1 设计目标
设计一个通过24C02存储芯片存储密码的密码锁。
2 主要功能
利用LCD1602模块和独立按键实现密码的输入和显示。通过24C02存储芯片存储密码。
3 硬件设计
LCD1602模块
独立按键模块
K1增加键 P3^0
K2减少键 P3^1
K3 设置WRITE键 P3^2
K4 设置READ键 P3^3
24C02
P21 SCL
P20 SDA
4 软件流程及代码实现
4.1 软件流程
5 源程序
#include <REGX51.H>
//引脚配置:
sbit LCD_RS=P2^6;
sbit LCD_RW=P2^5;
sbit LCD_EN=P2^7;
sbit I2C_SCL=P2^1;
sbit I2C_SDA=P2^0;
unsigned char KeyNum;
unsigned int Num;
/**********************************延时函数*************************************************/
void Delay(unsigned int xms)
{
unsigned char i, j;
while(xms--)
{
i = 2;
j = 239;
do
{
while (--j);
} while (--i);
}
}
/********************************键盘扫描***************************************/
unsigned char Key() //按下按键的键码,范围:0~4,无按键按下时返回值为0
{
unsigned char KeyNumber=0;
if(P3_1==0){Delay(20);while(P3_1==0);Delay(20);KeyNumber=1;}//加
if(P3_0==0){Delay(20);while(P3_0==0);Delay(20);KeyNumber=2;}//减
if(P3_2==0){Delay(20);while(P3_2==0);Delay(20);KeyNumber=3;}//存
if(P3_3==0){Delay(20);while(P3_3==0);Delay(20);KeyNumber=4;}//读
return KeyNumber;
}
/*******************************I2C函数******************************************/
void I2C_Start(void) //I2C开始
{
I2C_SDA=1;
I2C_SCL=1;
I2C_SDA=0;
I2C_SCL=0;
}
void I2C_Stop(void) //I2C停止
{
I2C_SDA=0;
I2C_SCL=1;
I2C_SDA=1;
}
void I2C_SendByte(unsigned char Byte) //I2C发送一个字节 Byte 要发送的字节
{
unsigned char i;
for(i=0;i<8;i++)
{
I2C_SDA=Byte&(0x80>>i);
I2C_SCL=1;
I2C_SCL=0;
}
}
unsigned char I2C_ReceiveByte(void)//I2C接收一个字节 接收到的一个字节数据
{
unsigned char i,Byte=0x00;
I2C_SDA=1;
for(i=0;i<8;i++)
{
I2C_SCL=1;
if(I2C_SDA){Byte|=(0x80>>i);}
I2C_SCL=0;
}
return Byte;
}
void I2C_SendAck(unsigned char AckBit)//I2C发送应答 AckBit 应答位,0为应答,1为非应答
{
I2C_SDA=AckBit;
I2C_SCL=1;
I2C_SCL=0;
}
unsigned char I2C_ReceiveAck(void)//I2C接收应答位 接收到的应答位,0为应答,1为非应答
{
unsigned char AckBit;
I2C_SDA=1;
I2C_SCL=1;
AckBit=I2C_SDA;
I2C_SCL=0;
return AckBit;
}
/***************************************************2402*****************************/
void AT24C02_WriteByte(unsigned char WordAddress,Data)//AT24C02写入一个字节 WordAddress 要写入字节的地址 Data 要写入的数据
{
I2C_Start();
I2C_SendByte(AT24C02_ADDRESS);
I2C_ReceiveAck();
I2C_SendByte(WordAddress);
I2C_ReceiveAck();
I2C_SendByte(Data);
I2C_ReceiveAck();
I2C_Stop();
}
unsigned char AT24C02_ReadByte(unsigned char WordAddress)//AT24C02读取一个字节 WordAddress 要读出字节的地址 Data读出的数据
{
unsigned char Data;
I2C_Start();
I2C_SendByte(AT24C02_ADDRESS);
I2C_ReceiveAck();
I2C_SendByte(WordAddress);
I2C_ReceiveAck();
I2C_Start();
I2C_SendByte(AT24C02_ADDRESS|0x01);
I2C_ReceiveAck();
Data=I2C_ReceiveByte();
I2C_SendAck(1);
I2C_Stop();
return Data;
}
/*****************************************1602显示**************************************/
void LCD_Delay()
{
unsigned char i, j;
i = 2;
j = 239;
do
{
while (--j);
} while (--i);
}
void LCD_WriteCommand(unsigned char Command)//LCD1602写命令 Command 要写入的命令
{
LCD_RS=0;
LCD_RW=0;
LCD_DataPort=Command;
LCD_EN=1;
LCD_Delay();
LCD_EN=0;
LCD_Delay();
}
void LCD_WriteData(unsigned char Data) //LCD1602写数据 Data 要写入的数据
{
LCD_RS=1;
LCD_RW=0;
LCD_DataPort=Data;
LCD_EN=1;
LCD_Delay();
LCD_EN=0;
LCD_Delay();
}
void LCD_SetCursor(unsigned char Line,unsigned char Column) //LCD1602设置光标位置 Line 行位置,范围:1~2 Column 列位置,范围:1~16
{
if(Line==1)
{
LCD_WriteCommand(0x80|(Column-1));
}
else if(Line==2)
{
LCD_WriteCommand(0x80|(Column-1+0x40));
}
}
void LCD_Init() //LCD1602初始化函数
{
LCD_WriteCommand(0x38);//八位数据接口,两行显示,5*7点阵
LCD_WriteCommand(0x0c);//显示开,光标关,闪烁关
LCD_WriteCommand(0x06);//数据读写操作后,光标自动加一,画面不动
LCD_WriteCommand(0x01);//光标复位,清屏
}
void LCD_ShowString(unsigned char Line,unsigned char Column,char *String)// 在LCD1602指定位置开始显示所给字符串 Line 起始行位置,范围:1~2
{ //起始列位置,范围:1~16 String 要显示的字符串
unsigned char i;
LCD_SetCursor(Line,Column);
for(i=0;String[i]!='\0';i++)
{
LCD_WriteData(String[i]);
}
}
int LCD_Pow(int X,int Y) //返回值=X的Y次方
{
unsigned char i;
int Result=1;
for(i=0;i<Y;i++)
{
Result*=X;
}
return Result;
}
void LCD_ShowNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length) //在LCD1602指定位置开始显示所给数字 Line 起始行位置,范围:1~2
{ //Column 起始列位置,范围:1~16 Number 要显示的数字,范围:0~65535
unsigned char i; // Length 要显示数字的长度,范围:1~5
LCD_SetCursor(Line,Column);
for(i=Length;i>0;i--)
{
LCD_WriteData(Number/LCD_Pow(10,i-1)%10+'0');
}
}
void MODE();
{
if(KeyNum==1) //K1按键,Num自增
{
Num++;
LCD_ShowNum(1,1,Num,5);
}
if(KeyNum==2) //K2按键,Num自减
{
Num--;
LCD_ShowNum(1,1,Num,5);
}
if(KeyNum==3) //K3按键,向AT24C02写入数据
{
AT24C02_WriteByte(0,Num%256);//写低8位 ,0地址
Delay(5);
AT24C02_WriteByte(1,Num/256);//写高8位 ,1地址
Delay(5);
LCD_ShowString(2,1,"Write OK");//显示写完了
Delay(1000);
LCD_ShowString(2,1," ");//消影
}
if(KeyNum==4) //K4按键,从AT24C02读取数据
{
Num=AT24C02_ReadByte(0);//读低8位
Num|=AT24C02_ReadByte(1)<<8;//读高8位 左移8位后或
LCD_ShowNum(1,1,Num,5);
LCD_ShowString(2,1,"Read OK ");
Delay(1000);
LCD_ShowString(2,1," ");
}
}
/*********************************主函数*******************************************/
void main()
{
LCD_Init();//LCD初始化
LCD_ShowNum(1,1,Num,5);//第一行第一列展示初始值00000
while(1)
{
KeyNum=Key();
MODE(KeyNum);
}
}
6 结论
LCD1602和24c02的编程主要采用了模块化编程的思路,在基本工作原理的基础上将各类功能封装成函数,再通过函数调用实现各类功能的组合,大大简化了程序复杂度和可读性,这一思想也可以推广到其他程序之中。