快速掌握——LCD1602液晶显示（多组实验，附带源程序）
快速掌握—— LCD1602液晶显示
- 一、 LCD1602 简介
- 实物图：
- Proteus器件图：
- 简介：
- 引脚介绍：
- 指令集（11条指令）：
- 二、显示原理
- 字模库：
- 三、显示位置
- 四、LCD1602 操作
- ①写操作时序图：
- ②读操作时序图：
- ③时序时间参数：
- 1、忙检测
- 为什么需要忙检测？？
- 代码：
- 2、初始化
- 为什么初始化？
- 代码：
- 3、写命令
- 代码：
- 4、写数据
- 代码：
- 实验一：显示Hello World ！
- 结果展示：
- 代码：
- 实验二：两行显示
- 结果展示：
- 代码：
- 实验三：温度单位显示
- 确定字模：
- 结果展示：
- 代码：
- 实验四：单行滚动显示
- 结果展示：
- 代码：
- 实验五：一行不动，一行动
- 结果展示：
- 代码：
- 实验六：自定义字模显示
- 确定字模：
- 结果展示：
- 代码：
一、 LCD1602 简介
简介部分资料来源于百度百科：
实物图：
Proteus器件图：
器件号： LM016L
简介：
LCD1602
16——表示每行显示16个字符
02——表示显示两行
LCD1602是一种字符点阵型显示模块，如下图 ，每个字符是由 5X8 的点阵组成。
引脚介绍：
引脚1：VSS为地电源。
引脚2：VDD接5V正电源。
引脚3：VL为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地时对比度最高。引脚4：RS为寄存器选择脚，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。
引脚5：R/W为读/写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。
当RS和R/W共同 为低电平时可以写入指令或显示地址；当RS为低电平，R/W为高电平时，可以读忙信号；当 RS为高电平，R/W为低电平时，可以写入数据。引脚6：E端为使能端，当E端由高电平跳变为低电平时(下降沿有效)，液晶模块执行命令。
引脚7 ~ 14：D0~D7为8位双向数据线。
引脚15：背光源正极。
引脚16：背光源负极
指令集（11条指令）：
表1
（1）指令1：清屏。指令码01H，光标复位到地址00H。
（2）指令2：光标复位。光标复位到地址00H。
（3）指令3：输入方式设置。
其中，I/D表示光标的移动方向，高电平右移，低电平左移；S表示显示屏上所有文字是否左移或右移，高电平表示有效，低电平表示无效。（4）指令4：显示开关控制。
其中，D用于控制整体显示的开与关，高电平表示开显示，低电平表示关显示；C用于控制光标的开与关，高电平表示有光标，低电平表示无光标；B用于控制光标是否闪烁，高电平闪烁，低电平不闪烁。（5）指令5：光标或字符移位控制。
其中，S/C表示在高电平时移动显示的文字，低电平时移动光标。（6）指令6：功能设置命令。
其中，DL表示在高电平时为4位总线，低电平时为8位总线；N表示在低电平时为单行显示，高电平时双行显示；F表示在低电平时显示5×7的点阵字符，高电平时显示5×10的点阵字符。（7）指令7：字符发生器RAM地址设置。
（8）指令8：DDRAM地址设置。
（9）指令9：读忙信号和光标地址。
其中，BF为忙标志位，高电平表示忙，此时模块不能接收命令或数据，如果为低电平则表示不忙。（10）指令10：写数据。
（11）指令11：读数据。
常用指令：
0x80+0xdd：dd为地址，这条命令用于设置显示起点坐标
0x0c ：开显示，无光标，光标不闪烁 。一般做带键盘输入的才加入光标，如计算器。常用的计量显示不显示光标。
0x06 ：写一个数据，地址指针加1，由1602地址表可以看出，实际上就是设置成从左往右写数据而已。
0x38 ： 设置显示模式，16x2显示 5x7点阵，8位数据接口。端口不够用时，这个命令也可以换用4位数据接口的。
0x01 ：清屏。
表2
二、显示原理
如上图，每个字符由 5X8 点阵组成（也可选用 5X10），想要实现显示，只需如下图：
例：以 5X7 点阵为例， 显示字符 A
0 代表灭，1 代表亮
只需将想要显示的字符的对应位置1，就能显示该字符
LCD1602 固化了字模寄存器，即 CGROM 和 CGRAM，存储了192个常用字符的字模。
字模库：
该表 行是低四位，列是高四位
想要显示哪个字符，只需查表，换算为十六进制，写入LCD1602即可。
例： 想要显示字符 A
需要向 LCD1602 写入 0x41（0100 0001）
三、显示位置
LCD1602 实际有80个字节的DDRAM，
只不过 LCD1602 只有 16X2 个位置，后面很多位置显示不出来，可以使用 指令5“光标或显示移动指令” 使字符慢慢移动到可见的显示范围内，看到字符的移动效果。
所以LCD1602的实际显示位置是，第一行：00 ~ 0F，第二行：40 ~ 4F
注意：
如图， 指令8，D7位恒为 1，
在实际向LCD1602传入数据显示地址时，需要 < 地址+0x80 >
例：向LCD1602的第一行第一列写数据，传入的地址应为： （0x00+0x80）
四、LCD1602 操作
①写操作时序图：
②读操作时序图：
③时序时间参数：
1、忙检测
为什么需要忙检测？？
单片机和 LCD1602 的工作速度存在差异，单片机速度快，所以单片机向 LCD1602 传数据时，LCD1602 可能正在处理上一次的数据，处在忙状态，为了防止数据丢失或出错，所以单片机就需要等待，待 LCD1602 处理完时在进行下一次数据的传送。
代码：
由指令9，需判断 BF 的状态
/****************** 忙检测 *********************
LCD_Data 与 0x80 进行或运算，判断 bit7 位状态
若 LCD_Data 的 bit7 位是 0，则 LCD 不忙
若 LCD_Data 的 bit7 位是 1，则 LCD 忙
***********************************************/
void LCD_Check_Busy(){
uchar temp;
LCD_Data = 0xff // 十六进制：1111 1111
LCD_RS = 0; // 0 指令
LCD_RW = 1; // 1 读
do{
LCD_E = 1; // 拉高
temp = LCD_Data; // 将 LCD 状态保存在 temp 中，用于判忙
LCD_E = 0; // 负跳变使能
}while(temp & 0x80); // 结果为 1，LCD 忙，继续循环；结果为 0，LCD 不忙，可以进行后面的操作
}
2、初始化
为什么初始化？
在 LCD1602 进行显示前，需要进行输入方式设置，显示开关设置，光标、画面移位设置，功能设置等，确定 LCD1602 的工作方式。
代码：
/****************** 初始化 *********************
指令1 ——清屏
指令3 ——AC加1，画面不动
指令4 ——显示开，光标关，闪烁关
指令6 ——8位数据接口，两行显示，5X7点阵
指令8 ——从第一行第一列开始显示
***********************************************/
void LCD_Init(){
LCD_Write_Cmd(0x01); // 指令1 ——清屏
LCD_Write_Cmd(0x06); // 指令3 ——AC加1，画面不动
LCD_Write_Cmd(0x0c); // 指令4 ——显示开，光标关，闪烁关
LCD_Write_Cmd(0x38); // 指令6 ——8位数据接口，两行显示，5X7点阵
LCD_Write_Cmd(0x80); // 指令8 ——从第一行第一列开始显示
}
3、写命令
代码：
/****************** 写命令 *********************
RS=0 指令
RW=0 写操作
E=0 开始为 0
写入指令（给单片机 P3 端口）
延时 2ms
E=1 拉高
延时5ms，写入指令有效
E=0 负跳变，指令写入LCD
***********************************************/
void LCD_Write_Cmd(uchar Cmd){
LCD_Check_Busy(); // 判忙
LCD_RS = 0; // 0 指令
LCD_RW = 0; // 0 写
LCD_E = 0;
LCD_Data = Cmd; // 送指令
delay_1ms(2);
LCD_E = 1; // 拉高
delay_1ms(5);
LCD_E = 0;
}
4、写数据
代码：
/****************** 写数据 *********************
RS=1 数据
RW=0 写操作
E=0 开始为 0
写入数据（给单片机 P3 端口）
延时 2ms
E=1 拉高
延时 7ms，写入数据有效
E=0 负跳变，数据写入LCD
***********************************************/
void LCD_Write_Data(uchar Data){
LCD_Check_Busy(); // 判忙
LCD_RS = 1; // 1 数据
LCD_RW = 0; // 0 写
LCD_E = 0;
LCD_Data = Data; // 送数据
delay_1ms(2);
LCD_E = 1; // 拉高
delay_1ms(7);
LCD_E = 0;
}
实验一：显示Hello World ！
结果展示：
代码：
#include实验二：两行显示
要求：
第一行显示 0123456789012345
第二行显示 abcdefghABCDEFGH
结果展示：
代码：
#include实验三：温度单位显示
确定字模：
如图，查字模表得：
温度单位由 1101 1111 和 0100 0011 组成
换算位十六进制为：0xdf 和 0x43 组成
结果展示：
代码：
直接替换为以下主函数即可
/****************** 主函数 *********************
***********************************************/
void main()
{
LCD_Init(); // LCD1602 初始化
LCD_Write_Cmd(0x00+0x80); // 第一行第一列地址
LCD_Write_Data(0xdf);
LCD_Write_Data(0x43);
while(1);
}
实验四：单行滚动显示
**要求：**在第一行滚动显示字符串 “Good Good Study,Day Day Up !”
需要用到 指令5——0x18 //画面左移一个字符位，光标不动
结果展示：
代码：
直接替换位为以下主函数即可
/****************** 主函数 *********************
***********************************************/
void main()
{
uchar i;
uchar code Data[]="Good Good Study,Day Day Up !";
LCD_Init(); // LCD1602 初始化
LCD_Write_Cmd(0x00+0x80); // 第一行第一列地址
for(i=0; i<28; i++){
LCD_Write_Data(Data[i]);
}
while(1){
delay_1ms(500); // 控制移动速度
LCD_Write_Cmd(0x18); // 指令5 ——画面左移一个字符位，光标不动
}
}
实验五：一行不动，一行动
要求：
第一行显示 " I Love You “，固定不动
第二行显示"Good Good Study,Day Day Up !”， 实现向左移动效果
结果展示：
代码：
直接替换位为以下主函数即可
/****************** 主函数 *********************
不使用整屏左移命令
使用指针进行右移
***********************************************/
void main()
{
uchar i, j=0, n=0;
uchar code Data_1[]=" I Love You "; // 第一行显示，共十六个字符
uchar code Data_2[]="Good Good Study,Day Day Up !"; // 第二行显示，共28个字符
LCD_Init(); // LCD1602 初始化
LCD_Write_Cmd(0x00+0x80); // 第一行第一列地址
for(i=0; i<16; i++){
LCD_Write_Data(Data_1[i]); // 显示第一行
}
while(1){
LCD_Check_Busy(); // 判忙，若忙，不继续执行
LCD_Write_Cmd(0x40+0x80); // 第二行第一列地址
for(j=n; j<28+n; j++){
LCD_Write_Data(Data_2[j]); // 显示第二行
}
n++;
if(n >= (28-15)){ // 当数据移动到最后时，n 重置 0，停顿 500 ms，重新开始移动显示
n = 0;
delay_1ms(500);
}
delay_1ms(200); // 控制移动速度
}
}
实验六：自定义字模显示
要求：
自定义数模
在第一行第一列显示汉字 ——年
在第一行第三列显示汉字 ——月
在第一行第五列显示汉字 ——日
确定字模：
以 日 字为例
结果展示：
代码：
直接替换位为以下主函数即可
/****************** 主函数 *********************
***********************************************/
void main(){
uchar i;
uchar code Data_0[]={0x0f, 0x12, 0x0f, 0x0a, 0x1f, 0x02, 0x02, 0x02}; // 汉字 年 的字模
uchar code Data_1[]={0x0f, 0x09, 0x0f, 0x09, 0x0f, 0x09, 0x0b, 0x11}; // 汉字 月 的字模
uchar code Data_2[]={0x1f, 0x11, 0x11, 0x1f, 0x11, 0x11, 0x1f, 0x00}; // 汉字 日 的字模
LCD_Init(); // LCD1602 初始化
LCD_Write_Cmd(0x40); // 0100 0000； 指令 0x40 向 CGRAM 地址0 写入自定义数据
for(i=0; i<8; i++){
LCD_Write_Data(Data_0[i]); // 写入自定义字符字模
}
LCD_Write_Cmd(0x48); // 0100 1000； 指令 0x48 向 CGRAM 地址1 写入自定义数据
for(i=0; i<8; i++){
LCD_Write_Data(Data_1[i]); // 写入自定义字符字模
}
LCD_Write_Cmd(0x50); // 0101 0000； 指令 0x50 向 CGRAM 地址2 写入自定义数据
for(i=0; i<8; i++){
LCD_Write_Data(Data_2[i]); // 写入自定义字符字模
}
LCD_Write_Cmd(0x00+0x80); // 在第一行第一列显示 第一个字符
LCD_Write_Data(0);
LCD_Write_Cmd(0x02+0x80); // 在第一行第三列显示 第二个字符
LCD_Write_Data(1);
LCD_Write_Cmd(0x04+0x80); // 在第一行第五列显示 第一个字符
LCD_Write_Data(2);
while(1);
}