第81节：液晶屏显示串口发送过来的任意汉字和字符
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从业近十年!手把手教你单片机程序框架 第81讲
开场白：
通过上一节的学习，我们发现汉字的识别本质是机内码，字符的识别本质是ASCII码。不管是机内码还是ASCII码，这些都是16进制的数字，也就是我们手机平时接收和发送的信息本质都是这些数字编码，但是机内码是2个字节，ASCII码是1个字节，如果在一串随机的信息中，同时包含汉字和字符两种数字信息，我们的程序又该如何能筛选和识别它们，会不会把机内码和ASCII码搞混乱了?这一节要教大家三个知识点：
第一个：ASCII码与汉字机内码不一样的规律是，ASCII码都是小于128(0x80)的，根据这个特点可以编程序把它们区分开来。
第二个：当任意一串信息中既包含汉字机内码，又包含字符ASCII码时，并且当ASCII码左右相邻个数是以奇数存在的时候，如何巧妙地插入填充空格字符0x20使它们能够符合一个坐标点显示2个字符的要求。
第三个：本节程序串口部分是在第39节内容基础上移植修改而成，本节程序中多添加了如何通过结束标志0x0D 0x0A来提取有效数据的内容，读者可以学习一下其中的框架。
具体内容，请看源代码讲解。
(1)硬件平台：基于朱兆祺51单片机学习板。
(2)实现功能：
开机上电后，液晶屏第1行显示“请发送信息”。 任意时刻，从电脑“串口调试助手”根据以下协议要求，发送一串不超过24个汉字或者字符的信息，液晶屏就实时把这些信息显示在第2,3,4行。并且蜂鸣器会鸣叫一声表示数据接收正确。
波特率是：9600 。
通讯协议：EB 00 55 XX XX XX XX …XX XX 0D 0A
最前面3个字节EB 00 55 表示数据头。
最后面2个字节0D 0A表示信息的结束标志。
中间的XX是机内码和ASCII码信息。比如：要发送“曹健1人学习51单片机”的信息，它们对应的指令是：
EB 00 55 B2 DC BD A1 31 C8 CB D1 A7 CF B0 35 31 B5 A5 C6 AC BB FA 0D 0A
(3)源代码讲解如下：
#include "REG52.H"
/* 注释一：
* 本程序的串口那部分内容是从《第三十九节：判断数据头来接收一串数据的串口通用程序框架。》
* 移植过来的，但是以下要把接收缓冲区的数据从10改成60.同时，协议后面多增加了数据结束标志0x0d 0x0a。
*/
#define const_rc_size 60 //接收串口中断数据的缓冲区数组大小
#define const_receive_time 5 //如果超过这个时间没有串口数据过来，就认为一串数据已经全部接收完，这个时间根据实际情况来调整大小
#define const_voice_short 40 //蜂鸣器短叫的持续时间
sbit LCDCS_dr = P1^6; //片选线
sbit LCDSID_dr = P1^7; //串行数据线
sbit LCDCLK_dr = P3^2; //串行时钟线
sbit LCDRST_dr = P3^4; //复位线
sbit beep_dr=P2^7; //蜂鸣器的驱动IO口
void initial_myself(void);
void initial_peripheral(void);
void delay_long(unsigned int uiDelaylong);
void T0_time(void); //定时中断函数
void usart_receive(void); //串口接收中断函数
void usart_service(void); //串口服务程序,在main函数里
void display_service(void); //显示服务程序,在main函数里
void empty_diaplay_buffer(void); //把显示缓冲区全部填充空格字符0x20
void diaplay_all_buffer(void); //显示第2,3,4行全部缓冲区的内容
void SendByteToLcd(unsigned char ucData); //发送一个字节数据到液晶模块
void SPIWrite(unsigned char ucWData, unsigned char ucWRS); //模拟SPI发送一个字节的命令或者数据给液晶模块的底层驱动
void WriteCommand(unsigned char ucCommand); //发送一个字节的命令给液晶模块
void LCDWriteData(unsigned char ucData); //发送一个字节的数据给液晶模块
void LCDInit(void); //初始化 函数内部包括液晶模块的复位
void display_clear(void); // 清屏。4行8列的坐标点全部显示2个空字符相当于清屏了。
void display_double_code(unsigned int x,unsigned int y,const unsigned char ucArray1,const unsigned char ucArray2); //在一个坐标点显示1个汉字或者2个字符的函数
void delay_short(unsigned int uiDelayshort); //延时
code unsigned char ucAddrTable[]= //调用内部字库时，液晶屏的坐标体系，位置编码，是驱动内容，读者可以不用深究它的含义。
{
0x80,0x81,0x82,0x83,0x84,0x85,0x86,0x87,
0x90,0x91,0x92,0x93,0x94,0x95,0x96,0x97,
0x88,0x89,0x8a,0x8b,0x8c,0x8d,0x8e,0x8f,
0x98,0x99,0x9a,0x9b,0x9c,0x9d,0x9e,0x9f,
};
code unsigned char JN1616_qing[]= //机内码 请
{
0xC7,0xEB, //请
};
code unsigned char JN1616_fa[]= //机内码 发
{
0xB7,0xA2,
};
code unsigned char JN1616_song[]= //机内码 送
{
0xCB,0xCD,
};
code unsigned char JN1616_xin[]= //机内码 信
{
0xD0,0xC5,
};
code unsigned char JN1616_xi[]= //机内码 息
{
0xCF,0xA2,
};
unsigned int uiSendCnt=0; //用来识别串口是否接收完一串数据的计时器
unsigned char ucSendLock=1; //串口服务程序的自锁变量，每次接收完一串数据只处理一次
unsigned int uiRcregTotal=0; //代表当前缓冲区已经接收了多少个数据
unsigned char ucRcregBuf[const_rc_size]; //接收串口中断数据的缓冲区数组
unsigned int uiRcMoveIndex=0; //用来解析数据协议的中间变量
unsigned int uiVoiceCnt=0; //蜂鸣器鸣叫的持续时间计数器
unsigned char ucWd1Update=1; //窗口1的整屏更新显示变量 1代表更新显示，响应函数内部会清零
unsigned char ucWd1Part1Update=0; //窗口1的第1个局部更新显示变量 1代表更新显示，响应函数内部会清零
unsigned char ucDispplayBuffer[48]; //第2,3,4行显示内容的缓冲区
void main()
{
initial_myself();
delay_long(100);
initial_peripheral();
while(1)
{
usart_service(); //串口服务程序
display_service(); //显示服务程序
}
}
/* 注释二：在一个坐标点显示1个汉字或者2个字符的函数
* 第1，2个参数x,y是坐标体系。x的范围是0至8，y的范围是0至3.
* 第3个参数ucArray1是第1个汉字机内码或者ASCII码。
* 第4个参数ucArray2是第2个汉字机内码或者ASCII码。
*/
void display_double_code(unsigned int x,unsigned int y,const unsigned char ucArray1,const unsigned char ucArray2)
{
WriteCommand(0x30); //基本指令集
WriteCommand(ucAddrTable[8*y+x]); //起始位置
LCDWriteData(ucArray1);
LCDWriteData(ucArray2);
}
void display_clear(void) // 清屏。4行8列的坐标点全部显示2个空字符相当于清屏了。
{
unsigned int i,j;
for(i=0;i<4;i++)
{
for(j=0;j<8;j++)
{
display_double_code(j,i,0x20,0x20); //0x20是空格的ASCII码
}
}
}
void SendByteToLcd(unsigned char ucData) //发送一个字节数据到液晶模块
{
unsigned char i;
for ( i = 0; i < 8; i++ )
{
if ( (ucData << i) & 0x80 )
{
LCDSID_dr = 1;
}
else
{
LCDSID_dr = 0;
}
LCDCLK_dr = 0;
LCDCLK_dr = 1;
}
}
void SPIWrite(unsigned char ucWData, unsigned char ucWRS) //模拟SPI发送一个字节的命令或者数据给液晶模块的底层驱动
{
SendByteToLcd( 0xf8 + (ucWRS << 1) );
SendByteToLcd( ucWData & 0xf0 );
SendByteToLcd( (ucWData << 4) & 0xf0);
}
void WriteCommand(unsigned char ucCommand) //发送一个字节的命令给液晶模块
{
LCDCS_dr = 0;
LCDCS_dr = 1;
SPIWrite(ucCommand, 0);
delay_short(90);
}
void LCDWriteData(unsigned char ucData) //发送一个字节的数据给液晶模块
{
LCDCS_dr = 0;
LCDCS_dr = 1;
SPIWrite(ucData, 1);
}
void LCDInit(void) //初始化 函数内部包括液晶模块的复位
{
LCDRST_dr = 1; //复位
LCDRST_dr = 0;
LCDRST_dr = 1;
}
void empty_diaplay_buffer(void) //把显示缓冲区全部填充空格字符0x20
{
unsigned int i;
for(i=0;i<48;i++)
{
ucDispplayBuffer[i]=0x20; //第2,3,4行显示内容的缓冲区全部填充0x20空格字符
}
}
void diaplay_all_buffer(void) //显示第2,3,4行全部缓冲区的内容
{
unsigned int i,j;
for(i=0;i<3;i++) //i代表行数
{
for(j=0;j<8;j++) //j代表某行的某个坐标在第几列
{
display_double_code(j,i+1,ucDispplayBuffer[i*16+j*2],ucDispplayBuffer[i*16+j*2+1]); //这里的16代表一行可以显示16个字符
}
}
}
void display_service(void) //显示服务程序,在main函数里
{
if(ucWd1Update==1) //窗口1整屏更新，里面只放那些不用经常刷新显示的内容
{
ucWd1Update=0; //及时清零，避免一直更新
ucWd1Part1Update=1; //激活窗口1的第1个局部更新显示变量
display_clear(); // 清屏。4行8列的坐标点全部显示2个空字符相当于清屏了。
//显示第一行固定的内容：请发送信息
display_double_code(1,0,JN1616_qing[0],JN1616_qing[1]); //请
display_double_code(2,0,JN1616_fa[0],JN1616_fa[1]); //发
display_double_code(3,0,JN1616_song[0],JN1616_song[1]); //送
display_double_code(4,0,JN1616_xin[0],JN1616_xin[1]); //信
display_double_code(5,0,JN1616_xi[0],JN1616_xi[1]); //息
}
if(ucWd1Part1Update==1) //窗口1的第1个局部更新显示变量,里面放一些经常需要刷新显示的内容
{
ucWd1Part1Update=0; //及时清零，避免一直更新
diaplay_all_buffer(); //显示第2,3,4行全部缓冲区的内容
}
}
/* 注释三：
* 以下有效信息截取和如何判断机内码与ASCII码是本程序的核心，请仔细看讲解。
* 凡是ASCII码都是小于0x80(128)的，根据这个特点可以把ASCII码和机内码分离出来，
* 同时，由于液晶屏的1个坐标必须显示2个编码，对于单个存在的ASCII码，我们要在
* 它的右边多插入一个空格字符0x20。至于如何插入空格0x20字符，请看以下代码。
*/
void usart_service(void) //串口服务程序,在main函数里
{
unsigned int i;
unsigned int uiCodeCnt; //统计接收的有效编码数量
unsigned int uiCodeYu; //对uiCodeCnt求2的余数，方便识别是否是1个ASCII码相邻
if(uiSendCnt>=const_receive_time&&ucSendLock==1) //说明超过了一定的时间内，再也没有新数据从串口来
{
ucSendLock=0; //处理一次就锁起来，不用每次都进来,除非有新接收的数据
uiRcMoveIndex=0; //由于是判断数据头，所以下标移动变量从数组的0开始向最尾端移动 这个变量是用来抗干扰处理的
while(uiRcregTotal>=6&&uiRcMoveIndex<=(uiRcregTotal-6)) //这里的6表示有3个字节的数据头，至少1个有效数据，2个数据结束标志0x0d 0x0a
{
if(ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+0]==0xeb&&ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+1]==0x00&&ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+2]==0x55) //数据头eb 00 55的判断
{
empty_diaplay_buffer(); //把显示缓冲区全部填充空格字符0x20
uiCodeCnt=0; //统计接收的有效编码数量清零
for(i=0;i<(uiRcregTotal-uiRcMoveIndex-3)&&i<48;i++)//这里的3表示有3个字节的数据头。48表示最大只能接收24个汉字，一共48个字节的机内码.
{
if(ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+3+i]==0x0d&&ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+4+i]==0x0a) //结束标志0x0d 0x0a的判断
{
uiVoiceCnt=const_voice_short; //蜂鸣器发出声音,表示数据接收正确完毕
ucWd1Part1Update=1; //及时更新显示第2,3,4行内容的信息
break; //退出for循环
}
else //收集有效信息编码进入显示缓冲区
{
uiCodeYu=uiCodeCnt%2; //对2求余数，用来识别相信的2个是否是机内码，否则要进行插入填充0x20处理
if(uiCodeYu==1)
{
if(ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+3+i]>=0x80&&ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+3+i-1]<0x80) //如果当前的是机内码，而上一个不是机内码
{
ucDispplayBuffer[uiCodeCnt]=0x20; //当前的先填充插入空格字符0x20
uiCodeCnt++; //统计接收的有效编码数量
}
}
ucDispplayBuffer[uiCodeCnt]=ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+3+i]; //收集有效信息编码进入显示缓冲区
uiCodeCnt++; //统计接收的有效编码数量
}
}
break; //退出while循环
}
uiRcMoveIndex++; //因为是判断数据头，游标向着数组最尾端的方向移动
}
uiRcregTotal=0; //清空缓冲的下标，方便下次重新从0下标开始接受新数据
}
}
void T0_time(void) interrupt 1 //定时中断
{
TF0=0; //清除中断标志
TR0=0; //关中断
if(uiSendCnt
{
uiSendCnt++; //表面上这个数据不断累加，但是在串口中断里，每接收一个字节它都会被清零，除非这个中间没有串口数据过来
ucSendLock=1; //开自锁标志
}
if(uiVoiceCnt!=0)
{
uiVoiceCnt--; //每次进入定时中断都自减1，直到等于零为止。才停止鸣叫
beep_dr=0; //蜂鸣器是PNP三极管控制，低电平就开始鸣叫。
}
else
{
; //此处多加一个空指令，想维持跟if括号语句的数量对称，都是两条指令。不加也可以。
beep_dr=1; //蜂鸣器是PNP三极管控制，高电平就停止鸣叫。
}
TH0=0xfe; //重装初始值(65535-500)=65035=0xfe0b
TL0=0x0b;
TR0=1; //开中断
}
void usart_receive(void) interrupt 4 //串口接收数据中断
{
if(RI==1)
{
RI = 0;
++uiRcregTotal;
if(uiRcregTotal>const_rc_size) //超过缓冲区
{
uiRcregTotal=const_rc_size;
}
ucRcregBuf[uiRcregTotal-1]=SBUF; //将串口接收到的数据缓存到接收缓冲区里
uiSendCnt=0; //及时喂狗，虽然main函数那边不断在累加，但是只要串口的数据还没发送完毕，那么它永远也长不大,因为每个中断都被清零。
}
else //我在其它单片机上都不用else这段代码的，可能在51单片机上多增加" TI = 0;"稳定性会更好吧。
{
TI = 0;
}
}
void delay_short(unsigned int uiDelayShort)
{
unsigned int i;
for(i=0;i
{
;
}
}
void delay_long(unsigned int uiDelayLong)
{
unsigned int i;
unsigned int j;
for(i=0;i
{
for(j=0;j<500;j++) //内嵌循环的空指令数量
{
; //一个分号相当于执行一条空语句
}
}
}
void initial_myself(void) //第一区 初始化单片机
{
beep_dr=1; //用PNP三极管控制蜂鸣器，输出高电平时不叫。
//配置定时器
TMOD=0x01; //设置定时器0为工作方式1
TH0=0xfe; //重装初始值(65535-500)=65035=0xfe0b
TL0=0x0b;
//配置串口
SCON=0x50;
TMOD=0X21;
IP =0x10; //把串口中断设置为最高优先级，必须的。
TH1=TL1=-(11059200L/12/32/9600); //这段配置代码具体是什么意思，我也不太清楚，反正是跟串口波特率有关。
TR1=1;
}
void initial_peripheral(void) //第二区 初始化外围
{
EA=1; //开总中断
ES=1; //允许串口中断
ET0=1; //允许定时中断
TR0=1; //启动定时中断
LCDInit(); //初始化12864 内部包含液晶模块的复位
WriteCommand(0x0C); //命令字0x0c表示用内部字库模式。命令字0x36表示用自构字库模式。
empty_diaplay_buffer(); //把显示缓冲区全部填充空格字符0x20
}
总结陈词：
我们现在是调用液晶屏内部字库来显示内容，如果要某行内容反显或者光标闪烁改怎么编程?欲知详情，请听下回分解-----如何在调用液晶屏内部字库时让某行内容反显或者光标闪烁。
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