东北石油大学单片机的控制系统课程设计.doc

东 北 石 油 大 学 课 程 设 计 2012年 6月29日  东北石油学院课程设计任务书 课程 单片机控制系统课程设计 题目 4×4 键盘在LCD显示屏上的应用 专业 自动化 姓名 学号 一．主要内容： 键盘控制LCD显示屏显示不同内容。每个数字键均有对应图片显示；当按下数字键时，数字键对应的图片在LCD显示屏上显示。 二．基本要求： 1.进一步掌握 SPCE061A控制LCD显示屏显示的方法。 2.熟悉 4×4 键盘的使用方法。 三．参考资料： 周润景．Proteus入门实用教程.机械工业出版社,2011 王达峰.基于C51的汉字/数字混合液晶显示及更新[J],2002.12 李宏.液晶显示器件应用技术[M].北京机械工业出版社,2004 张毅刚.MCS-51单片机应用设计[M].哈尔滨工业大学出版社,2000 林雪明.点阵式液晶显示系统图文界面的设计[J],2000.12 参考网址/view/184e8e49c850ad02de8041f7.html 完成期限 指导教师 刘远红 姜寅令 专业负责人 2012年6月24日 目 录 第1章 研究背景及要求 1 1.1 研究的目的和意义 1 1.2 单片机发展现状 1 1.3 本课题研究的主要内容 1 第2章 4×4 键盘LCD显示的基本原理及方案 3 2.1 4×4 键盘的工作原理 3 2.2 软件设计 4 2.3 基本方案 6 第三章 程序设计 7 3.1主程序流程图 7 3．2程序代码 8 第四章 调试结果及分析 9 第五章 结论与体会 10 参考文献 11 附录 12 第1章 研究背景及要求 1.1 研究的目的和意义 在单片机的产品设计中，人机界面是非常重要的部分，而且随着系统的日益复杂，以及人们对产品的人机交互能力的要求不断提升，常握单片机系统中的人机界面基础设计能力成为了学习单片机的基础课程，而4X4键盘的操作和LCD显示屏的动态显示是人机界面设计的基础内容，掌握这些基础设计能力，加深对人机界面的认识，同时提高人机界面系统设计能力。 本次设计要求键盘控制LCD显示屏显示不同内容。每个数字键均有对应图片显示；当按下数字键时，数字键对应的图片在LCD显示屏上显示。进一步掌握MCS-51单片机控制LCD显示屏显示的方法。 熟悉 4×4 键盘的使用方法。 1.2 单片机发展现状 在HMOS技术大发展的背景下，Intel公司在MCS-48系列的基础MCS-51 系列单片机，于1980年推出了8位MCS-51系列单片机。它与以前的机型相比，功能增强了许多，就其指令和运行速度而言，超过了INTEL8085的CPU和Z80的CPU，成为工业控制系统中较为理想的机种。较早的MCS-51典型时钟为12MHz，而目前与MCS-51单片机兼容的一些单片机的时钟频率达到40MHz甚至更高，现在已有400MHz的单片机问世。1.3 本课题研究的主要内容 液晶显示模块具有显示数字、字母、汉字和图形符号的能力，它是由点阵字符液晶显示器件和专用的行、列驱动器、控制器及必要的连接件，结构件装配而成。这种点阵字符模块本身具有字符发生器，显示容量大，功能丰富。功耗小，另外由于自带扫描驱动，内部另有显示数据寄存器及控制和状态寄存器,使得与单片机的接口比较方便，因此图形显示模块在一些低功耗（特别是电池供电的场合）和人机界面友好的智能设备中应用广泛。 本次设计的液晶显示界面是用于类似手机的界面，通过进行这次课程应用设计，了解当今先进科技——液晶显示的基本原理和实现方法以及所用的液晶显示模块的原理、组成、设计方法等内容。 本次设计主要实现的任务是在液晶屏上显示各种字符、数字、汉字、图形，以及通过采样模块采集电压数据，并实现将采样到的电压变化的动态曲线显示在液晶屏上等。 硬件部分主要包括液晶模块、键盘、单片机、采集模块、串口通信。 第2章 4×4 键盘LCD显示的基本原理及方案 2.1 4×4 键盘的工作原理 在一般应用中，键盘按其接线方法有：直接式键盘、行列式键盘（又称矩阵键盘）、串转并键盘等；在实验箱中，采用4×4的行列式键盘，即键盘排列为4行、4列，共16个按键。 4×4 键盘的电路图如图 2-1 所示，分别定义这 16 个按键盘为 KEY1~16。 图 2-1 4×4 键盘电路图 图中 C1~C4 为 4×4 键盘的列扫描线，L1~L4 为 4×