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1、模块三 人-机交互处理,【知识目标】 了解LED数码管的结构及原理 掌握LED数码管静态显示编程、动态显示编程 掌握C51的数组及其编程 了解LED点阵显示器的结构和原理 掌握LED点阵显示器与单片机的接口 掌握LED点阵显示器的编程 了解LCD及其种类 掌握字符型LCD的外部引脚及与单片机的接口 掌握字符型LCD的基本操作编程 掌握字符型LCD的显示应用,分隔符为分号,数组,数组属于常用的数据类型，数组中的元素有固定数目和相同类型，数组元素的数据类型就是该数组的基本类型。例如，整型数据的有序集合称为整型数组，字符型数据的有序集合称为字符型数组。 数组还分为一维、二维、三维和多维数组等，常用的
2、是一维、二维和字符数组。,数组的基本特点,构造类形数据：由基本类型数据按照一定规则组成。 数组：是有序数据的集合；数组中的每一个元素都属于同一个数据类型，用一个统一的数组名和下标来唯一地确定数组中的元素。 应用场合:需要处理的数据为数量已知的若干相同类型的数据时。 注意：先定义，后使用。,一维数组的定义和引用,一维数组的定义： 一般格式：类型标识符 数组名常量表达式； int array10; unsigned char num7; 说明： 数组名见名知意；数组名中存放的是一个地址常量，它代表整个数组的首地址。同一数组中的所有元素，按其下标的顺序占用一段连续的存储单元。 方括弧而非圆括弧； 常
3、量表达式：可以是常量或符号常量；表示数组元素的个数（也称数组长度）。不允许对数组大小作动态定义。 数组元素下标从0开始。array0,array1,array9;,遵循标识符命名规则,数组元素的表达形式： 数组名下标表达式 Array4 = 100; array8 = 34; array10 = 56; 注意：数组下标不能越界！ 一个数组元素具有和相同类型单个变量一样的属性，可以对它赋值和参与各种运算。,一维数组的引用,一般格式： 数据类型 数组名常量表达式初值表 1.定义时赋初值；int score5=1,2,3,4,5; 2.给一部分元素赋值；int score5=1,2; 3.使所有元素
4、为0；int score5=0; 4.给全部数组元素赋初值时，可以不指定数组长度； int score=1,2,3,4,5;,一维数组的初始化,LED数码显示,LED数码管结构及原理,LED数码管结构及原理,LED数码管字型编码,若将数值0送至单片机的P1口，数码管上不会显示数字“0”。显然，要使数码管显示出数字或字符，直接将相应的数字或字符送至数码管的段控制端是不行的，必须使段控制端输出相应的字形编码。 将单片机P1口的P1.0、P1.1 P1.7八个引脚依次与数码管的a、bf、dp八个段控制引脚相连接。如果使用的是共阳极数码管，COM端接+5V，要显示数字“0”，则数码管的a、b、c、d、
5、e、f六个段应点亮，其它段熄灭，需向P1口传送数据11000000B（C0H），该数据就是与字符“0”相对应的共阳极字型编码。若共阴极的数码管COM端接地，要显示数字“1”，则数码管的b、c两段点亮，其他段熄灭，需向P1口传送数据00000110（06H），这就是字符“1”的共阴极字型码了。,LED静态显示,静态显示是指数码管显示某一字符时，相应的发光二极管恒定导通或恒定截止。这种显示方式的各位数码管的公共端恒定接地（共阴极）或+5V（共阳极）。每个数码管的八个段控制引脚分别与一个八位I/O端口相连。只要I/O端口有显示字型码输出，数码管就显示给定字符，并保持不变，直到I/O口输出新的段码。,
6、LED静态显示,LED动态显示,LED动态显示,动态显示是一种按位轮流点亮各位数码管的显示方式，即在某一时段，只让其中一位数码管“位选端”有效，并送出相应的字型显示编码。此时，其它位的数码管因“位选端”无效而都处于熄灭状态；下一时段按顺序选通另外一位数码管，并送出相应的字型显示编码，依此规律循环下去，即可使各位数码管分别间断地显示出相应的字符。这一过程称为动态扫描显示。,LED大屏幕显示器结构及原理,LED点阵显示器是把很多LED发光二极管按矩阵方式排列在一起，通过对每个LED进行发光控制，完成各种字符或图形的显示。最常见的LED点阵显示模块有57（5列7行），79（7列9行），88（8列8行
7、）结构。 LED点阵由一个一个的点（LED发光二极管）组成，总点数为行数与列数之积，引脚数为行数与列数之和。,LED大屏幕显示器结构及原理,LED大屏幕显示器结构及原理,“大”字显示字型码示意图,LED大屏幕显示器结构及原理,显示字符“大”的过程如下：先给第一行送高电平（行高电平有效），同时给8列送11110111（列低电平有效）；然后给第二行送高电平，同时给8列送11110111，最后给第八行送高电平，同时给8列送11111111。每行点亮延时时间为1ms，第八行结束后再从第一行开始循环显示。利用视觉驻留现象，人们看到的就是一个稳定的图形。,LED大屏幕显示器接口,LED大屏幕显示器扩展接口
8、,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,VSS,VDD,VO,RS,R/W,E,DB0,DB1,A,DB3,DB2,DB5,DB4,DB7,DB6,K,LCD模块,Vss: +5V电源管脚(Vcc) VDD: 地管脚(GND) Vo: 液晶显示驱动电源(0V5V),字符型LCD液晶显示器,字符型LCD液晶显示器,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,VSS,VDD,VO,RS,R/W,E,DB0,DB1,A,DB3,DB2,DB5,DB4,DB7,DB6,K,LCD模块,DB0DB7：数据线，可以用8位连接，也可以
9、只用高4位连接，节约单片机资源，本实验中采用的是八位连接方法。,字符LCD显示和接口,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,VSS,VDD,VO,RS,R/W,E,DB0,DB1,A,DB3,DB2,DB5,DB4,DB7,DB6,K,LCD模块,A：背光控制正电源 K：背光控制地,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,VSS,VDD,VO,RS,R/W,E,DB0,DB1,A,DB3,DB2,DB5,DB4,DB7,DB6,K,LCD模块,单片机与LCD模块之间有四种基本操作： 写命令 读状态 写显示数据 读显示
10、数据,字符LCD显示和接口,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,VSS,VDD,VO,RS,R/W,E,DB0,DB1,A,DB3,DB2,DB5,DB4,DB7,DB6,K,LCD模块,字符LCD显示和接口,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,VSS,VDD,VO,RS,R/W,E,DB0,DB1,A,DB3,DB2,DB5,DB4,DB7,DB6,K,LCD模块,RS：数据和指令选择控制端，RS=0:命令/状态；RS=1:数据 R/W：读写控制线，R/W=0:写操作；R/W=1:读操作 E：数据读写操作控制
11、位，E线向LCD模块发送一个脉冲，LCD模块与单片机之间将进行一次数据交换,字符LCD显示和接口,初始化操作,字符型LCD的基本操作,字符型LCD的基本操作,读状态,状态字的最高位的BF为忙标志位，1表示LCD正在忙，0表示不忙。 通过判断最高位BF的0、1状态，就可以知道LCD当前是否处于忙状态，如果LCD一直处于忙状态，则继续查询等待，否则进行下面的操作。查询忙状态程序段如下： do i=lcd_r_start(); / 调用读状态函数，读取LCD状态字 i / LCD忙，继续查询，否则退出循环,LCD上电时，都必须按照一定的时序对LCD进行初始化操作，主要任务是设置LCD的工作方式、显示
12、状态、清屏、输入方式、光标位置等。,字符型LCD的基本操作,写指令,写命令操作,void lcd_w_cmd(unsigned char com) unsigned char i; do / 查LCD忙操作 i=lcd_r_start(); / 调用读状态字函数 i=i ,字符型LCD的基本操作,写指令操作,光标位置与相应命令字,注：表中命令字以十六进制形式给出，该命令字就是与LCD显示位置相对应的DDRAM地址。,字符型LCD的基本操作,写数据操作,void lcd_w_dat(unsigned char dat) unsigned char i; do / 查忙操作 i=lcd_r_sta
13、rt(); / 调用读状态字函数 i=i ,按键简介,按键简介,按键按照结构原理可分为两类，一类是触点式开关按键，如机械式开关、导电橡胶式开关等；另一类是无触点开关按键，如电气式按键，磁感应按键等。前者造价低，后者寿命长。按键按照接口原理可分为编码键盘与非编码键盘两类。 这两类键盘的主要区别是识别键符及给出相应键码的方法。编码键盘主要是用硬件来实现对按键的识别，硬件结构复杂；非编码键盘主要是由软件来实现按键的定义与识别，硬件结构简单，软件编程量大。这里将要介绍的独立式按键和矩阵式键盘都是非编码键盘。,按 键 简 介,机械式按键在按下或释放时，由于机械弹性作用的影响，通常伴随有一定时间的触点机械
14、抖动，然后其触点才稳定下来，抖动时间一般为510ms，在触点抖动期间检测按键的通与断状态，可能导致判断出错。,按键去抖动,（a）检测按键 （b）释放按键 按键去抖流程图,按 键 简 介,按键去抖动,独立式按键,独立式按键与单片机接口,独立式按键电路配置灵活，软件结构简单，但每个按键必须占用一根I/O口线，因此，在按键较多时，I/O口线浪费较大，不宜采用。,矩阵式键盘,矩阵式键盘的结构,通常，矩阵式键盘的列线由单片机输出口控制，行线连接单片机的输入口。,按键的识别,键盘编程扫描法识别按键一般应包括以下内容： （1）判别有无键按下。 （2）键盘扫描取得闭合键的行、列号。 （3）用计算法或查表法得到键值。 （4）判断闭合键是否释放，如没释放则继续等待。 （5）将闭合键的键值保存，同时转去执行该闭合键的功能。,矩阵式键盘,
