文章目录
前言
一、工具准备
工具一：51单片机
工具二：LCD1602液晶显示屏
工具三：Keil软件
二、开始操作
1.LCD1602的程序调试
2.矩阵键盘的程序调试
3.密码锁程序设计
总结
前言
51单片机是一种8位的可编程控制元件，广泛应用于各种工业生产、家电中。51单片机的厂家有很多，如Inter(英特尔)、Atmel(艾特梅尔)等公司，本次实验所使用的是宏晶公司的STC89C52RC型号的单片机，此公司的其它型号单片机还有STC90C51、STC11系列、STC15系列、STC8系列等。
LCD1602液晶显示器是广泛使用的一种字符型液晶显示模块。它是由字符型液晶显示屏(LCD)、控制驱动主电路HD44780及其扩展驱动电路HD44100，以及少量电阻、电容元件和结构件等装配在PCB板上而组成。更多详细介绍在此不多言，请移步百度百科：LCD1602详情
一、工具准备
工具一：51单片机
我使用的是 STC89C52型号的，其它类型的单片机都行，但是要注意其引脚的分布、I/O口类型，还有在烧录程序时注意更改单片机的型号。
工具二：LCD1602液晶显示屏
购买单片机时，这个模块应该是赠送的，也可以单买。这里提一下LCD1602的控制指令，后面显示屏的初始化、写/读操作等需要用到。
LCD1602控制指令
常用的指令码有：
0x38：设置16×2显示，5×7点阵，8位数据接口
0x0C：设置开显示，不显示光标
0x06：写一个字符后地址指针加1
0x01：显示清0，数据指针清0
0x80：LCD第一行的起始地址
0x80+0x40：LCD第二行的起始地址
工具三：Keil软件
Keil是一款专业实用的c语言软件开发系统，提供编译器、编译器、安装包和调试跟踪等功能。我使用的是Keil5，文末有网盘链接，也可以去官网下载：Keil5软件
二、开始操作
1.LCD1602的程序调试
调试前先找到单片机开发板的原理图，查看显示屏的引脚。
由于调试的代码过长，所以放入网盘里了，有需要的可参考。这里面的几个调试函数说明一下：
调试完后可以验证一下程序，调试中LED和数码管可能会乱闪，这是由于引脚冲突造成的。
2.矩阵键盘的程序调试
我们先来了解一下矩阵键盘的接线原理。
为了减少I/O口的占用，通常将按键排列成矩阵形式，如51单片机的4X4的矩阵键盘，用8个引脚控制16个开关按键。这样连接后可采用逐行或逐列的“扫描”方式，就可以读出任何位置按键的状态。
例如，如果我们将引脚P1.3置为0（低电位），其他引脚置为1（高电位），当按下按键S1时，引脚P1.7就会变为0（低电位）；反之亦然，如果P1.6引脚变为了0，那么我们就知道按键S5被按下了。又由于51的I/O口属于“弱提强拉”型，故这样的电位设置是可靠的。
了解矩阵键盘的工作原理后，使用编程来实现，代码如下：
#include <reg51.h>#include "Delay.h"/*引脚配置*/sbit FirLine = P1^3;sbit ScoLine = P1^2;sbit ThrLine = P1^1;sbit ForLine = P1^0;sbit FirRow = P1^7;sbit ScoRow = P1^6;sbit ThrRow = P1^5;sbit ForRow = P1^4;/*** @brief 矩阵键盘按键码读取* @param 无* @retval KeyNum 按下按键的键码值如果按下不松手，不会跳出此函数*/unsigned char MatrixKey(){unsigned char KeyNum = 0;/*按列扫描矩阵键盘*/P1 = 0xFF;FirLine = 0;if(FirRow == 0){Delay(20); while(FirRow == 0); Delay(20); KeyNum = 1;}if(ScoRow == 0){Delay(20); while(ScoRow == 0); Delay(20); KeyNum = 5;}if(ThrRow == 0){Delay(20); while(ThrRow == 0); Delay(20); KeyNum = 9;}if(ForRow == 0){Delay(20); while(ForRow == 0); Delay(20); KeyNum = 13;}P1 = 0xFF;ScoLine = 0;if(FirRow == 0){Delay(20); while(FirRow == 0); Delay(20); KeyNum = 2;}if(ScoRow == 0){Delay(20); while(ScoRow == 0); Delay(20); KeyNum = 6;}if(ThrRow == 0){Delay(20); while(ThrRow == 0); Delay(20); KeyNum = 10;}if(ForRow == 0){Delay(20); while(ForRow == 0); Delay(20); KeyNum = 14;}P1 = 0xFF;ThrLine = 0;if(FirRow == 0){Delay(20); while(FirRow == 0); Delay(20); KeyNum = 3;}if(ScoRow == 0){Delay(20); while(ScoRow == 0); Delay(20); KeyNum = 7;}if(ThrRow == 0){Delay(20); while(ThrRow == 0); Delay(20); KeyNum = 11;}if(ForRow == 0){Delay(20); while(ForRow == 0); Delay(20); KeyNum = 15;}P1 = 0xFF;ForLine = 0;if(FirRow == 0){Delay(20); while(FirRow == 0); Delay(20); KeyNum = 4;}if(ScoRow == 0){Delay(20); while(ScoRow == 0); Delay(20); KeyNum = 8;}if(ThrRow == 0){Delay(20); while(ThrRow == 0); Delay(20); KeyNum = 12;}if(ForRow == 0){Delay(20); while(ForRow == 0); Delay(20); KeyNum = 16;}return KeyNum;}
其中的延时函数Delay()为：
void Delay(unsigned int xms){unsigned char i, j;while(xms--){i = 2;j = 239;do{while (--j);} while (--i);}}
3.密码锁程序设计
完成LCD1602液晶显示屏和矩阵键盘的调试之后，就可以将这两个模块合在一起开发新的内容了，密码锁只是其中的一个小应用而已，你还可以使用这两个工具做更多好玩的内容，做一个简易的计算器？做一个实时日历放在实验室？还可以用来显示其他模块的数据，比如测距仪、测温仪等。
话不多说，言归正传，进入咱们的主题。
按键功能描述：
有效按键范围：S1~S12
S10~S9：对应数字1~9
S11：删除当前输入的数字，并向前移一位
S12：确认键
#include <string.h>#include <regx51.h>#include "LCD1602.h"#include "MatrixKey.h"#include "Delay.h"unsigned char KeyNum = 0;unsigned char password[] = {5,2,0,1,3,1,4}; //正确密码void main(){unsigned int i = 1, j = 0, sigl = 0;unsigned int In_password[6] = {0};Outset:init_lcd(); //LCD初始化ShowString(1,1,"PassWord");while(1){KeyNum = MatrixKey();while(KeyNum && i <= 6){if(KeyNum > 10) goto Other_Operation;else{In_password[i-1] = KeyNum % 10;ShowNum(2,i,In_password[i-1],1);}i++;KeyNum = 0;}Other_Operation:/*每按下一次11键，删除最后一个数字*/if(KeyNum == 11){ShowNum(2,i-1,0);In_password[i-2] = 0;i--;}/*按下确认键12，并且输入满6个数字，判断输入密码正确性*/else if(KeyNum == 12){for(j = 0; j < 6; j++){if(In_password[i] == password[i]) sigl = 0;else {sigl = 1; break;}}if(sigl == 1) {ShowString(2,1,"error!");i = 1;goto Outset;}else ShowString(2,1,"congratualtion");}}}
密码正确效果图：
总结
单片机的学习是枯燥的，也是深动有趣的，愿每一位未来的嵌入工程师们都能步步攀登，学有所成！
对了，还有网盘链接：/s/1ogn2Otl_SUAU_XmLFo7d3Q?pwd=5m70
提取码：5m70
