很高兴看到大家都坚持下来了，学完了51单片机，接下来两天我会给大家两/三个案例，大家可以看看。
终点并非意味着结束，而是新的开始。这次成功的经验将成为宝贵的财富，激励着我们在未来的人生道路上继续勇往直前。它教会我们，在追求理想的道路上，无论遇到多大的风浪，只要心中有光，脚下就有路。而那些一同走过风雨同舟的日子，也将成为记忆中最璀璨的部分，永远镌刻在每一个人的心底
液晶显示屏和OLED屏的使用
1 LCD1602的认识和使用
1 LCD1602的引脚功能及其和单片机的连接
LCD1602液晶显示器是一种字符型液晶显示模块，能够显示ASCII码标准字符和其他一些内置特殊字符，还可以有8个自定义字符。它通常分为14条引脚和16引脚两种版本。
以下是主要引脚的功能说明：
- VSS (GND)：电源地。
- VDD (VCC)：正电源输入，通常是5V。
- VL：液晶显示偏压信号，用来调整LCD1602的显示对比度，一般会外接一个电位器来调节这个电压。
- RS：寄存器选择，高电平时选择数据寄存器，低电平时选择指令寄存器。
- R/W：读/写选择，高电平进行读操作，低电平进行写操作。
- E：使能端，当此引脚由高变低时，液晶模块执行命令。
- D0~D7：8位双向数据线，用于传输指令或数据。
- A (BLA) 和 K (BLK)（仅限16引脚版本）：背光阳极和阴极。
对于单片机与LCD1602之间的连接，可以通过直接控制方式（所有控制线都直接连接到单片机上）或者间接控制方式（四线制工作模式，只使用DB4~DB7四位数据线进行通信）来实现。后者可以减少对微控制器I/O资源的需求。
2 LCD1602模块的内部结构和工作原理
LCD1602的核心是由字符型液晶显示屏(LCD)、控制驱动主电路HD44780及其扩展驱动电路组成。通过改变施加在液晶材料上的电压强度，可以控制液晶分子排列状态的变化，进而影响光线透过率，从而实现遮光和透光的效果，以达到显示目的。此外，为了确保屏幕亮度均匀且可调，LCD1602还配备了背光源系统，提供必要的照明。
3 LCD1602的工作时序
正确理解并遵循LCD1602的工作时序非常重要，这是保证可靠通信的关键。例如，在写入任何指令之前，需要先检查忙标志(BF)，以确认当前是否处于空闲状态。如果BF为1，则表示LCD正在处理上一条命令，此时应等待直到BF变为0再继续下一步操作。同时，在每次写入新数据后，也需要给定足够的时间延迟，让LCD完成内部的数据处理过程。
4 LCD1602的指令说明
LCD1602支持一系列基本指令，用以配置显示属性、移动光标位置等。常用的指令包括：
0x01：清屏指令，清除所有显示内容并将光标返回初始位置。0x38：设置显示模式为两行显示、5×7点阵字符及8位接口。0x0C：开启显示，关闭光标。0x06：指针加一，光标自动右移但画面不动。0x01：再次强调清屏指令，确保屏幕干净。
5 LCD1602的编程
针对LCD1602的编程主要包括初始化设置、字符显示、字符串显示等功能。初始化阶段主要是配置显示参数，如开启显示、关闭光标、禁止光标闪烁等。对于字符显示而言，可以通过查找表的方式获取所需字符的点阵编码，然后按照指定格式发送给LCD1602。而对于较长的字符串，则需要逐个字符依次显示，并根据屏幕宽度自动换行。
接下来展示一段完整的代码示例，演示如何在LCD1602上显示"Hello World"：
#include <reg52.h> sbit RS = P2^0; // 寄存器选择 sbit RW = P2^1; // 读/写选择 sbit E = P2^2; // 使能端 // 延迟函数 void delay_ms(unsigned int ms) { unsigned int i, j; for (i = ms; i > 0; i--) for (j = 113; j > 0; j--); } void delay_us(unsigned int us) { _nop_(); _nop_(); } // 初始化LCD1602 void LCD_Init() { delay_ms(15); // 延迟15ms等待初始化完成 LCD_WriteCommand(0x38); // 设置为8位数据接口，双行显示，5×7点阵字符 delay_ms(5); LCD_WriteCommand(0x0C); // 开启显示，关闭光标 delay_ms(5); LCD_WriteCommand(0x06); // 光标右移，显示不移动 delay_ms(5); LCD_WriteCommand(0x01); // 清屏 delay_ms(5); } // 写入命令函数 void LCD_WriteCommand(unsigned char com) { RS = 0; // 选择指令寄存器 RW = 0; // 写操作 P0 = com; // 将命令发送到数据线上 delay_us(10); E = 1; // 使能信号拉高 delay_us(10); E = 0; // 使能信号拉低 delay_us(10); } // 写入数据函数 void LCD_WriteData(unsigned char dat) { RS = 1; // 选择数据寄存器 RW = 0; // 写操作 P0 = dat; // 将数据发送到数据线上 delay_us(10); E = 1; // 使能信号拉高 delay_us(10); E = 0; // 使能信号拉低 delay_us(10); } // 显示字符串函数 void LCD_PrintString(const char *str) { while (*str) { LCD_WriteData(*str++); } } void main() { LCD_Init(); // 初始化LCD LCD_PrintString("Hello World"); // 显示字符串 while (1); }
这段代码展示了如何初始化LCD1602以及如何向其发送命令和数据。LCD_Init() 函数负责设置LCD1602的工作模式，而 LCD_PrintString() 函数则用于在屏幕上打印字符串。delay_ms() 和 delay_us() 是简单的延时函数，用于确保足够的等待时间以适应LCD1602的操作需求。以上代码适用于基于8051架构的单片机，如STC89C52等。
请注意，实际应用中可能需要根据具体的硬件平台调整引脚定义和延时函数。此外，由于不同品牌的LCD1602可能存在细微差异，建议参考具体产品的数据手册来优化程序逻辑。
2 不带字库LCD12864 的使用
1 LCD12864的引脚说明
LCD12864是一款图形液晶显示器，它没有内置字体库，因此所有的字符都需要用户自行定义。它的引脚数量较多，通常包括电源、复位、读写控制、数据总线等。详细的引脚定义可以根据具体型号的数据手册获得。
2 LCD12864的模块介绍
LCD12864具有更高的分辨率（128x64像素），可以用来显示更复杂的图形信息。与LCD1602不同的是，LCD12864通常采用ST7920作为控制器芯片，支持SPI/IIC等多种通信接口，使得它可以更容易地集成到各种嵌入式系统中。
3 不带字库LCD12864的读写时序
与LCD1602类似，LCD12864也有严格的读写时序要求。特别是当涉及到读取状态或数据时，必须遵守相应的时序图，以避免误读错误的数据。对于写操作来说，同样需要注意保持适当的延时，以便让设备有足够的时间响应命令。
3 LCD12864的点阵结构
LCD12864的每个像素点都是由一个小方格组成的，这些小方格构成了整个屏幕的画面。为了在LCD12864上绘制图像，开发者需要将图像转换成对应的点阵数据，并通过特定的算法将其映射到屏幕上正确的坐标位置。
4 LCD12864的指令说明
LCD12864拥有自己的一套指令集，其中包括但不限于：
- 设置显示窗口起始地址。
- 设置页地址。
- 写入数据到指定位置。
- 清除屏幕。
- 控制显示开/关。
5 LCD12864显示字符的取模方法
由于LCD12864不自带字体库，所以要显示字符就需要先将字符转换为点阵格式。这一步骤被称为"取模"，即根据字符的形状创建出适合LCD12864显示的点阵图案。常见的做法是使用专门的工具软件生成所需的点阵数据。
6 LCD12864显示信息操作示例
下面给出一个简单的例子，说明如何在LCD12864上显示一个简单的字符"A"。这里假设已经完成了硬件连接并且初始化了LCD12864。
// 定义字符"A"的点阵数据 unsigned char A[] = { 0b00000000, 0b00011000, 0b00100100, 0b01000010, 0b01111110, 0b01000010, 0b01000010, 0b01111110 }; // 设置显示窗口起始地址 void SetWindow(int x, int y) { // 发送相应指令... } // 写入点阵数据到指定位置 void WriteBitmap(unsigned char bitmap[], int len) { for (int i = 0; i < len; ++i) // 发送bitmap[i]... } void main() { // 初始化LCD12864... SetWindow(0, 0); // 设置显示窗口起始地址为(0, 0) WriteBitmap(A, sizeof(A)); // 显示字符"A" while (1); }
这段代码首先定义了一个字符"A"的点阵数据，然后通过SetWindow()函数设置了显示窗口的位置，最后通过WriteBitmap()函数将点阵数据写入到了LCD12864中。注意，实际实现时还需要添加更多的细节，比如处理不同的页面地址等。
7 LCD12864的跨屏显示
对于超过单屏大小的内容，可以通过分段显示的方法来实现滚动效果。例如，当显示的信息超过了当前屏幕的高度时，可以逐步更新屏幕顶部或底部的内容，从而产生一种连续滚动的效果。
8 带字库LCD12864的显示编程
1 带字库 LCD12864简介
某些版本的LCD12864内嵌了汉字或其他语言的文字库，这样可以直接调用预设的字符进行显示，简化了开发流程。这类显示器通常也支持更大的字体尺寸，能够更好地满足文本显示的需求。
2 带字库LCD12864的基本指令
除了上述提到的基础指令之外，带字库的LCD12864还会额外提供一些用于访问内置字体库的命令。例如，可以选择不同的字体样式、大小，甚至加载自定义字体。
3 汉字显示坐标
在显示汉字时，需要指定其在屏幕上的确切位置。一般来说，汉字占用的空间比普通西文字符更大，所以在布局时要考虑这一点。通常情况下，汉字会被放置在一个固定的矩形区域内，该区域的左上角坐标决定了汉字的具体位置。
4 带字库LCD12864 显示编程示例
以下是一个简单的示例，展示了如何在带有内置汉字库的LCD12864上显示中文字符"你好"。
// 发送命令到LCD12864 void SendCommand(unsigned char cmd) { // 实现发送命令的具体逻辑... } // 显示汉字 void ShowChineseChar(unsigned char code) { // 根据code值查找对应的汉字点阵数据，并发送到LCD12864... } void main() { // 初始化LCD12864... SendCommand(CMD_SET_WINDOW); // 设置显示窗口 ShowChineseChar('你'); // 显示汉字"你" ShowChineseChar('好'); // 显示汉字"好" while (1); }
在这个例子中，ShowChineseChar() 函数接收一个代表汉字的代码值，并据此从内置字体库中检索出相应的点阵数据，随后将其发送到LCD12864上进行显示。
9 OLED屏
1 OLED 简介
有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode, OLED)是一种新型的显示技术，它利用有机材料在电流作用下发光的特性来构成图像。相比于传统的LCD，OLED不需要背光源，因此可以做得更薄、更轻，并且拥有更好的对比度和色彩表现力。
2 OLED屏的应用（模块化编程示例）
OLED屏幕因其出色的显示质量和较低的成本，在许多便携式电子设备中得到了广泛应用。为了便于编程，通常会将OLED相关的功能封装成几个独立的模块，如初始化、画点、画线、填充矩形等。这样做不仅提高了代码的可读性和维护性，而且也方便了后续的功能扩展。
下面给出一个基于SSD1306控制器的OLED屏的简单示例，展示了如何初始化OLED屏并在上面绘制基本图形。
#include "ssd1306.h" void setup() { ssd1306_init(); // 初始化OLED屏 ssd1306_clear_screen(); // 清屏 } void loop() { ssd1306_draw_pixel(10, 10); // 在(10, 10)处画一个点 ssd1306_draw_line(20, 20, 60, 60); // 画一条从(20, 20)到(60, 60)的直线 ssd1306_fill_rect(80, 80, 40, 20); // 在(80, 80)处填充一个宽40高20的矩形 ssd1306_update_screen(); // 更新屏幕显示 while (1); }
这段代码首先初始化了OLED屏并清除了现有的内容，接着分别调用了三个绘图函数来创建不同的图形元素，最后调用ssd1306_update_screen()刷新整个屏幕。这种方法非常适合初学者学习和实践OLED屏的基本操作。
A/D与D/A的应用入门
1 任务书------温度及电压监测仪
本章将探讨如何构建一个简单的温度及电压监测仪，它能够实时测量环境温度和输入电压，并通过数字显示输出结果。此项目不仅涵盖了模数转换（A/D）和数模转换（D/A）的基本原理，还涉及到了具体的硬件连接、编程实现等内容。我们将使用ADC0809作为A/D转换器来采集模拟信号，而DAC0832则用于产生模拟输出。
2 A/D转换
1 A/D和D/A简介
在电子系统中，A/D转换是指将连续变化的模拟信号转变为离散数值表示的过程；相反地，D/A转换则是指从数字值恢复成模拟信号的操作。这两个过程对于连接模拟世界和数字处理系统至关重要。例如，在温度监控应用中，传感器产生的电压随温度变化而变化，需要经过A/D转换后才能被微控制器识别并处理。同样地，当需要生成特定的模拟电压时，比如控制电机的速度或亮度调节，就需要用到D/A转换器。
2 典型A/D芯片ADC0809介绍
ADC0809是一款常用的8位逐次逼近式A/D转换器，具有8路模拟输入通道，可通过外部地址线选择其中一路进行转换。其内部包含一个多路开关、采样保持电路、比较器以及编码逻辑等组件。该器件支持单电源供电，工作电压范围为+5V±10%，并且内置了2.56V参考电压源。为了确保准确度，建议在使用前对参考电压进行校准。
3 ADC0809应用示例
以MCS-51系列单片机为核心，我们可以设计一套简易的直流数字电压表。这里的关键在于正确配置ADC0809的各项参数，并编写相应的驱动程序。下面是一个简化的初始化流程：
// 定义控制引脚 sbit START = P2^0; // 启动转换 sbit OE = P2^1; // 输出允许 sbit ALE = P2^2; // 地址锁存使能 sbit EOC = P3^0; // 转换结束标志 void ADC_Init() { // 设置通道选择 P1 = (P1 & 0xF0) | channel; // 假设channel为所选通道号 ALE = 1; delay_us(10); // 等待地址稳定 ALE = 0; // 开始转换 START = 0; delay_us(10); START = 1; // 等待转换完成 while (!EOC); // 读取数据 OE = 1; ADC_Value = P0; OE = 0; }
这段代码展示了如何设置ADC0809的工作模式，并启动一次完整的A/D转换操作。注意，实际应用中还需要考虑更多的细节，如错误处理机制、多通道轮询等。
3 LM35温度传感器的认识和使用
1 LM35的外形及特点
LM35是一种线性温度传感器，它的输出电压与摄氏温度呈正比关系，每升高一度增加10mV。这意味着我们可以通过测量输出电压来确定当前温度。此外，LM35还具备低功耗特性，适合长时间运行的应用场景。更重要的是，它不需要额外的校准就能提供高精度的温度读数。
2 LM35 的典型应用电路分析
为了获得最佳性能，LM35应该直接连接到电源和地之间，同时保证输入端没有外部电阻分压网络干扰。如果希望提高抗干扰能力，可以在电源线上添加去耦电容。另外，考虑到长距离传输可能导致噪声引入，最好是在靠近传感器的地方安装滤波电容。
3 LM35的应用电路连接及温度转换编程
接下来展示一个完整的例子，说明如何结合ADC0809和LM35来构建一个温度监测系统。假设已经完成了必要的硬件搭建，则可以按照如下步骤编写软件部分：
unsigned char Read_Temperature() { unsigned int adc_value; float temperature; // 初始化ADC0809 ADC_Init(); // 获取ADC值 adc_value = ADC_Read(channel_for_lm35); // 计算温度 temperature = adc_value * (5.0 / 256) * 100; // 将ADC值转换为电压，再转换为温度 return (unsigned char)(temperature + 0.5); // 四舍五入取整 } void main() { while (1) { unsigned char temp = Read_Temperature(); // 显示温度... } }
在这个例子中，Read_Temperature() 函数负责调用ADC0809读取来自LM35的电压信号，并将其转换为对应的温度值。然后主循环不断重复这一过程，以便持续更新显示的温度信息。
4 电压源
对于温度及电压监测仪来说，稳定的电压源是必不可少的。通常情况下，我们会选择稳压IC如7805来确保输出电压恒定不变。此外，为了减少纹波和其他形式的干扰，还可以在输入端加入适当的滤波元件，如电解电容和平滑电容。
5 温度及电压监测仪的程序代码示例及分析
综合以上各个模块的功能，最终形成的完整程序应当包括但不限于以下几方面：初始化所有外设接口、周期性地执行A/D转换以获取最新的温度和电压数据、根据需要调整显示格式并将结果显示出来。具体实现时，可以根据实际需求灵活调整各个部分的具体逻辑。
6 知识链接------D/A转换芯片 DAC0832及应用
1 DAC0832的内部结构和引脚功能
DAC0832是另一种常见的8位数模转换器，它由一个R-2R梯形电阻网络构成，可以接收并行输入的数据字节，并据此输出相应比例的模拟电压。除了基本的数据输入引脚外，DAC0832还包括了写入命令（WR1, WR2）、片选信号（CS）以及输出缓冲放大器（XFER）。这些额外的控制信号使得DAC0832非常适合于多通道或多级联的应用场合。
2 单片机实训台典型D/A模块介绍
在一个典型的单片机实训台上，DAC0832往往与其他外围设备一起集成在一个板子上，形成所谓的"D/A模块"。这样的模块不仅简化了开发者的布线工作，而且也提高了系统的可靠性和稳定性。用户只需关注核心算法的设计，而不必过分担心底层硬件层面的问题。
3 DAC0832采用I/O方式编程示例
下面给出一段基于I/O方式控制DAC0832输出指定电压水平的代码片段：
#define DAC0832_CS P2^7 #define DAC0832_WR1 P2^6 #define DAC0832_XFER P2^5 void DAC_Write(unsigned char dac_data) { // 设置片选有效 DAC0832_CS = 0; // 写入数据 P0 = dac_data; DAC0832_WR1 = 0; delay_us(1); // 短暂延时确保数据稳定 DAC0832_WR1 = 1; // 恢复片选无效状态 DAC0832_CS = 1; } void main() { // 初始化DAC0832 DAC0832_CS = 1; DAC0832_WR1 = 1; DAC0832_XFER = 1; // 设置初始输出电压 DAC_Write(initial_voltage_value); while (1) { // 动态调整输出电压... } }
在这段代码里，DAC_Write() 函数用来向DAC0832发送新的数字值，从而改变输出的模拟电压。值得注意的是，每次更新之前都要先拉低片选信号（CS），之后再触发写入脉冲（WR1），最后再次释放CS。这样做是为了确保每一次操作都能准确无误地被执行。
4 DAC0832采用扩展地址方式编程示例
除了直接通过I/O端口进行通信之外，DAC0832还可以利用扩展地址的方式来访问不同的寄存器或通道。这种方式特别适用于那些拥有多个DAC单元的复杂系统。下面是一个简单实例，演示了如何利用这种方式编程：
void DAC_Write_Extended(unsigned char address, unsigned char dac_data) { // 设置片选有效 DAC0832_CS = 0; // 写入地址 P0 = address; DAC0832_WR2 = 0; delay_us(1); DAC0832_WR2 = 1; // 写入数据 P0 = dac_data; DAC0832_WR1 = 0; delay_us(1); DAC0832_WR1 = 1; // 恢复片选无效状态 DAC0832_CS = 1; } void main() { // 初始化DAC0832 DAC0832_CS = 1; DAC0832_WR1 = 1; DAC0832_WR2 = 1; DAC0832_XFER = 1; // 设置初始输出电压 DAC_Write_Extended(DAC_CHANNEL_A, initial_voltage_value); while (1) { // 动态调整输出电压... } }
在此版本中，增加了对DAC_Write_Extended() 函数的支持，允许程序员指定要操作的具体通道。这为后续可能涉及到的多通道管理提供了便利。
综上所述，通过对A/D和D/A转换的理解及其相关硬件的选择与编程实践，我们可以构建出功能强大且实用的嵌入式控制系统。无论是简单的温度监测还是更为复杂的自动化解决方案，掌握好这些基础知识都是非常重要的。