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1、LM016l 與 LCD1602 原理是一樣的， 只不過 PROTEUS 中 016沒顯示調(diào)亮度的那兩個端口， 但并不影響。 在日常生活中，我們對液晶顯示器并不陌生。液晶顯示模塊已作為很多電子產(chǎn)品的通過器 件，如在計算器、萬用表、電子表及很多家用電子產(chǎn)品中都可以看到，顯示的主要是數(shù)字、 專用符號和圖形。 在單片機的人機交流界面中， 一般的輸出方式有以下幾種： 發(fā)光管、 LED 數(shù)碼管、液晶顯示器。發(fā)光管和 LED 數(shù)碼管比較常用，軟硬件都比較簡單，在前面章節(jié)已 經(jīng)介紹過，在此不作介紹，本章重點介紹字符型液晶顯示器的應(yīng)用。 在單片機系統(tǒng)中應(yīng)用晶液顯示器作為輸出器件有以下幾個優(yōu)點：

2、 顯示質(zhì)量高 由于液晶顯示器每一個點在收到信號后就一直保持那種色彩和亮度，恒定發(fā)光，而不像陰 極射線管顯示器（ CRT ）那樣需要不斷刷新新亮點。因此，液晶顯示器畫質(zhì)高且不會閃爍。 數(shù)字式接口 液晶顯示器都是數(shù)字式的，和單片機系統(tǒng)的接口更加簡單可靠，操作更加方便。 體積小、重量輕 液晶顯示器通過顯示屏上的電極控制液晶分子狀態(tài)來達到顯示的目的，在重量上比相同顯 示面積的傳統(tǒng)顯示器要輕得多。 功耗低 相對而言，液晶顯示器的功耗主要消耗在其內(nèi)部的電極和驅(qū)動 IC 上，因而耗電量比其它顯 示器要少得多。 10 ． 8． 1 液晶顯示簡介 ①液晶顯示原理 液晶顯示的原理是利用液

3、晶的物理特性，通過電壓對其顯示區(qū)域進行控制，有電就有顯示， 這樣即可以顯示出圖形。液晶顯示器具有厚度薄、適用于大規(guī)模集成電路直接驅(qū)動、易于 實現(xiàn)全彩色顯示的特點，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在便攜式電腦、數(shù)字攝像機、 PDA 移動通信 工具等眾多領(lǐng)域。 ②液晶顯示器的分類 液晶顯示的分類方法有很多種，通?？砂雌滹@示方式分為段式、字符式、點陣式等。除了 黑白顯示外，液晶顯示器還有多灰度有彩色顯示等。如果根據(jù)驅(qū)動方式來分，可以分為靜 態(tài)驅(qū)動（Static）、單純矩陣驅(qū)動（Simple Matrix ）和主動矩陣驅(qū)動（Active Matrix ）三種。 ③液晶顯示器各種圖形的顯示原理 :

4、線段的顯示 點陣圖形式液晶由 MX N個顯示單元組成，假設(shè) LCD顯示屏有64行，每行有128歹U,每8 列對應(yīng)1字節(jié)的8位，即每行由16字節(jié)，共16X8=128個點組成，屏上 64X16個顯示單元 與顯示 RAM 區(qū) 1024 字節(jié)相對應(yīng)，每一字節(jié)的內(nèi)容和顯示屏上相應(yīng)位置的亮暗對應(yīng)。例如 屏的第一行的亮暗由 RAM 區(qū)的 000H —— 00FH 的 16 字節(jié)的內(nèi)容決定，當(dāng)（ 000H） =FFH 時，則屏幕的左上角顯示一條短亮線，長度為 8 個點；當(dāng)（ 3FFH ） =FFH 時，則屏幕的右 下角顯示一條短亮線；當(dāng)（ 000H） =FFH , （001H） =00H , （00

5、2H） =00H ,……（00EH ） =00H ， （ 00FH ） =00H 時，則在屏幕的頂部顯示一條由 8 段亮線和 8 條暗線組成的虛線。這 就是 LCD 顯示的基本原理。 字符的顯示 用LCD顯示一個字符時比較復(fù)雜， 因為一個字符由6X8或8X8點陣組成，既要找到和顯示 屏幕上某幾個位置對應(yīng)的顯示 RAM 區(qū)的 8 字節(jié)，還要使每字節(jié)的不同位為 “1”，其它的為 “ 0，為” “ 1的點亮，為” “ 0的不亮。這樣一來就組成某個字符。但由于內(nèi)帶字符發(fā)生器的控” 制器來說，顯示字符就比較簡單了，可以讓控制器工作在文本方式，根據(jù)在 LCD 上開始顯 示的行列號及每行的列

6、數(shù)找出顯示 RAM對應(yīng)的地址，設(shè)立光標，在此送上該字符對應(yīng)的代 碼即可。 漢字的顯示 漢字的顯示一般采用圖形的方式，事先從微機中提取要顯示的漢字的點陣碼（一般用字模 提取軟件），每個漢字占32B,分左右兩半，各占16B,左邊為1、3、5……右邊為2、4、6…… 根據(jù)在LCD上開始顯示的行列號及每行的列數(shù)可找出顯示 RAM對應(yīng)的地址，設(shè)立光標， 送上要顯示的漢字的第一字節(jié)，光標位置加 1,送第二個字節(jié)，換行按列對齊，送第三個字 節(jié)……直到32B顯示完就可以LCD上得到一個完整漢字。 10. 8. 2 1602字符型LCD簡介 字符型液晶顯示模塊是一種專門用于顯示字母、 數(shù)字、符號

7、等點陣式LCD ,目前常用16*1 , 16*2 , 20*2和40*2行等的模塊。下面以長沙太陽人電子有限公司的 1602字符型液晶顯示 器為例，介紹其用法。一般 1602字符型液晶顯示器實物如圖 10-53: 圖10-53 1602字符型液晶顯示器實物圖 10. 8.2.1 1602LCD的基本參數(shù)及引腳功能 1602LCD分為帶背光和不帶背光兩種，基控制器大部分為 HD44780,帶背光的比不帶背光 的厚，是否帶背光在應(yīng)用中并無差別，兩者尺寸差別如下圖 10-54所示： 電0 G 的5 無普光 AlftfeDHX 9.5~~—*i 13, 0 [* 1

8、 圖10-54 1602LCD 尺寸圖 1602LCD主要技術(shù)參數(shù)： 顯示容量：16 >2個字符 芯片工作電壓：4.5 —5.5V 工作電流20mA(5.0V) 模塊最佳工作電壓：5.0V 字符尺寸：2.95 435(WXH)mm 引腳功能說明 1602LCD采用標準的14腳(無背光)或16腳(帶背光)接口，各引腳接口說明如表 10-13 所示： 編P 符號 引腳說明 編p 符號 引腳說明 1 VSS 電源地 9 D2 數(shù)據(jù) 2 VDD 電源正極 10 D3 數(shù)據(jù) 3 VL 液晶顯示偏壓 11 D4 數(shù)據(jù) 4 RS 數(shù)據(jù)/

9、命令選擇 12 D5 數(shù)據(jù) 5 R/W 讀/寫選擇 13 D6 數(shù)據(jù) 6 E 使能信號 14 D7 數(shù)據(jù) 7 D0 數(shù)據(jù) 15 BLA 背光源正極 8 D1 數(shù)據(jù) 16 BLK 背光源負極 表10-13:引腳接口說明表 第1腳：VSS為地電源。 第2腳：VDD接5V正電源。 第3腳：VL為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地時對比度最高，對 比度過高時會產(chǎn)生 鬼影”，使用時可以通過一個 10K的電位器調(diào)整對比度。 第4腳：RS為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。 第5腳：R/W為讀寫信號

10、線，高電平時進行讀操作，低電平時進行寫操作。當(dāng) RS和R/W 共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng) RS為低電平R/W為高電平時可以讀忙信 號，當(dāng)RS為高電平R/W為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。 第6腳：E端為使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。 第7?14腳：D0?D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。 第15腳：背光源正極。 第16腳：背光源負極。 10. 8. 2. 3 1602LCD的指令說明及時序 1602液晶模塊內(nèi)部的控制器共有 11條控制指令, 如表 10-14所示： 序號 指令 RS R/ W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D

11、1 D0 1 清顯示 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 光標返回 0 0 0 0 0 0 0 0 1 * 3 置輸入模式 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 4 顯示開/關(guān)控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B 5 光標或字符移位 0 0 0 0 0 1 S/ C R/ L * * 6 置功能 0 0 0 0 1 DL N F * * 7 置字符發(fā)生存貯器地址 0 0 0 1 字符發(fā)生存貯器地址 8 置數(shù)據(jù)存

12、貯器地址 0 0 1 顯示數(shù)據(jù)存貯器地址 9 讀忙標志或地址 0 1 BF 計數(shù)器地址 10 寫數(shù)到CGRAM或 DDRAM ) 1 0 要寫的數(shù)據(jù)內(nèi)容 11 從 CGRAM 或 DDRAM 1 1 讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容 表10-14:控制命令表 （說明: 1為高 1602液晶模塊的讀寫操作、屏幕和光標的操作都是通過指令編程來實現(xiàn)的。 電平、0為彳氐電平） 指令1：清顯示，指令碼 01H,光標復(fù)位到地址 00H位置。 指令2:光標復(fù)位，光標返回到地址 00H。 指令3 光標和

13、顯示模式設(shè)置 I/D:光標移動方向，高電平右移，低電平左移 S：屏幕上所 有文字是否左移或者右移。高電平表示有效，低電平則無效。 指令4:顯示開關(guān)控制。 D:控制整體顯示的開與關(guān)，高電平表示開顯示，低電平表示關(guān) B:控制光標是否閃 顯示C:控制光標的開與關(guān)，高電平表示有光標，低電平表示無光標 爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。 指令5:光標或顯示移位 S/C:高電平時移動顯示的文字，低電平時移動光標。 指令6:功能設(shè)置命令 DL:高電平時為4位總線，低電平時為8位總線N:低電平時為單 行顯示，高電平時雙行顯示 F：低電平日^顯示5x7的點陣字符，高電平時顯示 5x10的點陣 字符

14、。 指令7：字符發(fā)生器 RAM地址設(shè)置。 指令8: DDRAM地址設(shè)置。 指令9:讀忙信號和光標地址 BF:為忙標志位，高電平表示忙，此時模塊不能接收命令或 者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。 指令10:寫數(shù)據(jù)。 指令11:讀數(shù)據(jù)。 與HD44780相兼容的芯片時序表如下： 讀狀態(tài) 寫指令 輸入 輸入 RS=L R/W=H E=H 輸出 讀數(shù)據(jù) 寫數(shù)據(jù) 輸入 輸入 RS=L 脈沖 RS=H R/W=L R/W=H RS=H R/W=L D0 一口7=指令碼，E=W 輸出 E=H 輸出 D0-D7=數(shù)據(jù)，E=高脈 輸出 D0 — D7=狀

15、態(tài)字 無 D0-D7=數(shù)據(jù) 無  沖 表10-15:基本操作時序表 讀寫操作時序如圖 10-55和10-56所示: 圖10-55讀操作時序 圖10-56寫操作時序 10. 8. 2. 4 1602LCD的RAM 地址映射及標準字庫表 液晶顯示模塊是一個慢顯示器件，所以在執(zhí)行每條指令之前一定要確認模塊的忙標志為低 電平，表示不忙，否則此指令失效。要顯示字符時要先輸入顯示字符地址，也就是告訴模 塊在哪里顯示字符，圖 10-57是1602的內(nèi)部顯示地址。 圖10-57 1602LCD內(nèi)部顯示地址 例如第二行第一個字符的地址是 40H ,那么是否

16、直接寫入 40H就可以將光標定位在第二行 第一個字符的位置呢？這樣不行， 因為寫入顯示地址時要求最高位 D7恒定為高電平1所以 實際寫入的數(shù)據(jù)應(yīng)該是 01000000B (40H) +10000000B(80H)=11000000B(C0H)。 在對液晶模塊的初始化中要先設(shè)置其顯示模式，在液晶模塊顯示字符時光標是自動右移的， 無需人工干預(yù)。每次輸入指令前都要判斷液晶模塊是否處于忙的狀態(tài)。 1602液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器 (CGROM )已經(jīng)存儲了 160個不同的點陣字符圖形， 如圖10-58所示，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名 等，每一個字

17、符都有一個固定的代碼， 比如大寫的英文字母 “A”的代碼是01000001B (41H), 顯示時模塊把地址 41H中的點陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母 “A” * 中字構(gòu)代碼與字國對成關(guān)系 OCW) 0010 0011 010a 0101 0)10 u】】】 1 -I 1011 1114 1L11 x CCRAM cu * P \ p .J 夕 < P XX X K0001 C2) t ■ 1 A q .1 q n f | 人 a 5 xxxxooio O) ■r t

18、B R _2_ r r Fl a ■ XX XXML! <41 s 3 C s c i J B I 4 "d i d E X > 電 p 口 X XXX0W1 () s $ u f S n 才 JL B 0 xxx X0110 (T) h 6 F V f V f 力 二 4 P X X X XX0111 > 7 G w . 7 J 斗 7 "XX 1W ( 1 M X h V * J

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20、 X K X XHU 出 1 f 0 一 0 ■ V 0 "卞11 ■.看 圖10-58字符代碼與圖形對應(yīng)圖 10. 8. 2. 5 1602LCD的一般初始化(復(fù)位)過程 延時15mS 寫指令38H (不檢測忙信號) 延時5mS 寫指令38H （不檢測忙信號） 延時5mS 寫指令38H （不檢測忙信號） 以后每次寫指令、讀/寫數(shù)據(jù)操作均需要檢測忙信號 寫指令38H:顯示模式設(shè)置 寫指令08H:顯示關(guān)閉 寫指令01H:顯示清屏 寫指令06H:顯示光標移動設(shè)置 寫指令0CH :顯示開及光標設(shè)置 10. 8. 3 1602

21、LCD的軟硬件設(shè)計實例 在1602LCD第一行顯示網(wǎng)站名：在第二行顯示聯(lián)系電話： 8。實驗前應(yīng)先將顯示切換開關(guān) 切換到LCD工作狀態(tài)。 圖10-59 1602LCD 實驗演示圖 10. 8. 3. 1硬件原理圖 1602液晶顯示模塊可以和單片機 AT89C51直接接口，電路如圖 10-60所示。 VI Me 圖10-60硬件原理圖 10. 8. 3. 2程序流程圖 開始 圖10-61軟件流程圖 10. 8. 3. 3軟件代碼 #include

22、 #include sbit rs= P2A0; sbit rw = P2A1; sbit ep = P2A2; unsigned char code dis1[] = {""}; unsigned char code dis2[] = {"8"}; void delay(unsigned char ms) { un

23、signed char i; while(ms--) { for(i = 0; i< 250; i++) { _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); } } } bit lcd_bz() { bit result; rs = 0; rw = 1; ep = 1; _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); result = (bit)(P0 & 0x80); ep = 0; return result; } void lcd_wcmd(unsigned char cmd) { wh

24、ile(lcd_bz());// 判斷 LCD 是否忙碌 rs = 0; rw = 0; ep = 0; _nop_(); _nop_(); P0 = cmd; _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); ep = 1; _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); ep = 0; } void lcd_pos(unsigned char pos) { lcd_wcmd(pos | 0x80); } void lcd_wdat(unsigned char dat) { while(lcd_bz

25、());// 判斷 LCD 是否忙碌 rs = 1; rw = 0; ep = 0; P0 = dat; _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); ep = 1; _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); ep = 0; } void lcd_init() { lcd_wcmd(0x38); delay(1); lcd_wcmd(0x0c); delay(1); lcd_wcmd(0x06); delay(1); lcd_wcmd(0x01); delay(1); } void main(void) { unsigned char i; lcd_init();// 初始化 LCD delay(10); lcd_pos(0x01);// 設(shè)置顯示位置 i = 0; while(dis1[i] != \0) { lcd_wdat(dis1[i]);// 顯示字符 i++; } lcd_pos(0x42);// 設(shè)置顯示位置 i = 0; while(dis2[i] != \0) { lcd_wdat(dis2[i]);// 顯示字符 i++; }