所示。在單片機(jī)系統(tǒng)中使用液晶顯示模塊作為輸出有以下優(yōu)點(diǎn)：顯示資料高、數(shù)字式接口、功率消耗小、電路中的應(yīng)用。 顯示電路 模塊 本設(shè)計(jì)中重點(diǎn)部分是基于單片機(jī)系統(tǒng)的液晶顯示部分。電路中，電容器 C1 和C2 對(duì)晶振器頻率有微調(diào)作用，通常取值范圍 30+10pF；石英晶體選擇 6MHZ 或 12MHZ 都可以。在單片機(jī)的 XTAL1 和 XTAL2兩個(gè)引腳間，接一個(gè)晶振及兩只電容就構(gòu)成了時(shí)鐘電路。 圖 晶振和復(fù)位電路 （ 2）晶振電路 在 AT89C51 單片機(jī)內(nèi)部有一振蕩電路，只要在單片機(jī)的 XTAL1 和 XTAL2引腳外接晶振，就改成了自激振蕩器并在單片機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖信號(hào)。經(jīng)過(guò)若干毫秒以后，電解電容器被充滿電，這時(shí)電阻就沒(méi)有電流流過(guò)，電阻兩端也就沒(méi)有電壓，單片機(jī)的復(fù)位腳電壓恢復(fù)為 0，復(fù)位工