单片机学习（五）LCD1602和矩阵键盘的使用

LCD1602的使用
矩阵键盘的使用
- 矩阵键盘相关电路图
- 按键检测扫描
制作密码输入器

LCD1602的使用#

首先LCD1602是外接在开发板上的液晶屏外设，如图所示：

我们主要使用它来代替动态数码管进行显示，因此使用的原理我们可以先略过，而控制它可以使用b站up主提供的驱动程序，即我们只需调用第三方库即可实现对LCD1602的控制了。
（b站对应视频链接：https://www.bilibili.com/video/BV1Mb411e7re，可以在视频下方找到对应的驱动程序资源）

up主提供的驱动程序包括以下的接口：

在使用LCD进行显示之前我们需要先使用LCD_Init()进行初始化，然后如上图所示，我们可以使用LCD来显示字符、字符串、数字的二进制显示、十六进制显示等等。

因此我们先打印一下迟来的“Hello World”。

int main() {
    LCD_Init();
    LCD_ShowString(1,1,"Hello World");
    while (1)；
}

运行结果：

矩阵键盘的使用#

矩阵键盘相关电路图#

按键检测扫描#

在默认没有按键按下的情况下P1的7个引脚都会是高电平，这样假设P1[3...0]=0b1110，即使P1^0置为0，此时S4，S8，S12，S16的右边一端的电位都会变成0，此时若我们单击S4按钮，则S4所连接的另一端P1^7的电位也会变为0，此时即可判断S4按钮被按下了。因此我们的扫描过程可以描述如下：

for lowPart in [0111, 1011, 1101, 1110]:
	P1的低四位 = lowPart
	for i=1 to 4：
		if P1的第i位（从左到右数）为 0：
			此时即可判断是某按键按下，进行相应的操作

因此代码实现为：

u8 MatrixKey() {
    u8 keyNum = 0;
    u8 i,j;
    u8 highCheck;
    for(j=0;j<4;j++) {
        P1 = 0xff;
        // 设置P1的低4位
        P1 &= ~(0x08>>j);
        highCheck = 0x80; //1000 0000
        for(i=0;i<4;i++) {
            // 检查高4位有没有0，若有则说明按键按下
            if ((highCheck & P1) ==0) {
                deley(1000);
                while ((highCheck & P1) ==0);
                deley(1000);
                keyNum = i*4+j+1;
            }
            highCheck>>=1;
        }
    }
    return keyNum;
}

这样当我们按动某个按键时就会返回对应的按键编号了。

制作密码输入器#

#define BACKSPACE 15
#define REINPUT 16

int main() {
    char passWord[20];
    u8 i=0;
    LCD_Init();
    
    passWord[0] = '\0';
    LCD_ShowString(1,1,passWord);
    while (1) {
        u8 res = MatrixKey();
        if (res!=0) {
            if (res == REINPUT) {
            	// 若为按键16则代表清空并重新输入
                LCD_Init();
                passWord[0] = '\0';
                i=0;
            }
            else if(res == BACKSPACE) {
            	// 若为按键15则代表删除最后一个字符，即退格
                LCD_ShowString(1,i," ");
                i--;
                passWord[i] = '\0';
            }
            else {
            	// 其余情况则添加一个字符并显示出来
                passWord[i++]=res+'0';
                passWord[i] = '\0';
                LCD_ShowString(1,1,passWord);
            }

        }
    }
}