江科大51单片机学习笔记之LCD1602

注：第一章对应江科大视频5-2，后面对应江科大视频14-1和14-2

一、LCD1602调试工具

•使用LCD1602液晶屏作为调试窗口，提供类似printf函数的功能，可实时观察单片机内部数据的变换情况，便于调试和演示。

•本视频提供的LCD1602代码属于模块化的代码，使用者只需要知道所提供函数的作用和使用方法就可以很容易的使用LCD1602

函数	作用
LCD_Init();	初始化
LCD_ShowChar(1,1,‘A’);	显示一个字符
LCD_ShowString(1,3,“Hello”);	显示字符串
LCD_ShowNum(1,9,123,3);	显示十进制数字
LCD_ShowSignedNum(1,13,-66,2);	显示有符号十进制数字
LCD_ShowHexNum(2,1,0xA8,2);	显示十六进制数字
LCD_ShowBinNum(2,4,0xAA,8);	显示二进制数字

具体使用方法可见LCD1602.c文件中的函数注释

二、LCD1602介绍

•LCD1602（Liquid Crystal Display）液晶显示屏是一种字符型液晶显示模块，可以显示ASCII码的标准字符和其它的一些内置特殊字符，还可以有8个自定义字符

•显示容量：16×2个字符，每个字符为5*7点阵

三、引脚及应用电路

典型应用电路

引脚及功能

引脚	功能
VSS	地
VDD	电源正极（4.5~5.5V）
VO	对比度调节电压 （显示屏左侧有个白色旋钮，可调节对比度）
RS	数据/指令选择，1为数据，0为指令
RW	读/写选择，1为读，0为写
E	使能，1为数据有效，下降沿执行命令
D0~D7	数据输入/输出 （并行传输）
A	背光灯电源正极
K	背光灯电源负极

四、内部结构框图

屏幕：

字模库：类似于数码管的数码表

DDRAM（data display RAM）：前16列与屏幕是一一对应的

AC：address counter

流程：在数据显示区写入相应的值（ASCII码），之后通过字模库找到对应的字符。将其显示到屏幕

存储器结构：

DDRAM（数据显示区）：

​ 图1 DDRAM

CGRAM+CGROM（字模库）：

例如，要显示A，则索引码为0100 0001

五、时序结构

写数据/指令（对于LCD来说，一般不需要进行读操作）

写数据：先将RS置1，在将R/W置0，之后将数据写入对应IO口，将E置1，则此时数据有效，写数据完成后，E置0

写指令同理

六、LCD1602指令集

七、LCD1602操作流程

（都是根据上述指令集来写的）

•初始化：

发送指令0x38 //八位数据接口，两行显示，5*7点阵

发送指令0x0C //显示开，光标关，闪烁关

发送指令0x06 //数据读写操作后，光标自动加一，画面不动

发送指令0x01 //清屏

•显示字符：

发送指令0x80|AC //设置光标位置（之所以要将AC与0x80进行或运算，是因为DDRAM地址设置指令的DB7为1，故发送指令的最高位要为1）

发送数据 //发送要显示的字符数据

发送数据 //发送要显示的字符数据

……

八、实验

重写LCD1602文件

1、创建文件

LCD1602.h和LCD1602.c

2、引脚定义

LCD1602引脚连接图：

//引脚定义
sbit LCD_RS = P2^6;
sbit LCD_RW = P2^5;
sbit LCD_E = P2^7;

#define LCD_DataPort P0

3、写命令

根据上述时序图来编写

void LCD_Delay()		//@12.000MHz 1ms
{
	unsigned char i, j;

	i = 2;
	j = 239;
	do
	{
		while (--j);
	} while (--i);
}

void LCD_WriteCommand(unsigned char Command)
{
	//写指令，故RS要置0
	LCD_RS=0;
	LCD_RW=0;
	//指令写入到IO口中
	LCD_DataPort=Command;
	//直接将E置1再置0，不进行延时，数据写不进去，一般需要延时
	LCD_E=1;
	LCD_Delay();
	LCD_E=0;
	LCD_Delay();
}

4、写数据

void LCD_WriteData(unsigned char Command)
{
    //写数据，故RS要置1
	LCD_RS=1;
	LCD_RW=0;
	LCD_DataPort=Command;
	LCD_E=1;
	LCD_Delay();
	LCD_E=0;
	LCD_Delay();
}

5、初始化

void LCD_Init()
{/* 
 发送指令0x38 //八位数据接口，两行显示，5*7点阵

 发送指令0x0C //显示开，光标关，闪烁关

 发送指令0x06 //数据读写操作后，光标自动加一，画面不动

 发送指令0x01 //清屏
 */
	LCD_WriteCommand(0x38);
	LCD_WriteCommand(0x0C);
	LCD_WriteCommand(0x06);
	LCD_WriteCommand(0x01);
}

6、显示字符

//设置光标位置
void LCD_SetCursor(unsigned char Line,unsigned char Column)
{//发送指令0x80|AC 设置光标位置
	if(Line==1)//第一行
		{//根据图1，每一列的地址为列数-1
		LCD_WriteCommand(0x80|(Column-1));
	}
	else//第二行
	{
		LCD_WriteCommand(0x80|(Column-1)+0x40);
	}
}

void LCD_ShowChar(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned char Char)
{
	LCD_SetCursor(Line,Column);
	LCD_WriteData(Char);
}

7、显示字符串

void LCD_ShowString(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned char *String)
{
	unsigned char i;
	LCD_SetCursor(Line,Column);
	//'\0'是字符串的结束标志
	for(i=0;String[i]!='\0';i++)
	{
		LCD_WriteData(String[i]);
	}
}

8、显示数字

void LCD_ShowNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length)
{
	unsigned char i;
	LCD_SetCursor(Line,Column);
	//依次将数字的各个位取出来
	for(i=Length;i>0;i--)
	{//'0'的目的是将数组转化为ASCII码（字符数字）
		LCD_WriteData('0'+Number/LCD_Pow(10,i-1)%10);
	}
	/* 举例：789      i  */
	/*789/100%10  7  3*/
	/*789/10%10   8  2*/
	/*789/1%10    9  1*/
}

9、显示有符号数字

void LCD_ShowSignedNum(unsigned char Line,unsigned char Column,int Number,unsigned char Length)
{
	unsigned char i;
	//用unsigned int型的Number1来接收Number，为了能显示-32768，
	//如果直接Number=-Number，则当Number为-32768时，-Number无法表示
	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('0'+Number1/LCD_Pow(10,i-1)%10);
	}
}

10、显示16进制数

void LCD_ShowHexNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length)
{
	unsigned char i;
	unsigned char SingleNumber;
	LCD_SetCursor(Line,Column);
	for(i=Length;i>0;i--)
	{//注意这里是16
		SingleNumber=Number/LCD_Pow(16,i-1)%16;
		if(SingleNumber<10)
		{
			LCD_WriteData('0'+SingleNumber);
		}
		else
		{
			LCD_WriteData('A'+SingleNumber-10);
		}
	}
}

11、显示二进制数

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('0'+Number/LCD_Pow(2,i-1)%2);
	}
}

补充：流动字幕

#include 
#include "LCD1602.h"
#include "Delay.h"

void main()
{
	LCD_Init();
	LCD_ShowString(1,16,"Welcome to AnHui!");
	while(1)
	{//指令集0x18:画面向左平移一个字符位，但光标不动。移屏
		LCD_WriteCommand(0x18);
		Delayms(500);
	}
}

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