第9章 LCD显示器原理及应用 - 副本

第九章LCD显示器原理及应用9.1 液晶显示器模块的原理一．字符型液晶显示模块RT-1602C的外观与引脚图9-1显示容量：16个×2排字符；工作电流 2.0mA(5.0V)；字符尺寸：2.95×4.35mm。

【能够看到的是2排，各16个字符，不是汉字】RT-1602C采用标准的16脚接口，各引脚情况如下：第1脚：VSS为电源地；第2脚：VDD为+5V电源；【从高频的角度，应该1电源，2地】第3脚：VEE为液晶显示对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地时对比度最高，对比度过高时，会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度。

第4脚：RS为数据/命令选择端，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择命令寄存器。

[RS：R egister S election]【类似于单片机的/EA】R W，读写操作选择（1－读，0－写）。

第5脚：/第6脚：），液晶模块执行命令。

【类似于74LS373，需要负跳变】执行一条命令，都要使E有一个负跳变。

第7～14脚：D0～D7，为8位双向数据总线，与单片机的数据总线相连，三态。

第15脚：BLA，背光电源，通常为＋5V，并联一个电位器，调节背光亮度。

第16脚：BLK，背光电源地。

二．字符型液晶显示模块RT-1602C的内部结构液晶显示模块RT-C1602C的内部结构可以分成三部分：一为LCD控制器，二为LCD驱动器，三为LCD显示装置，如图所示：图9-2HD44780控制器的特点：1、可选择5×7或5×10点字符。

【X方向为5个点，Y方向为7或10点】3、HD44780的显示缓冲区DDRAM、字符发生存储器（ROM）【具体的内容如图9-4】及用户自定义的字符发生器CGRAM全部集成在芯片内。

HD44780有80个字节的显示缓冲区，分两行，地址为：第一行为00H~27H；（0～39 →40个）第二行为40H~67H。

（64～103 →40个）显示位置的排列顺序跟LCD的型号有关，RT-1602C液晶显示模块的显示地址与实际显示位置的关系如下图所示。

图9-34、HD44780具有8位数据和4位数据传输两种方式，可与4/8位CPU相连。

【采用8位CPU时，应该采用8位数据传输方式，在51系列中，用8位方式】5、HD44780具有简单而功能较强的指令集，可实现字符移动、闪烁等显示功能。

HD44780内部的字符发生存储器（ROM）已经存储了160个不同的点阵字符图形，如图所示：这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号和日文假名等，每一个字符都有一个固定的代码。

比如数字“1”的代码是00110001B（31H），又如大写的英文字母“A”的代码是01000001B（41H），【上面的数字在前，左边的数字在后】可以看出英文字母的代码与ASCII编码相同。

要显示“1”时，只需将ASCII码31H存入DDRAM指定位置，显示模块将在相应的位置把数字“1”的点阵字符图形显示出来，就可以看到数字“1”。

图9-4三．指令格式与指令功能LCD控制器HD44780内有多个寄存器，通过RS和/R W引脚上的电平决定对（命令和数据）寄存器的选择和读/写，DB7～DB0决定命令功能。

总共有11条指令，它们的格式和功能如下：表格中红色“1”代表每一个指令的特征。

1.光标复位，回到显示器的左上角（光标复位到地址00H位置）。

并给地址计数器AC清零。

【数据指针清零，所有显示清零】【AC和单片机中的PC类似】23其中：I/D光标移动方向：当I /D＝1，光标从左向右移动；当读或写一个字符后，地址指针加1，且光标加1向右移动一个字符位置。

当I/D＝0，光标从右向左移动；当读或写一个字符后，地址指针减1，且光标减1向左移动一个字符位置。

S屏幕上所有文字是否左移或者右移：当S＝1时，写入一个字符，整屏显示左移（I/D＝1）或右移（I/D＝0），以得到光标不移动而屏幕移动的效果；当S＝0时，写入一个字符，整屏显示不移动。

4D位控制整体显示的开与关，D＝1，开显示；D＝0，关显示。

C位控制光标的开与关，C＝1，有光标；C＝0，无光标。

B位控制光标字符闪烁，B＝1，字符闪烁；B＝0，字符不闪烁。

例如：RS=0，RW=0，显示开关控制字OCH=0000 1100表示：D=1开显示，C＝0无光标，B=0字符不闪例如：RS=0，RW=0，显示开关控制字OEH=0000 1110表示：D=1开显示，C=1有光标，B=0字符不闪5其中：S/C=1时，移位显示的文字；S/C=0时，移动光标。

R/L=1时，向右移位；R/L=0时，向左移位。

6【MCS-51为8位，所以应该用8位方式“1”】【和教材上的不一样】N位设置显示行数，N=0，单行显示；N=1双行显示。

F位设置字型大小，F=1时为5×10点阵字符，F=0时为5×7点阵字符。

例如：功能设置命令38H=0011 1000表示：设置8位数据接口，16×2（2行显示,N=1），F=0，5×7点阵字符置。

】8．显示缓冲区DDRAM地址设置命令格式：【指令寄存器写入】【控制器内设有一个数据地址指针，用户可通过它们来访问内部的全部80字节RAM，80H＋地址码（D7=1，->80H，地址码为0－27H，40H－67H）】和数据；BF＝0，表示LCM不忙，可以接收命令和数据。

AC位为地址计数器的值，范围为0～127。

【00～7FH】例如：(Busy_Check() & 0x80) = = 0x80); // 取出最高位，判断是否忙。

设置命令结合使用。

设置命令结合使用。

液晶显示模块是一个慢显示器件，如果在执行每条指令之前，一定要确认模块的忙标志为低电平，表示不忙，否则此指令失效。

所以在写入命令或数据时，要先查询液晶显示模块是否忙。

显示字符时首先要输入显示字符地址，也就是告诉模块在什么位置显示字符，表9-2是TC1602EL液晶模块的内部显示位与DDRAM地址的对应关系。

表9－2 显示位与DDRAM地址的对应关系四．LCD显示器的初始化LCD使用之前须对它进行初始化，初始化可通过复位完成，也可在复位后完成，初始化过程如下：1．清屏；2．功能设置；（一般有多条语句）3．开/关显示设置；4．输入方式设置。

9.1.2 LCD显示器与单片机的接口与应用下图是LCD显示器与8051单片机的接口连接图，图中RT-1602C的数据线与P0口相连，RS与P2.0相连，/R W与P2.1相连，E端与P2.2相连。

编程在LCD显示器的第一行、第一列开始显示“GOOD”，第二行、第6列开始显示“BYE”。

【例题1】【已通过CAP95】#include <reg51.h>sbit RS=P2^0;sbit RW=P2^1;sbit E=P2^2;unsigned char LCD_Status;unsigned char num[]="0123456789";void delay(unsigned int count){ unsigned char i;while(count--)for(i=0; i<120; i++);}unsigned char Busy_Check() //检查忙函数{ RS = 0; RW = 1; //RS=0，控制寄存器，RW=1，读E = 1;delay(2);LCD_Status = P0;delay(2);E = 0;return LCD_Status;}void wcmd(unsigned char cmd) //写命令函数,RS=0；RW=0{ // & 0x80取出最高位D7，见命令9（读忙标志BF及光标地址AC命令格式）while((Busy_Check() & 0x80) = = 0x80); // 写命令前，先检查设备是否忙？RS=0；RW=0；// 指令寄存器写入E=1；// E设置为高电平P0=cmd；// 命令由P1口送入LCDdelay(2)；E=0；// E由高电平到低电平跳变，液晶模块执行命令}void wdat(unsigned char dat) //写数据函数,RS=1；RW=0{while((Busy_Check() & 0x80) = = 0x80); // 写数据前，先检查设备是否忙？RS=1；RW=0；E=1；// E由高电平到低电平跳变，液晶模块执行命令P0=dat；// 数据由P1口送入LCDdelay( 2)；// 延时大约2msE=0；}void init()// 初始化函数，主要写命令{ wcmd(0x38); //38H=0011 1000，使用8位，用5×7的字型【命令6】delay(20); //改为0x3C=0011 1100，就用5×10字型wcmd(0x01); //01H=0000 0001，清屏【命令1】delay(20);wcmd(0x06); //06H＝0000 0110，字符不动，光标自动右移一格【命令3】delay(20);wcmd(0x0e); //0eH＝0000 1110，开显示，有光标，字符不闪烁【命令4】delay(20);}// 由于LCD是一慢速显示器件，所以在执行每条指令之前一定要确认LCD // 的忙标志为0，即非忙状态，否则该命令将失效。

void main( ) //主函数{ unsigned char x=245;init(); //0x80，见命令8（显示缓冲区DDRAM地址设置命令格式）wcmd(0x80＋00)；//写入显示缓冲区起始地址为第1行第1列wdta(‘G’)；//第1行第1列显示字母“G”wdat(‘O’)；//第1行第2列显示字母“O”wdat(‘O’)；//第1行第3列显示字母“O”wdat(‘D’)；//第1行第4列显示字母“D”//【80H＋45H＝C5H】wcmd(0x80＋0x45)；//写入显示缓冲区起始地址为第2行第6列wdat (‘B’)；//第2行第6列显示字母“B”wdat (‘Y’)；//第2行第7列显示字母“Y”wdat (‘E’)；//第2行第8列显示字母“E”wdat(num[x/100]); //最高位wdat(num[(x/10)%10]);wdat(num[x%10]); //最低位while(1)；}【写入时，需要送相应的字符。

如果需要显示数字，需要转换成字符】【已通过CAP91】#include <reg51.h>#include <string.h> // strlen函数的原型在string.h中void Init_LCD();void ShowString(unsigned char,unsigned char);void Wcmd(unsigned char);void Wdat(unsigned char);void Delay(unsigned int);unsigned char Busy_Check();unsigned char Prompt[]="1234567890abcdefghijklmnopqrstuvwxyz";sbit RS = P2^0;sbit RW = P2^1;sbit EN = P2^2;void Delay(unsigned int count) // //延时函数{unsigned char i;while(count--)for(i=0;i<120;i++);}void Init_LCD() // 初始化LCD{Wcmd(0x38); // 0011 1000, 8位，2行显示，用5×7点阵字符Delay(1);Wcmd(0x01); //0000 0001，清屏Delay(1);Wcmd(0x06); // 0000 0110，字符不动，光标自动右移一格。