单片机实验：LCD1602显示矩阵键盘键值和DHT11温湿度传感器温度和湿度数据

好的，这个实验需要使用到以下硬件和软件：

硬件：
- LCD1602液晶屏
- 矩阵键盘
- DHT11温湿度传感器
- Arduino单片机开发板

软件：
- Arduino IDE开发环境

接下来，我们按照以下步骤进行实验：

1. 接线

将LCD1602、矩阵键盘和DHT11传感器按照如下图所示连接到Arduino开发板上：

LCD1602:
- VSS — GND
- VDD — 5V
- V0 — 10K电位器中间引脚
- RS — 数字口2
- RW — GND
- E — 数字口3
- D4 — 数字口4
- D5 — 数字口5
- D6 — 数字口6
- D7 — 数字口7
- A — 5V
- K — GND

矩阵键盘：
- K1 — 数字口8
- K2 — 数字口9
- K3 — 数字口10
- K4 — 数字口11
- K5 — 数字口12
- K6 — 数字口13
- K7 — 数字口A0
- K8 — 数字口A1

DHT11：
- VCC — 5V
- GND — GND
- DATA — 数字口A2

2. 编写代码

打开Arduino IDE开发环境，编写以下代码：

#include <LiquidCrystal.h> // 导入LCD1602库
#include <DHT.h> // 导入DHT11库

#define DHTPIN A2 // 设置DHT11数据引脚连接到Arduino的A2口
#define DHTTYPE DHT11 // 设置使用DHT11传感器

DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE); // 初始化DHT11

const int ROWS = 4; // 设置矩阵键盘的行数和列数
const int COLS = 2;

char keys[ROWS][COLS] = { // 设置矩阵键盘的键值
  {'1', '2'},
  {'3', '4'},
  {'5', '6'},
  {'7', '8'}
};

byte rowPins[ROWS] = {8, 9, 10, 11}; // 设置矩阵键盘的行引脚和列引脚
byte colPins[COLS] = {12, 13};

LiquidCrystal lcd(2, 3, 4, 5, 6, 7); // 初始化LCD1602

void setup() {
  lcd.begin(16, 2); // 初始化LCD1602的行数和列数
  dht.begin(); // 初始化DHT11
}

void loop() {
  readMatrixKeypad(); // 读取矩阵键盘的键值
  readDHT11(); // 读取DHT11传感器的温湿度数据
  delay(500);
}

void readMatrixKeypad() {
  char key = 0;
  for (int r = 0; r < ROWS; r++) { // 检测按下的行
    digitalWrite(rowPins[r], LOW);
    for (int c = 0; c < COLS; c++) { // 检测按下的列
      if (digitalRead(colPins[c]) == LOW) {
        key = keys[r][c];
        lcd.clear();
        lcd.setCursor(0, 0);
        lcd.print("Key Pressed:");
        lcd.setCursor(0, 1);
        lcd.print(key);
        while (digitalRead(colPins[c]) == LOW) {}
      }
    }
    digitalWrite(rowPins[r], HIGH);
  }
}

void readDHT11() {
  float temp = dht.readTemperature(); // 读取温度数据
  float hum = dht.readHumidity(); // 读取湿度数据
  lcd.setCursor(0, 2);
  lcd.print("Temp:");
  lcd.print(temp);
  lcd.print("C  ");
  lcd.setCursor(0, 3);
  lcd.print("Humidity:");
  lcd.print(hum);
  lcd.print("%  ");
}

3. 上传代码

将编写好的代码上传到Arduino开发板中。

4. 实验验证

按下矩阵键盘上的键后，LCD1602将会显示出对应的键值。同时，DHT11传感器将会读取当前的温湿度数据，并在LCD1602上显示出来。

至此，LCD1602显示矩阵键盘键值和DHT11温湿度传感器温度和湿度数据的实验完成。