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模块化编程及LCD1602调试工具

简介: 呢我们之前都是把 Delay 以及 Nixie 函数都是放在 main.c 里面,如果我们再想去写一个其它的程序就需要打开这个 main.c 的文件在复制过来。但是在这里面可能会有其它的代码复制就会相对的麻烦了,如果复制代码的复制的那个人的程序思路比较乱的话就会导致自己的程序思路也会被打乱。所以,我们就可以在创建一个.c 文件来去定义函数,在加个.h 文件去声明这个函数,然后直接去进行在 main.c 主函数当中去进行头文件的一个声明,这样我们就只需要复制那段函数的功能.c 文件就可以了! 就像是我们写过的Delay延迟函数和数码管显示的功能这个都可以当成
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🚀模块化编程

模块化编程:


把各个模块的代码放在不同的.c文件里,在.h文件同时也叫做头文件里提供外部可调用函数的声明,其它.c文件想使用其中的代码时,只需要#include "XXX.h"文件即可。使用模块化编程可极大的提高代码的可阅读性、可维护性、可移植性等。 那么为什么怎么说呢我们之前都是把 Delay 以及 Nixie 函数都是放在 main.c 里面,如果我们再想去写一个其它的程序就需要打开这个 main.c 的文件在复制过来。但是在这里面可能会有其它的代码复制就会相对的麻烦了,如果复制代码的复制的那个人的程序思路比较乱的话就会导致自己的程序思路也会被打乱。所以,我们就可以在创建一个.c 文件来去定义函数,在加个.h 文件去声明这个函数,然后直接去进行在 main.c 主函数当中去进行头文件的一个声明,这样我们就只需要复制那段函数的功能.c 文件就可以了!


就像是我们写过的Delay延迟函数和数码管显示的功能这个都可以当成是一个模块,我们写好的时候根本就不用在修改里面的代码了,这种叫做是驱动代码。


传统方式编程:


所有的函数均放在main.c里,若使用的模块比较多,则一个文件内会有很多的代码,不利于代码的组织和管理,而且很影响编程者的思路。


🚀LCD1602调试工具

使用LCD1602液晶屏作为调试窗口,提供类似 printf 函数的功能,可实时观察单片机内部数据的变换情况,便于调试和演示。


本视频提供的LCD1602代码属于模块化的代码,使用者只需要知道所提供函数的作用和使用方法就可以很容易的使用LCD1602。


虽然这个操作起来比较麻烦,但是我们模块化编程之后那么就是非常简单的事情😉,注意:在上电之后LCD要进行初始化一下,不然是不能使用里面的功能的

image.png

🌌模块化编程框图

如下示例:


image.png


🌍模块化编程注意事项  

.c文件:函数、变量的定义


.h文件:可被外部调用的函数、变量的声明


任何自定义的变量、函数在调用前必须有定义或声明(同一个.c)


使用到的自定义函数的.c文件必须添加到工程参与编译


使用到的.h文件必须要放在编译器可寻找到的地方(工程文件夹根目录、安装目录、自定义)


建议大家把模块化编程都放在工程目录文件里(main.c)


🌍C语言的预编译  

image.pngC语言的预编译以#开头,作用是在真正的编译开始之前,对代码做一些处理(预编译) 

此外还有#ifdef、#if、#else、#elif、#undef等


🌌模块化实例

main.c 文件代码如下:

#include <REGX52.H>
#include "Delay.h"  //包含Delay头文件
#include "Nixie.h"  //包含数码管头文件
 
void main()
{
    while(1)
    {
        Nixie(1,1); //在数码管的第1位置显示1
        Nixie(2,2); //在数码管的第2位置显示2
        Nixie(3,3); //在数码管的第3位置显示3
        Nixie(4,4); //在数码管的第4位置显示4
        Nixie(5,5); //在数码管的第5位置显示5
        Nixie(6,6); //在数码管的第6位置显示6
        Nixie(7,7); //在数码管的第7位置显示7
        Nixie(8,8); //在数码管的第8位置显示8
    }
}

 Delay.h 以及 Delay.c 文件代码如下:

#ifndef __DELAY_H__
#define __DELAY_H__
 
void Delay(unsigned int xms);
 
#endif
 
//延时子函数
void Delay(unsigned int xms)
{
    unsigned char i, j;
    while(xms--)
    {
        i = 2;
        j = 239;
        do
        {
            while (--j);
        } while (--i);
    }
}

Nixie.c 和 Nixie.h 文件代码如下:

#ifndef __NIXIE_H__
#define __NIXIE_H__
 
void Nixie(unsigned char Location,Number);
 
#endif
#include <REGX52.H>
#include "Delay.h"  //包含Delay头文件
 
//数码管段码表
unsigned char NixieTable[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F};
 
//数码管显示子函数
void Nixie(unsigned char Location,Number)
{
    switch(Location)        //位码输出
    {
        case 1:P2_4=1;P2_3=1;P2_2=1;break;
        case 2:P2_4=1;P2_3=1;P2_2=0;break;
        case 3:P2_4=1;P2_3=0;P2_2=1;break;
        case 4:P2_4=1;P2_3=0;P2_2=0;break;
        case 5:P2_4=0;P2_3=1;P2_2=1;break;
        case 6:P2_4=0;P2_3=1;P2_2=0;break;
        case 7:P2_4=0;P2_3=0;P2_2=1;break;
        case 8:P2_4=0;P2_3=0;P2_2=0;break;
    }
    P0=NixieTable[Number];  //段码输出
    Delay(1);               //显示一段时间
    P0=0x00;                //段码清0,消影
}

🚀LCD1602原理图


image.png

LCD1602 连接的口是 P0 口 还占用了一些其它的口,而且这些 P0 口其实就是数码管的这些口,而且 P2 口还是三个LED的引脚也对应得 会进行引脚冲突。


所以我们使用LCD1602液晶屏之后,三个LED就不能进行使用了,数码管也是不能使用了,因为被液晶屏占用了!但是其它得并不会冲突。  

image.png在LCD1602显示这些东西函数的功能!这里只需要用到LCD1602自定义函数即可!

代码示例如下:有些没电亮可能是开发板的引脚不同,照着开发板买来的原理图修改即可。


🌍LCD1602驱动函数

#include <REGX52.H>
 
//引脚配置:
sbit LCD_RS=P2^6;
sbit LCD_RW=P2^5;
sbit LCD_EN=P2^7;
#define LCD_DataPort P0
 
//函数定义:
/**
  * @brief  LCD1602延时函数,12MHz调用可延时1ms
  * @param  无
  * @retval 无
  */
void LCD_Delay()
{
    unsigned char i, j;
 
    i = 2;
    j = 239;
    do
    {
        while (--j);
    } while (--i);
}
 
/**
  * @brief  LCD1602写命令
  * @param  Command 要写入的命令
  * @retval 无
  */
void LCD_WriteCommand(unsigned char Command)
{
    LCD_RS=0;
    LCD_RW=0;
    LCD_DataPort=Command;
    LCD_EN=1;
    LCD_Delay();
    LCD_EN=0;
    LCD_Delay();
}
 
/**
  * @brief  LCD1602写数据
  * @param  Data 要写入的数据
  * @retval 无
  */
void LCD_WriteData(unsigned char Data)
{
    LCD_RS=1;
    LCD_RW=0;
    LCD_DataPort=Data;
    LCD_EN=1;
    LCD_Delay();
    LCD_EN=0;
    LCD_Delay();
}
 
/**
  * @brief  LCD1602设置光标位置
  * @param  Line 行位置,范围:1~2
  * @param  Column 列位置,范围:1~16
  * @retval 无
  */
void LCD_SetCursor(unsigned char Line,unsigned char Column)
{
    if(Line==1)
    {
        LCD_WriteCommand(0x80|(Column-1));
    }
    else if(Line==2)
    {
        LCD_WriteCommand(0x80|(Column-1+0x40));
    }
}
 
/**
  * @brief  LCD1602初始化函数
  * @param  无
  * @retval 无
  */
void LCD_Init()
{
    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
}
 
/**
  * @brief  在LCD1602指定位置上显示一个字符
  * @param  Line 行位置,范围:1~2
  * @param  Column 列位置,范围:1~16
  * @param  Char 要显示的字符+''
  * @retval 无
  */
void LCD_ShowChar(unsigned char Line,unsigned char Column,char Char)
{
    LCD_SetCursor(Line,Column);
    LCD_WriteData(Char);
}
 
/**
  * @brief  在LCD1602指定位置开始显示所给字符串
  * @param  Line 起始行位置,范围:1~2
  * @param  Column 起始列位置,范围:1~16
  * @param  String 要显示的字符串+""
  * @retval 无
  */
void LCD_ShowString(unsigned char Line,unsigned char Column,char *String)
{
    unsigned char i;
    LCD_SetCursor(Line,Column);
    for(i=0;String[i]!='\0';i++)
    {
        LCD_WriteData(String[i]);
    }
}
 
/**
  * @brief  返回值=X的Y次方
  */
int LCD_Pow(int X,int Y)
{
    unsigned char i;
    int Result=1;
    for(i=0;i<Y;i++)
    {
        Result*=X;
    }
    return Result;
}
 
/**
  * @brief  在LCD1602指定位置开始显示所给数字
  * @param  Line 起始行位置,范围:1~2
  * @param  Column 起始列位置,范围:1~16
  * @param  Number 要显示的数字,范围:0~65535 
  * @param  Length 要显示数字的长度,范围:1~5
  * @retval 无
  */
void LCD_ShowNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length)
{
    unsigned char i;
    LCD_SetCursor(Line,Column);
    for(i=Length;i>0;i--)
    {
        LCD_WriteData(Number/LCD_Pow(10,i-1)%10+'0');
    }
}
 
/**
  * @brief  在LCD1602指定位置开始以有符号十进制显示所给数字
  * @param  Line 起始行位置,范围:1~2
  * @param  Column 起始列位置,范围:1~16
  * @param  Number 要显示的数字,范围:-32768~32767
  * @param  Length 要显示数字的长度,范围:1~5
  * @retval 无
  */
void LCD_ShowSignedNum(unsigned char Line,unsigned char Column,int Number,unsigned char Length)
{
    unsigned char i;
    unsigned int Number1;
    LCD_SetCursor(Line,Column);
    if(Number>=0)
    {
        LCD_WriteData('+');
        Number1=Number;
    }
    else
    {
        LCD_WriteData('-');
        Number1=-Number;
    }
    for(i=Length;i>0;i--)
    {
        LCD_WriteData(Number1/LCD_Pow(10,i-1)%10+'0');
    }
}
 
/**
  * @brief  在LCD1602指定位置开始以十六进制显示所给数字
  * @param  Line 起始行位置,范围:1~2
  * @param  Column 起始列位置,范围:1~16
  * @param  Number 要显示的数字,范围:0~0xFFFF
  * @param  Length 要显示数字的长度,范围:1~4
  * @retval 无
  */
void LCD_ShowHexNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length)
{
    unsigned char i,SingleNumber;
    LCD_SetCursor(Line,Column);
    for(i=Length;i>0;i--)
    {
        SingleNumber=Number/LCD_Pow(16,i-1)%16;
        if(SingleNumber<10)
        {
            LCD_WriteData(SingleNumber+'0');
        }
        else
        {
            LCD_WriteData(SingleNumber-10+'A');
        }
    }
}
 
/**
  * @brief  在LCD1602指定位置开始以二进制显示所给数字
  * @param  Line 起始行位置,范围:1~2
  * @param  Column 起始列位置,范围:1~16
  * @param  Number 要显示的数字,范围:0~1111 1111 1111 1111
  * @param  Length 要显示数字的长度,范围:1~16
  * @retval 无
  */
void LCD_ShowBinNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length)
{
    unsigned char i;
    LCD_SetCursor(Line,Column);
    for(i=Length;i>0;i--)
    {
        LCD_WriteData(Number/LCD_Pow(2,i-1)%2+'0');
    }
}

🌍实现程序

#include <REGX52.H>
#include <LCD1602.H>
int main(void)
{
    unsigned int Number = 51;
    signed int negative = -1;
    LCD_Init();
    while(1)
    {
        LCD_ShowChar(1,1,'W');
        LCD_ShowString(1,2,"XH");
        LCD_ShowNum(1,4,Number,2);
        LCD_ShowSignedNum(1,7,negative,1);
        LCD_ShowHexNum(2,1,0xFF,2);
        LCD_ShowBinNum(2,4,0x00,8);
    }
}

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