（51单片机）LCD显示数据存储（DS1302时钟模块教学）（LCD1602教程）（独立按键教程）（延时函数教程）（I2C总线认识）（AT24C02认识）

目录

 演示视频：

 源代码

 main.c

LCD1602.c

LCD1602.h

AT24C02.c

AT24C02.h

Key.c

 Key.h

I2C.c

I2C.h

Delay.c 

 Delay.h

 代码解析与教程：

 Dealy模块

 LCD1602模块

 Key模块

I2C总线模块

AT24C02模块 /E2PROM模块

 main模块

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 演示视频：

（正在审核，通过给大家发出来）

 源代码

如上图将11个文放在Keli5 中即可，然后烧录在单片机中就行了

烧录软件用的是STC-ISP，不知道怎么安装的可以去看江科大的视频：

【51单片机入门教程-2020版 程序全程纯手打 从零开始入门】https://www.bilibili.com/video/BV1Mb411e7re?p=2&vd_source=ada7b122ae16cc583b4add52ad89fd5e

源代码：

头文件要记得宏定义和重定义，避免重复调用：

#ifndef _Timer0_h_//名字根据文件名定义即可
#define _Timer0_h_//声明函数……#endif

 main.c

#include <STC89C5xRC.H>
#include "LCD1602.h"
#include "Key.h"
#include "Delay.h"
#include "AT24C02.h"//获取按键值
unsigned char KeyNum;
//16位的int类型的数
unsigned int Num;//主函数
void main()
{LCD_Init();//初始化LCDLCD_ShowNum(1,1,Num,5);//初始化显示while(1){KeyNum=Key();//获取按键值if(KeyNum==1)	//K1按键，Num自增{Num++;LCD_ShowNum(1,1,Num,5);//LCD显示当前Num}if(KeyNum==2)	//K2按键，Num自减{Num--;LCD_ShowNum(1,1,Num,5);//LCD显示当前Num}if(KeyNum==3)	//K3按键，向AT24C02写入数据{AT24C02_WriteByte(0,Num%256);//获取高8位，存到0字节地址Delay(5);//注意写周期5msAT24C02_WriteByte(1,Num/256);//获取低8位，存到1字节地址Delay(5);LCD_ShowString(2,1,"Write OK");//LCD显示Delay(1000);//显示1秒后消失LCD_ShowString(2,1,"        ");//显示1秒后消失}if(KeyNum==4)	//K4按键，从AT24C02读取数据{Num=AT24C02_ReadByte(0);//返回值Data赋值给Num，获取0字节地址的高8位Num|=AT24C02_ReadByte(1)<<8;//返回值Data赋值给Num，获取1字节地址的低8位，因为Num是16字节，先左移8将前8位变成0，再|（有1即1）将低8位获取出来LCD_ShowNum(1,1,Num,5);//LCD显示当前Num（Data）LCD_ShowString(2,1,"Read OK ");//LCD显示Delay(1000);//显示1秒后消失LCD_ShowString(2,1,"        ");//显示1秒后消失}}
}

LCD1602.c

#include <STC89C5xRC.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()		//@11.0592MHz
{unsigned char i, j;i = 11;j = 190;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');}
}

LCD1602.h

#ifndef __LCD1602_H__
#define __LCD1602_H__//用户调用函数：
void LCD_Init();//初始化
void LCD_ShowChar(unsigned char Line,unsigned char Column,char Char);//显示单个字符
void LCD_ShowString(unsigned char Line,unsigned char Column,char *String);//显示字符串
void LCD_ShowNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length);//显示数字
void LCD_ShowSignedNum(unsigned char Line,unsigned char Column,int Number,unsigned char Length);//显示带符号数字
void LCD_ShowHexNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length);//显示十进制数字
void LCD_ShowBinNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length);//显示二进制数字#endif

AT24C02.c

//AT24C02.c#include <STC89C5xRC.H>
#include "I2C.h"#define AT24C02_ADDRESS 0xA0/*** @brief  AT24C02写入一个字节* @param  WordAddress 要写入字节的地址* @param  Data 要写入的数据* @retval 无*/void AT24C02_WriteByte(unsigned char WordAddress,Data){I2C_Start();I2C_SendByte(AT24C02_ADDRESS);I2C_ReceiveAck();I2C_SendByte(WordAddress);I2C_ReceiveAck();I2C_SendByte(Data);I2C_ReceiveAck();I2C_Shop();
}/*** @brief  AT24C02读取一个字节* @param  WordAddress 要读出字节的地址* @retval 读出的数据*/unsigned char AT24C02_ReadByte(unsigned char WordAddress){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_Shop();return Data;
}

AT24C02.h

//AT24C02.h#ifndef __AT24C02_H__
#define __AT24C02_H__void AT24C02_WriteByte(unsigned char WordAddress,Data);
unsigned char AT24C02_ReadByte(unsigned char WordAddress);
#endif

Key.c

#include <STC89C5xRC.H>
#include "Delay.h"unsigned char Key()//获取独立按键
{unsigned char KeyNumber=0;//进行判断是否摁下按键和防抖操作if(P31==0){Delay(20);while(P31==0);Delay(20);KeyNumber=1;}if(P30==0){Delay(20);while(P30==0);Delay(20);KeyNumber=2;}if(P32==0){Delay(20);while(P32==0);Delay(20);KeyNumber=3;}if(P33==0){Delay(20);while(P33==0);Delay(20);KeyNumber=4;}return KeyNumber;
}

 Key.h

#ifndef _Key_h_
#define _Key_h_unsigned char Key();#endif

I2C.c

//I2C.c#include <STC89C5xRC.H>sbit I2C_SCL=P2^1;
sbit I2C_SDA=P2^0;//I2C开始
void I2C_Start(){I2C_SDA=1;I2C_SCL=1;I2C_SDA=0;I2C_SCL=0;
}//I2C停止
void I2C_Shop(){I2C_SDA=0;I2C_SCL=1;I2C_SDA=1;
}//I2C发送一个字节
void I2C_SendByte(unsigned char Byte){unsigned char i;for(i=0;i<8;i++){I2C_SDA=Byte&(0x80>>i);I2C_SCL=1;I2C_SCL=0;}
}//I2C接收一个字节
unsigned char I2C_ReceiveByte(){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;
}//I2C发送应答
void I2C_SendAck(unsigned char AckBit){I2C_SDA=AckBit;I2C_SCL=1;I2C_SCL=0;
}//I2C接收应答
unsigned char I2C_ReceiveAck(){unsigned char AckBit;I2C_SDA=1;I2C_SCL=1;AckBit=I2C_SDA;I2C_SCL=0;return AckBit;
}

I2C.h

//I2C.h#ifndef __I2C_H__
#define __I2C_H__unsigned char I2C_ReceiveAck();
void I2C_SendAck(unsigned char AckBit);
unsigned char I2C_ReceiveByte();
void I2C_SendByte(unsigned char Byte);
void I2C_Shop();
void I2C_Start();#endif

Delay.c 

//Delay.c#include <STC89C5xRC.H>
#include <INTRINS.H>//延时函数
void Delay(unsigned int xms)		//@11.0592MHz
{unsigned char i, j;while(xms){i = 2;j = 199;do{while (--j);} while (--i);xms--;}
}

 Delay.h

//Delay.h#ifndef __Delay_H__
#define __Delay_H__//延时函数头文件
void Delay(unsigned int xms);
#endif

 代码解析与教程：

 Dealy模块

• 包含源代码与头文件，不需要知道怎么实现的会用即可，后续使用，直接将头文件和源代码拿过来用即可；

xms是定义的毫秒，1000毫秒就是1秒；模版生成的是1毫秒的，因此xms等于1000

 LCD1602模块

• 包含源代码与头文件，不需要知道怎么实现的会用即可，后续使用，直接将头文件和源代码拿过来用即可；使用格式：（参考江科大的视频素材）

​

• LCD1602相关重要知识：
  • LCD1602有两上下两行显示屏，每行各有16个小显示屏，如上图中的LCD_ShowString(1,3,"Hello"),第一个参数是第一行还是第二行，第2个参数是对应第几行的第几个小显示屏，最后一个是输出的东西，同理，到LCD_ShowNum(1,9,123,3)里，前三个和前面一样，最后一个参数是显示的位数，不够就在前面补0，例如输入1，参数为4，显示就是0001，输入23，参数为3，显示就是023

​

• 上图是LCD1602的开发原理模块图，由图可知，P10-P17是控制显示屏的重点；像矩阵那样，S1，由P17和P13控制，同理，其他按键一样，由于开发板限制，我们一般使用列遍历来控制按键，例如：S1,S5,S9,S13他们四个共用P13，所以将其为1列，将P13设定为1，P17设定为0，S1就会亮，其他按键同理。

 Key模块

• 包含源代码与头文件，不需要知道怎么实现的会用即可，后续使用，直接将头文件和源代码拿过来用即可；
  ​
  序号1是按键的防抖操作，不需要理解，有按键的地方直接用即可
  序号2是独立按键控制变量。
  KeyNumber就是返回值，按键K1就返回1，其他同理

I2C总线模块

• 包含源代码与头文件，需要知道怎么实现的，会用，后续使用，直接将头文件和源代码拿过来用即可；因为这部分比较难，轻度认识理解就行，越深越难
• 在此之前，我们要认识一下存储器：

• 本篇博客，以及博主的板子型号（STC89c52rc），用的储存器就是E2PROM储存器，简单介绍一下，RAM就是可读写储存器，SRAM是静态的，容量较大，成本高，类似于我们手机内存，DRAM是动态的，容量较小，成本较低，类似于我们手机的运行内存；ROM按常理来说是不可写的，只能读，但是他比RAM不易丢失，有断电保护，断电后数据不易丢失，因此非常受大家的喜欢，所以在后续的更新中，好多ROM也可以读写了，例如E2PROM。
• 了解上面之后，I2C总线可以理解成一个传输协议，或者传输方式，规则；作用是将一个机器（主机）的数据传输到另一个机器（从机）；来看E2PROM原理图

​

• 可以看到SCL，SDA是I2C接口，A0,A1,A2是I2C地址，通过这些东西，将主机（单片机）数据传递到从机（E2PROM）；下面来看传输是怎么实现的
• I2C总线传输时有两大部分，时序结构和数据帧，时序结构就是SCL，SDA这种东西的先后顺序或者说他俩的一些重要关系
• 时序结构有6个小模块，看图：

这是开始和结束两部分，中间框起来的部分是数据确认阶段，高电平是1（高一点的部分），低电平是0（低一点的部分）；图中可以看到在数据确认阶段SCL始终为1，SDA也会变化，因此有：

//定义SCL，SDA的引脚
sbit I2C_SCL=P2^1;
sbit I2C_SDA=P2^0;//I2C开始
void I2C_Start(){I2C_SDA=1;I2C_SCL=1;I2C_SDA=0;I2C_SCL=0;
}//I2C停止
void I2C_Shop(){
//因为开始后SCL=0了，所有这里不需要重复定义了I2C_SDA=0;I2C_SCL=1;I2C_SDA=1;
}

接下来是发送数据，发送一个字节（8个bit），在数据确认期间，SCL先0后1再0，SDA是数据，有可能是1，有可能是0，也会变化，即可发送一个bit，然后循环8次就是一个字节：

//I2C发送一个字节
void I2C_SendByte(unsigned char Byte){unsigned char i;for(i=0;i<8;i++){I2C_SDA=Byte&(0x80>>i);I2C_SCL=1;I2C_SCL=0;}
}

发送字节是参数Byte，i是循环次数，也是右移几个单位，重点来了：注意看图中的先后顺序，SDA先变化，数据是高位在前，0x80是1000 0000，Byte&（有0即0）0x80就是保留Byte的第一位（最高位），其他全变0；然后变化SCL0，1，0；循环八次

​

接下来是接收数据，接收一个字节（8个bit），在数据确认期间，SCL先0后1再0，SDA是数据，有可能是1，有可能是0，也会变化，即可发送一个bit，然后循环8次就是一个字节：

//I2C接收一个字节
unsigned char I2C_ReceiveByte(){unsigned char i,Byte=0x00;I2C_SDA=1;for(i=0;i<8;i++){if(I2C_SDA){Byte|=(0x80>>i);}I2C_SCL=1;I2C_SCL=0;}return Byte;
}

接收字节是无参数，返回值是Data，i是循环次数，也是右移几个单位，重点来了：注意，主机接收之前需要释放SDA（使SDA=1）；注意看图中的先后顺序，SDA先变化，数据是高位在前，0x80是1000 0000，Byte&（有0即0）0x80就是保留Byte的第一位（最高位），其他全变0；然后变化SCL0，1，0；循环八次

​
接下来是发送应答和就收应答，作用就是在发送和接收时进行一个反馈，告诉你发送或者接收成功。
 

//I2C发送应答
void I2C_SendAck(unsigned char AckBit){I2C_SDA=AckBit;I2C_SCL=1;I2C_SCL=0;
}//I2C接收应答
unsigned char I2C_ReceiveAck(){unsigned char AckBit;I2C_SDA=1;AckBit=I2C_SDA;I2C_SCL=1;I2C_SCL=0;return AckBit;
}

发送应答参数AckBit是应答数据，0就是表示应答，1是不应答； 注意看图中的先后顺序，SDA先变化，将应答数据赋值给SDA；然后变化SCL0，1，0；
接收应答无参数，返回值是AckBit是应答数据，0就是表示应答，1是不应答； 注意，主机接收之前需要释放SDA（使SDA=1）；注意看图中的先后顺序，SDA先变化将SDA赋值给AckBit；然后变化SCL0，1，0；

• 了解时序结构之后，来看数据帧，也就是数据是怎么在I2C中传输的：

发送一帧数据是有I2C时序结构的6个小模块组成的，图中都标注了；需要注意的是要告诉I2C总线向谁发送，也就是要先发送从机地址，从机地址最后一个是告诉你是读还是写；

接收一帧数据是有I2C时序结构的6个小模块组成的，图中都标注了；需要注意的是要告诉I2C总线向谁接收，也就是要先发送从机地址，从机地址最后一个是告诉你是读还是写；注意最后一个发送应答是1，表示非应答

复合格式数据是有I2C时序结构的6个小模块组成的，图中都标注了；需要注意的是要告诉I2C总线向谁发送并接收，也就是要先发送从机地址，从机地址最后一个是告诉你是读还是写；注意最后一个发送应答是1，表示非应答

AT24C02模块 /E2PROM模块

• 包含源代码与头文件，需要知道怎么实现的，会用，后续使用，直接将头文件和源代码拿过来用即可；因为这部分比较难，轻度认识理解就行，越深越难
• AT24C02是E2PROM模块中的一小块，可以理解上述中所提到的从机，主机就是单片机，因此从机地址就是AT24C02地址；

字节写，随机读数据帧是有I2C时序结构的6个小模块组成的，图中不再标注了；需要注意的是要告诉I2C总线读还是写，也就是要发送从机地址SLAVE ADDRESS，从机地址最后一个是告诉你是读还是写；还有一个就是发送存储字节地址WORD ADDRESS；注意最后一个发送应答是1，表示非应答

//AT24C02.c#include <STC89C5xRC.H>
#include "I2C.h"#define AT24C02_ADDRESS 0xA0/*** @brief  AT24C02写入一个字节* @param  WordAddress 要写入字节的地址* @param  Data 要写入的数据* @retval 无*/void AT24C02_WriteByte(unsigned char WordAddress,Data){I2C_Start();I2C_SendByte(AT24C02_ADDRESS);I2C_ReceiveAck();I2C_SendByte(WordAddress);I2C_ReceiveAck();I2C_SendByte(Data);I2C_ReceiveAck();I2C_Shop();
}/*** @brief  AT24C02读取一个字节* @param  WordAddress 要读出字节的地址* @retval 读出的数据*/unsigned char AT24C02_ReadByte(unsigned char WordAddress){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_Shop();return Data;
}

按照图中的I2C总线时序结构，依次调用函数，即可实现

注意写周期是5ms，意味着每次写完后要延时5ms；

 main模块

• 注释写的很清楚，这里不做解释了

#include <STC89C5xRC.H>
#include "LCD1602.h"
#include "Key.h"
#include "Delay.h"
#include "AT24C02.h"//获取按键值
unsigned char KeyNum;
//16位的int类型的数
unsigned int Num;//主函数
void main()
{LCD_Init();//初始化LCDLCD_ShowNum(1,1,Num,5);//初始化显示while(1){KeyNum=Key();//获取按键值if(KeyNum==1)	//K1按键，Num自增{Num++;LCD_ShowNum(1,1,Num,5);//LCD显示当前Num}if(KeyNum==2)	//K2按键，Num自减{Num--;LCD_ShowNum(1,1,Num,5);//LCD显示当前Num}if(KeyNum==3)	//K3按键，向AT24C02写入数据{AT24C02_WriteByte(0,Num%256);//获取高8位，存到0字节地址Delay(5);//注意写周期5msAT24C02_WriteByte(1,Num/256);//获取低8位，存到1字节地址Delay(5);LCD_ShowString(2,1,"Write OK");//LCD显示Delay(1000);//显示1秒后消失LCD_ShowString(2,1,"        ");//显示1秒后消失}if(KeyNum==4)	//K4按键，从AT24C02读取数据{Num=AT24C02_ReadByte(0);//返回值Data赋值给Num，获取0字节地址的高8位Num|=AT24C02_ReadByte(1)<<8;//返回值Data赋值给Num，获取1字节地址的低8位，因为Num是16字节，先左移8将前8位变成0，再|（有1即1）将低8位获取出来LCD_ShowNum(1,1,Num,5);//LCD显示当前Num（Data）LCD_ShowString(2,1,"Read OK ");//LCD显示Delay(1000);//显示1秒后消失LCD_ShowString(2,1,"        ");//显示1秒后消失}}
}

 注：该代码是本人自己所写，可能不够好，不够简便，欢迎大家指出我的不足之处。如果遇见看不懂的地方，可以在评论区打出来，进行讨论，或者联系我。上述内容全是我自己理解的，如果你有别的想法，或者认为我的理解不对，欢迎指出！！！如果可以，可以点一个免费的赞支持一下吗？谢谢各位彦祖亦菲！！！！！