基于单片机的液晶显示
基于单片机的1602液晶显示电路设计
本科毕业论文（设计）题目：基于单片机的1602液晶显示电路设计学生姓名：学号：系别：理工部专业：电气工程及其自动化入学时间：2012年09月导师姓名：职称/学位：基于单片机的1602液晶显示电路设计摘要本文是一篇介绍利用AT89S52单片机和LCD1602液晶显示屏设计一种液晶显示电路并编程实现信息的显示功能。
AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K系统可编程Flash存储器。
使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。
片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。
在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得AT89S52在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。
1602LCD是指显示的内容为16*2,即可以显示两行，每行16个字符液晶模块（显示字符和数字）。
从AT89S52单片机与LCD1602液晶显示器性能特点出发，实现两者接口的衔接设计。
经过多次的调试, 使得该设计取得了比较满意的结果, 且系统软硬件设计简单方便、稳定可靠, 可广泛应用于智能化仪器仪表及各种宣传场所, 为嵌入式控制系统提供高灵活、高性价比的解决方案。
关键词：AT89S52单片机；LCD1602液晶显示器；复位电路；时钟电路目录第一章前言 (2)1.1 研究现状 (2)1.2 研究意义 (2)第二章系统硬件电路设计 (3)2.1 AT89S52单片机最小系统 (3)2.1.1 主要性能 (3)2.1.2 功能 (3)2.1.3 引脚说明及实物图 (4)2.2 LCD1602液晶显示器 (7)2.2.1功能 (7)2.2.2 特点 (7)2.2.3 引脚 (7)2.3 复位电路 (9)2.4 时钟电路 (9)第三章软件设计 (10)3.1 软件设计思路 (10)3.1.1 Altium Designer (11)3.1.2 keil (11)3.1.3 AVR_fighter (11)3.2 程序设计 (12)第四章仿真及硬件电路 (15)第五章总结与展望 (17)主要参考文献 (18)致谢 (19)第一章前言本文是一篇研究基于AT89S52单片机的1602液晶显示电路设计，本次设计要求通过对单片机和1602液晶显示模块的学习，设计出完整的电路并焊出电路板，再对单片机写入程序，从而实现在液晶屏上显示出字符。
单片机lcd显示屏原理
单片机lcd显示屏原理
单片机LCD显示屏原理
LCD（Liquid Crystal Display）即液晶显示屏，是一种常见的平板显示技术。
单片机与LCD显示屏通信，通常使用基于并行接口的方式。
单片机驱动LCD显示屏的原理如下：
1. 数据传输：单片机通过并行接口将数据信号传输到LCD显示屏。
这些数据信号包括显存中像素的颜色和位置信息。
2. 控制信号：单片机还通过并行接口发送控制信号给LCD显示屏，用于控制显示屏的工作模式、刷新频率等。
这些控制信号包括使能信号、读写信号和命令信号。
3. 显示模式：单片机发送命令信号给LCD显示屏来设置显示模式，例如选择文本模式还是图形模式，确定字符大小和显示区域等。
4. 像素显示：单片机通过并行接口将像素颜色信息发送给LCD显示屏的显存，实现具体像素的显示。
显示过程中，单片机需要不断刷新显存数据，以实现图像的动态显示。
5. 电源控制：单片机还需发送电源控制信号给LCD显示屏，用于开关电源或调节LCD显示亮度等。
总的来说，单片机通过并行接口与LCD显示屏进行通信，并通过发送数据信号、控制信号和电源控制信号等完成显示屏的驱动。
同时，单片机需要根据显示需求不断刷新LCD的显存数据，以实现图像的动态显示。
基于单片机控制的液晶显示电路
科 技 论坛 ｌＩ 『
基于单片机控制 的液晶显示电路
李 海玉 １ 高建 明 ． ２ 王 雷
ｆ、 尔滨理 工大学 测控技术与通信工程学院 ， １哈 黑龙江 哈 尔滨 １０ ８ ２ 潍坊教育学院 山工机 电工程 学院 ， ５０ ０ 、 山东 青 州 ２ ２ ０ ６５ ０ ３ 山东大学 控制科 学与工程 学院 ， 、 山东 济南 ２ ０ ６ ４ 潍坊职 业学院， ５０ ３ 、 山东 潍坊 ２ ０ ３ ） ６０ １
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基于单片机的温度采集与液晶显示
1 绪论1.1 本课题研究的背景和意义温度，一个在日常生活和生产过程甚至科学实验中普遍而且重要的物理参数。
近年来，随着社会的发展和科技的进步，温度控制系统以及测温仪器已经广泛应用于社会生活的各个领域，尤其是在工业自动化控制中占有非常重要的地位。
人们通过温度计来采集温度，经过人工操作进行加热、通风和降温。
从而来控制温度，但是对于这些控制对象惯性大,滞后性严重,而且还存在有许多不定的因素，从而根本难以建立精确的数学模型。
这样不仅控制精度低、实时性差，而且操作人员的劳动强度大，并且有许多工业生产环节是人们不能直接介入的。
因此智能化已然成为现代温度控制系统发展的主流方向。
针对这一种实际情况，设计个温度控制系统，具有非常广泛的应用前景和实际意义[1]。
随着电子信息技术和微型计算机技术的飞速发展。
单片机技术也得到了飞速的发展。
尤其是在高集成度、高速度、低功耗还有高性能方面取得了巨大的进展。
使得单片机在电子产品当中的应用越来越广泛。
使用单片机对温度进行控制的技术也油然而生。
它不仅可以克服温度控制系统中存在的严重的滞后现象，同时还可以在提高采样频率的基础上很大程度的提高控制的效果和控制的精度。
并且随着技术日益发展和完善，相信越来越能显现出它的优越性。
1.2 目前国内外研究现状在国内外温度控制成了一门广泛应用于很多领域的技术。
像电力、化工、石油、冶金、航空航天、机械制造、粮食存储、酒类生产等。
温度控制系统虽然在国内各行各业的应用已十分广泛，但是从温度控制器的生产角度来看，总体的发展水平仍不高。
跟美德日等先进国家相比，仍有着较大的差距。
“点位”控制和常规的PID控制器占领了成熟产品的主体份额。
但它只可以适用于一般的温度系统控制，而难于控制复杂、滞后、时变的温度控制系统。
此外，适于较高控制场合的智能化、自适应控制仪表，目前在国内还没有取得较好的研究成果。
并且，在形成商品化和仪表控制参数的自整定方面，一些先进国家虽已经有一批成熟的产品。
STM32单片机对TFTLCD的驱动设计
STM32单片机对TFTLCD的驱动设计STM32单片机对TFTLCD（TFT液晶屏）的驱动设计是一种基于STM32单片机的液晶显示技术。
TFTLCD是一种高分辨率、高色彩鲜艳的显示技术，常用于嵌入式设备的显示界面。
在设计STM32单片机对TFTLCD的驱动时，需要考虑到单片机的硬件资源和软件设计。
一、硬件设计：1.接口设计：根据TFTLCD的规格书，确定TFTLCD的接口类型（如SPI、RGB等），然后根据接口类型选择合适的引脚来连接TFTLCD与STM32单片机。
2.时钟设计：TFTLCD需要一个稳定的时钟信号来提供时序控制，可以使用STM32单片机的定时器来生成时钟信号。
3.电源设计：TFTLCD需要一定的电压供应，可以通过外部的电源模块提供合适的电压给TFTLCD。
二、软件设计：1.初始化：在驱动设计的开始阶段，需要初始化TFTLCD的相关参数，如分辨率、颜色格式等。
2.数据传输：根据TFTLCD的接口类型，使用合适的通信协议进行数据传输。
如果是SPI接口，可以使用STM32的SPI外设来传输数据；如果是RGB接口，可以通过GPIO口来控制数据线的高低电平。
3.显示控制：通过向TFTLCD发送相应的控制指令，来实现对显示内容的控制，如清屏、画点、画线、显示图像等。
4.刷新机制：TFTLCD的驱动需要实现刷新机制，即在TFTLCD的刷新周期内，不断向TFTLCD发送新的数据。
可以使用双缓冲机制，先将数据写入一个缓冲区，再将缓冲区的数据一次性发送给TFTLCD，以提高刷新效率。
在STM32单片机对TFTLCD的驱动设计中，需要根据具体的TFTLCD型号和规格书来进行具体的硬件和软件设计。
每个TFTLCD的驱动设计都是独特的，需要根据具体的需求和要求来进行设计。
同时，也需要根据单片机的性能和资源来进行合理的设计，以确保驱动的效率和稳定性。
总结来说，STM32单片机对TFTLCD的驱动设计需要同时考虑硬件和软件的设计。
基于单片机的LCD1602液晶显示器设计
[1]李玺梅.基于单片机的液晶显示器设计分析[J].山东工业技术.2017
[2]许思达.基于51单片机的TFT液晶显示设计[J].电子元器件应用.2010
[3]李光飞.单片机C程序设计实例指导[M].北京：北京航空航天大学出版社.2005
图1
采用KEIL开发的89c51单片机应用程序一般需要以下步骤：
（1）在uVision集成开发环境中创建新项目（Project），扩展文件名为.UV2，并为该项目选定合适的单片机CPU器件（本设计采用ATMEL公司下的AT89C51）。
（2）用uVision的文本编辑器编写源文件，可以是汇编文件（.ASM），也可以使C语言文件（扩展名.C），并将该文件添加到项目中去。一个项目文件可以包含多个文件，除了源程序文件外，还可以是库文件、头文件或文本说明文件。
（5）单击仿真工具栏中的仿真键，观察仿真结果，可以看到“Have a nice day”字样。可以按暂停、继续、单步、等按钮，查看效果。
四、结论
本次设计结合硬件设计、软件设计和仿真调试三个方面来阐述利用单片机设计和LCD液晶显示器进行显示的任务。单片机技术在日常生活中的使用，使得生活更加的多姿多彩、智能化、操作便利化，并在日常生活中得到了广泛的应用，随着科学技术的创新与计算机技术的不断发展，单片机将朝着更高的应用水平、更多的集成部件、更强大的功能方向发展，更好地造福于人类。
基于单片机的LCD1602液晶显示器设计
摘要：在日常生活中，我们对液晶显示（LCD）并不陌生，LCD智能显示模块不但可以显示字符，汉字和图形，同时具有可编程功能，且与单片机接口比较方便，如液晶显示模块已作为很多电子产品的通用器件，如在计算器，万用表，电子表及很多家用电子产品中都可以看到，显示的主要是数字，专用符号和图形。在单片机系统中应用中用液晶显示作为输出器件有很多优点，如显示质量高，不闪烁；数字接口式，使得和单片机的接口更加简单可靠，操作方便；体积小，重量轻；而且相对而言，液晶显示器的功耗主要消耗在其内部的电极和驱动TC上，因而耗电量比其它显示器要少得多。
基于单片机的液晶显示模块硬软件设计开发
图三 液晶模块与单片机的接 口 根据该时序设计了单片机与液晶模块的接 口程 序， 并且在此基础上编写了汉字的显示 、 平移及在任
液
晶
＼厂 －一／ —－ １
意位置上的显示程序， 其汉字显示流程如图四所示。
外
片 机 控制线
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写指令和数据子程序； 然后写入列号和页面的指令
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列号回复到初始值， 重复前面的写入过程。 在 实现平移 时， 要把显示起始行的 内容进行定 时间间隔行加一 的操作即可实现
。
［ 吕勇军． ２ ］ 液晶显示模 块 ＭＧ Ｓ４ １８ 图形 Ｌ ２ ０２ 在 显示中的应用【 ． Ｊ国外电子元器件， ０ ． ］ ２ ４ ０
［ 杨立辉， 点阵式液晶显示模块与单片机的 ３ ］ 等． 接口 设计［． Ｊ 电子设计， ９． ］ １ ７ ９ 【 陈光达， ４ 】 何莘． Ｌ －２ ３ＡＢ液晶显示模 ＭＧ Ｓ１０ ２ ／ 块及与单片机的软硬件接 口［ ． Ｊ 电子科技， ９ ． ］ １ ９ ９ ［ 刘书明， 点阵式液晶显示模块 与 ８３ 单 ５ 】 等． ０１
ＭＧ Ｓ４ １８ Ｌ ２ ０２ Ｔ图形液晶显示模块本身 内藏控 总线 Ｃ 部分地址线 、 Ｂ、 译码 电路 、 晶显示模块及 液
１ ３
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外 围电路 。接 口框 图如 图一所示 ：
所用液 晶模块与单片机 Ａ ８ Ｃ ２ Ｔ ９ ５ 的接 口时序
基于51单片机的TFT液晶显示设计
１８ ４ 极 为 简单 的液 晶模 块 。这 里 介绍 用 ５ 单 ２６ 等 １ 片 机 驱 动Ｑ Ｇ Ｖ Ａ分 辨 率 的 液 晶模 块 ． 以实 现 肿
彩 色和更 为 复杂 的内容 显示 的方 法 。同 时 。本 文 还将 使 用Ｄ １０ 芯 片 和Ｄ １Ｂ ０ 片来 实现 在 液 Ｓ３ ２ Ｓ ８ ２芯 晶屏 上显示 实时 时钟 和温度 。
一
个 单 片 机 的最 小 系 统 包 括 外 部 晶振 、电
在实际 程序 中并未使 用 。
１ ． 时 钟 证单 片机正 常工 作 的必 要 条件 。通过 单片 机可 控制 整个 系统 ，包 括读 取
收 稿 日期 ：００ ０ — ３ ２ １－ ５ １
给 出了各 个子模 块 的硬 件 电路 和软 件设计 思路 以及 部 分子程 序的 流程 图。
关键 字 ：５ 单 片机 ；Ｔ Ｔ １ Ｆ 液晶 ；Ｄ １ Ｂ ０ Ｓ ３ ２ Ｓ ８ ２ ；Ｄ １０
Ｏ 引言
５ 单 片机 作为 一种 常见 的通 用单 片机 。虽 然 １ 其 内部 资源 ，处理 速度 等都无 法 与新 型 高速单 片 机 相提并 论 ，但其 低廉 的价格 ，极低 的入 门难 度
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第 ｌ卷 ２
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基于MCS-51单片机的液晶1602显示设计
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基于单片机的液晶显示器的设计与实现
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各 种 曲线 、 图形 和 中西文 字体 。 【 键词】 单 片机 ，液 晶显 示器 ，ＶＫ６ ， 串行 关 ３
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单片机的液晶显示器设计
单片机的液晶显示器设计单片机的液晶显示器设计是一项关键任务，因为液晶显示器是单片机与外界交互的重要途径之一、在设计液晶显示器时，需要考虑到单片机的性能、液晶显示器的特性以及系统的需求。
本文将以1200字以上的篇幅，详细介绍单片机液晶显示器设计的关键步骤与技巧。
首先，我们需要了解液晶显示器的基本原理。
液晶显示器是一种基于液晶材料的平面显示器件，其显示原理是通过对液晶材料施加电场来控制液晶分子的排列，从而实现像素的开关。
液晶显示器具有功耗低、反应速度快、形态轻薄等优点，因此被广泛应用于电子设备中。
在设计液晶显示器时，首先需要选择合适的液晶显示屏。
常见的液晶显示屏包括字符型液晶显示屏和图形型液晶显示屏。
字符型液晶显示屏适用于显示简单文本和数字，而图形型液晶显示屏则可以用于显示复杂图像和图标。
根据系统的需求，选择合适尺寸和分辨率的液晶显示屏。
接下来，我们需要选取合适的单片机来控制液晶显示器。
常见的单片机有51系列、AVR等。
在选择单片机时，要考虑到单片机的性能与液晶显示器的驱动要求相匹配。
单片机需要具备足够的存储容量、计算能力和IO口数量，以便能够控制液晶显示器的驱动电路。
在液晶显示器的设计中，最关键的是驱动电路的设计。
液晶显示屏的驱动电路通常由电压转换电路、驱动控制电路和显示数据存储电路组成。
电压转换电路用于将单片机输出的逻辑电平转换为液晶显示器所需的驱动电压，驱动控制电路用于产生液晶显示器所需要的时序信号，显示数据存储电路则用于存储显示数据，并将数据传输到液晶显示屏。
在设计驱动电路时，需要满足液晶显示器的驱动电压、工作频率和数据输入要求。
在进行液晶显示器的驱动前，需要对液晶显示器进行初始化。
初始化包括设置液晶显示屏的工作模式、显示模式、亮度和对比度等参数。
通常，在单片机上编写相应的初始化程序，通过设置合适的控制寄存器和数据寄存器来实现液晶显示屏的初始化。
液晶显示器的驱动是通过单片机的IO口控制的，因此需要在单片机上编写相应的驱动程序。
基于单片机串口控制的液晶屏显示系统设计
基于单片机串口控制的液晶屏显示系统设计摘要：为了满足自动化控制系统中液晶屏显示系统控制便捷性的问题，通过单片机串口技术对串口液晶屏显示控制展开研究，设计了一种通过单片机串口控制液晶屏的显示装置。
液晶屏显示系统由单片机最小系统、供电电路、液晶屏组成，供电电路部分别给单片机最小系统和液晶屏提供所需的电源，单片机最小系统负责发出相应的指令控制液晶屏的显示方式和显示内容，液晶屏解析出对应的指令后显示出对应的效果。
该液晶屏显示系统接口电路相对简单，实验结果表明该液晶屏显示系统运行稳定，可靠性强，可应用于自动化控制系统需要显示的设备装置中。
关键词：串口液晶屏；单片机；串口中图分类号：TP368.1 文献标识码：A0 引言在工业自动化设备中，应用比较广泛的显示装置有1602液晶、12864液晶等，1602液晶即每行可以显示16个字符，该液晶屏可以显示二行。
液晶屏幕体积小、功耗低，工业设备上使用较多的1602液晶以并行操作方式，12864液晶屏具有并行接口和串行接口，可以选择其中一种方式进行操作，这两种液晶屏在驱动显示的时候会占用大量的引脚资源，增加了电路的复杂性，随着液晶显示屏的逐步发展，一种串口液晶屏显示技术逐渐的应用到工业自动化设备上，本文在串口液晶屏的基础上，探讨了串口液晶屏控制系统的组成和控制。
1 串口液晶屏基本特性和接口RSI240128串口液晶屏具有绘图功能，内部有简体、繁体、韩文等字库，具有存储FLASH，液晶屏的对比度和背光的亮度可以通过软件的方法进行调节，液晶屏的背光有黄绿和白色两种，液晶屏的工作电压为五伏，可以采用UART方式或者RS232方式进行通信，分辨率为240*128，该液晶屏电源接口所需电压为五伏，通信接口包括读、写与忙引脚，读引脚需要接单片机的发送数据引脚，液晶屏的写引脚需要接单片机的接收数据引脚，忙引脚可以悬空处理。
液晶屏的工作电压典型值为5.0伏，最小值为4.8V，最大值为5.2伏，背光关闭的状态下工作电流为65毫安，背光关闭的状态下工作电流为260毫安。
单片机与液晶显示屏的连接与控制
单片机与液晶显示屏的连接与控制随着科技的不断发展，单片机和液晶显示屏的应用日益广泛。
单片机作为一种集成电路芯片，在各种电子设备中起着至关重要的作用。
而液晶显示屏则是现代电子设备中常见的一种显示器件。
本文将探讨单片机与液晶显示屏的连接和控制方法。
一、硬件连接单片机与液晶显示屏的连接可以通过接口电路来实现。
液晶显示屏通常具有一定数量的引脚，其中包括数据引脚、控制引脚、电源引脚等。
而单片机也具有相应的引脚用于与液晶显示屏进行连接。
具体的连接方法可以根据不同的单片机和液晶显示屏型号而略有不同。
例如，当我们使用的单片机为51系列，而液晶显示屏为16x2字符型液晶显示屏时，可以通过以下步骤进行连接：1. 将液晶显示屏的VSS引脚与单片机的地引脚连接；2. 将液晶显示屏的VDD引脚与单片机的正引脚连接；3. 将液晶显示屏的VO引脚通过一个可调电阻连接到地引脚，以调整液晶显示屏的对比度；4. 将液晶显示屏的RS引脚与单片机的一个IO引脚连接，用于选择数据或命令传输；5. 将液晶显示屏的RW引脚与单片机的另一个IO引脚连接，用于选择读写操作；6. 将液晶显示屏的E引脚与单片机的另一个IO引脚连接，用于产生时钟信号；7. 将液晶显示屏的D0-D7引脚依次与单片机的IO引脚连接，用于传输数据。
通过以上连接，单片机与液晶显示屏之间便建立了物理连接，为接下来的控制提供了基础。
二、控制方法在硬件连接完成后，我们可以通过编写单片机的程序代码来控制液晶显示屏的显示内容。
以51系列单片机为例，下面是一个简单的控制液晶显示屏显示“Hello, World！”的程序：```C#include <reg51.h> // 包含51系列单片机的寄存器定义sbit RS = P0^0; // 定义RS引脚为P0口的第0位sbit RW = P0^1; // 定义RW引脚为P0口的第1位sbit E = P0^2; // 定义E引脚为P0口的第2位// 液晶显示屏命令函数void LCD_Cmd(unsigned char cmd) {RS = 0; // RS引脚置低，选择命令传输RW = 0; // RW引脚置低，选择写操作E = 1; // E引脚置高P2 = cmd; // 将命令写入P2口E = 0; // E引脚置低，产生上升沿以触发命令传输}// 液晶显示屏数据函数void LCD_Data(unsigned char dat) {RS = 1; // RS引脚置高，选择数据传输RW = 0; // RW引脚置低，选择写操作E = 1; // E引脚置高P2 = dat; // 将数据写入P2口E = 0; // E引脚置低，产生上升沿以触发数据传输}// 延时函数void Delay() {unsigned int i, j;for(i=0; i<100; i++)for(j=0; j<1000; j++);}// 主程序void main() {LCD_Cmd(0x38); // 初始化液晶显示屏，设置为8位数据总线、2行显示、5x7点阵字体Delay();LCD_Cmd(0x0C); // 打开液晶显示屏，设置光标不显示、光标不闪烁、整体显示Delay();LCD_Cmd(0x01); // 清除液晶显示屏的显示内容Delay();LCD_Cmd(0x80); // 设置光标位置为第一行第一列// 显示“Hello, World！”LCD_Data('H');LCD_Data('e');LCD_Data('l');LCD_Data('l');LCD_Data('o');LCD_Data(',');LCD_Data(' ');LCD_Data('W');LCD_Data('o');LCD_Data('r');LCD_Data('l');LCD_Data('d');LCD_Data('!');while(1); // 程序循环执行}```通过以上程序，我们可以看到，通过单片机的IO引脚分别控制液晶显示屏的RS引脚、RW引脚和E引脚，可以向液晶显示屏发送命令或数据。
基于单片机的液晶显示系统设计
的工程应用与参考价值 。
关键词： 单片机 ；ＩＰ Ｓ ；点 阵图形液 晶显示模块 ；Ｃ １编程 ５
中 图 分 类 号 ：Ｔ ３ Ｐ１ １ 文 献 标 识 码 ：Ｂ 文 章 编 号 ： １ ７ — ７ ２ （０ ８７ ０ ０ — ３ ６ １ ４ ９ ． ２０ ）— ０ ５ ０
Ａｂ ｔ ｃ ： ｈ ｓ ｐ ｐ ｒ ｐ ｅ ｅ ｔ ｄ ｂ ｓ ｃ ｄ ｓ ｇ ｏ ｃ ｐ ｉ ｎ ａ ｄ ｋ ｙ ｐ ｏ ｅ ｓ ｏ ｈ ｎ ｓ ｈ ｒ ｃ ｅ ｓ ｍ ｎ ｆ ｓ ａ ｉ ｎ ｓ ｒ ｔＴ ｉ ａ ｅ ｒ ｓ ｎ ｅ ａ ｉ ｅ ｉ ｎ ｃ ｎ ｅ ｔ ｏ ｎ ｅ ｒ ｃ ｓ ｆ ｃ ｉ ｅ ｅ ｃ ａ ａ ｔ ｒ ａ ｉ ｅ ｔ ｔ ｏ ａ
Ｋｅ ｗｏｒ ｓ Ｍ Ｕ； Ｉ Ｐ； Ｏ ｄ ｒ ａ ｄ Ｓ ｅ ｃ ，Ｄ Ｍ ｄ ｌ ； Ｃ １ ｒ ｇ ａ ｍ ｎ ｖ ｄ： Ｃ Ｓ ｒ ｅ ｎ ｋ ｔ ｈ Ｉ ｏ ｕ ｅ Ｃ ５ Ｐ ｏ ｒ ｍ ｉ ｇ
０ 引言
液晶显示技术在 实际生活 中得到 了广泛应用 。 本文详 细 介绍 Ｆ Ｔ 系列单片机和Ｏ Ｍ ２６ 模块 组成的液晶显示系统 ｈＳ Ｃ Ｃ １８ ４ 设计方案，为相 关工程 技术人员提供硬件 和软件参考 。
２ Ｈ ａ ａ ｏ ｌ ｇ ｆ Ｉ ｆ ｒａ ｉｎ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ， ｉｎ ｓ ｕ Ｈ ａ ａ ２ ３ ０ ） ．ｕ ｉ ｎ Ｃ ｌ ｅ ｅ ｏ ｎ ｏ ｍ ｔ ｏ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙＪ ａ ｇ ｈ ｕ ｉ ｎ ２０ ３
摘
要 ： 出了利用 单片机 控制点 阵图形液 晶显示模块实现汉 字显示与图形 显示 的基本设计思路 与主要程序 ，具有较好 给
Ａ ：背光 电源阳极，接 ＋ Ｖ ５；
图一
单片机实现LCD液晶显示器控制原理
单片机实现LCD液晶显示器控制原理LCD液晶显示器是一种广泛应用于电子产品中的显示设备，其通过控制液晶分子的排列来实现图像的显示。
单片机作为一种集成电路，可以通过控制LCD液晶显示器来实现对图像的显示和控制。
1.单片机与LCD液晶显示器的连接：单片机通过GPIO（通用输入输出）口与LCD液晶显示器进行连接，其中包括控制线和数据线。
控制线包括使能端（EN）、读写选择端（RW）、数据/命令选择端（RS）、复位端（RST）、以及其他一些信号线。
数据线用于传输显示图像的数据。
2.液晶分子的排列：LCD液晶显示器是通过控制液晶分子的排列来实现图像显示的。
液晶分子的排列方式有平行排列和垂直排列两种。
平行排列时，液晶分子与两块玻璃之间的基板平行排列；垂直排列时，液晶分子与两块玻璃之间的基板垂直排列。
3.显示数据的发送和控制信号的设置：单片机通过数据线向LCD液晶显示器发送显示数据，同时通过控制线发送相应的控制信号。
其中，使能端（EN）用于控制液晶显示器是否接受数据；读写选择端（RW）用于选择是读取显示数据，还是向液晶显示器写入数据；数据/命令选择端（RS）用于选择发送的是显示数据还是控制命令；复位端（RST）用于复位液晶显示器。
4.显示数据的处理和刷新：单片机通过程序对显示数据进行处理和刷新，使其能够正确显示在LCD液晶显示器上。
液晶显示器的显示图像是由像素点组成的，单片机程序需要将要显示的图像转换为相应的像素点，并将其通过数据线发送到液晶显示器上显示出来。
5.功能控制和处理：单片机还可以通过控制LCD液晶显示器的功能，实现其它的一些显示和操作功能。
例如，可以通过程序控制液晶显示器的亮度、对比度、背光等参数；还可以实现触摸屏幕的控制，以及与其它设备的通信等功能。
综上所述，单片机实现LCD液晶显示器控制的原理主要包括与液晶显示器的连接、液晶分子的排列、显示数据的发送和控制信号的设置、显示数据的处理和刷新，以及功能控制和处理等方面。
基于STM32F103C8T6单片机的LCD显示系统设计
基于STM32F103C8T6单片机的LCD显示系统设计一、引言随着科技的不断进步，单片机逐渐成为各种电子设备中不可或缺的核心芯片。
而LCD（液晶显示器）作为一种常见的显示设备，广泛应用于各种电子产品中。
本文将介绍一种，该设计能够实现图形和文本的显示，并且具有较高的灵活性和可扩展性。
本文以STM32F103C8T6单片机为基础，通过编程和电路设计实现了LCD的驱动和控制，从而实现了一种简单而实用的LCD显示系统。
二、设计方案1. 硬件设计（1）STM32F103C8T6单片机STM32F103C8T6是一款由意法半导体（STMicroelectronics）生产的32位ARM Cortex-M3内核的单片机，具有丰富的外设资源和强大的计算能力，非常适合用于LCD显示系统的设计。
（2）LCD模块我们选择了一块128x64点阵的LCD模块，该模块具有较大的显示区域和较高的分辨率，能够满足大部分应用需求。
（3）与STM32F103C8T6单片机连接的电路设计根据LCD模块的接口规范，设计一个与STM32F103C8T6单片机相连接的电路，包括数据线和控制线的连接。
使用合适的电平转换电路，将STM32F103C8T6单片机输出的信号适配到LCD模块。
2. 软件设计（1）LCD驱动程序设计设计一个LCD驱动程序，实现与LCD模块的通信和控制。
通过配置STM32F103C8T6单片机的GPIO端口，向LCD模块发送指令和数据，并设置显示模式、显示位置等参数，控制LCD的显示内容。
（2）图形显示程序设计设计一个图形显示程序，实现在LCD上绘制简单的图形，如线段、矩形等。
通过调用相关图形库函数，将需要显示的图形绘制在指定的位置。
（3）文本显示程序设计设计一个文本显示程序，实现在LCD上显示字符串。
通过调用相关文本库函数，将需要显示的字符串按照指定的字体和样式显示在指定的位置。
三、实现与测试根据以上设计方案，进行硬件和软件的实现。
基于单片机点阵型液晶显示模块的应用
本 文 中 ， 者 介 绍 了 Ｓ Ｄ１２ 液 晶模 块 的基 本 原 理 、 笔 Ｅ ５０ 图形 液 晶 显 示 模 块 的特 性 、 点 、 制 指 令 中 的 实 际 应 用 。Ｓ Ｄ１２ 液 特 控 Ｅ ５０ 晶 模 块 可 应 用 于测 量 显 示 等 方 面 ， 用 户 提 供 直 观 的 显 示 并 为
表 示 功 能 读 ／ 选 择 信 号 ， ０表 示 功 能 寄 存 器 选 择 信 号 ， 写 Ａ
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Ｄ ０ Ｄ ７ 示 二态数据 总线。在进行 电路 设计时 ， Ｂ一Ｂ 表 三 要充分 结合
Ｓ Ｄ１２ 图形 液 晶 显 示 模 块 的 特 性 。 Ｅ ５０ 结 合 图 形 液 晶显 示 模 块 的 特 性 和 单 片 机 系 统 的 特 点 ， 制 绘
Ｓ ＴＡＲＴ Ｓ ＴＡＲＴ３
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的液晶显示驱动控制器。模块 的接 口定 义关 系， ｃ 表示功能逻 Ｖｃ 辑 电源 正 ， Ｎ Ｇ Ｄ表示功 能逻辑 电源地 ， ０ Ｖ 表示功 能液 晶显 示驱 动 电源 ， Ｅ 表示功能复位 （ ＲＳ 高电平有 效 ）Ｅ 表示功能主工作方 ，１ 式Ｉ ｃ的使用信 号 ， ２ Ｅ 表示功 能从工作 方式 Ｉ ｃ的使 用信号 ， ／ Ｒ Ｗ
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、பைடு நூலகம்
点 阵型 液 晶 显 示 模块 地使用。
三、 关软件 相
Ｓ Ｄ ５０ Ｅ １２ 芯片控制 的 １２ ３ ２ ｘ ２图形点阵液 晶显示屏主要 由行
驱 动 、 驱 动 及 １２ ３ 全 点 阵 液 晶 显 示 器 组 成 ， 列 ２ ￣２ 可完 成 图形 显
图 １ 系统 原 理 图
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基于51单片机的液晶显示屏控制系统设计综述
基于51单片机的液晶显示屏控制系统设计1 概述1.1系统背景液晶显示器件在中国已有二十余年的发展历史。
二十余年来，液晶显示器件从实验室走向大规模生产集团，形成了独立的产业部门。
现在，液晶显示几乎已经应用于生产，生活的各个领域，人们几乎时时处处都要与这一神奇而又普通的面孔打交道。
液晶显示是集单片机技术、微电子技术、信息处理于一体的新型显示方式。
由于液晶显示器具有低压低功耗，显示信息量大易于彩色化，无电磁辐射，长寿命，无污染等特点。
LCD是目前显示产业中发展速度最快，市场应用最广的显示器件，成为众多显示媒体中的佼佼者，在越来越多的领域中发挥作用，是目前显示器件中一个理想的选择。
LCD在监控系统中的应用：目前大多数监控系统自带的显示系统为LED数码管显示，这样显示效果比较单一，只能显示监控系统的测量值。
而LCD液晶显示器不仅可以显示数值、汉字等，并且可以显示文本和图形。
利用LCD和键盘实现人机交互，使监控系统独立工作成为可能。
通过监控系统对现场的单回路控制器进行参数设置，对各个单回路控制器的工作进行监控。
LCD在时钟中的应用：在日常生活中我们会经常看到时间的显示，这些显示大都是采用液晶显示器来显示的，而对其中的汉字无法用显示来解决。
我们利用LCD液晶模块制成的小屏幕实现了时间的显示，显示格式为“时时：分分：秒秒”。
另外，可以增加闹钟功能，时间到了则产生音乐声；还可以增加万年历显示“年月日”等多项功能。
LCD在大屏幕显示中的应用：大屏幕显示的应用范围极广，随着社会发展，公众生活的加强，人们对能够面向广大公众传递信息的显示装置越来越感到必需。
使用液晶投影显示大屏幕，不仅有投影仪，指挥用大屏幕，还有液晶投影彩色电视。
它可以用一个体积很小的系统装置，实现100英寸以上的非常漂亮的大屏幕电视显示。
它与传统的显示媒体相比，具有分辨率极高，透过性好，显示内容丰富，彩色易于控制等优点。
随着计算机技术及电子通信技术的发展，LCD显示屏作为一种新的传媒工具，现已经应用到商业、军事、车站、宾馆、体育、新闻、金融、证券、广告以及交通运输等许多行业，大到几十平方米的大屏幕，小到家庭影院用的图文显示屏，以及政府部门应用的电子黑板，证券、银行等部门用的信息数字混合屏。
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滨江学院学年论文题目基于单片机的液晶显示院系自动控制系专业电气工程与自动化学生姓名学号指导教师二零一三年十二月二十五号目录1.引言 (1)2.现状 (1)3.主要目的 (2)4.实现方案和步骤 (2)4.1 KS0108 (2)4.1.1 KS0108特点 (2)4.1.2 KS0108的引脚功能 (3)4.1.3 KS0108的指令系统 (4)4.2 图形点阵式液晶显示控制 (5)4.3汉字编码原则 (8)4.4程序实现流程 (9)5.实验结果及结果讨论 (10)6.结论 (11)7.参考文献 (11)8.附件 (12)南京信息工程大学滨江学院学年论文基于单片机的液晶显示南京信息工程大学滨江学院自动控制系，南京 210044摘要：本文围绕设计以单片机作为LCD液晶显示系统控制器为主线，基于单片机8051，采用的液晶显示控制器的芯片是SED1520，主要实现中文显示、滚屏以及左右移动功能。
同时也对部分芯片和外围电路进行了介绍和设计，并附以系统结构框图加以说明，着重介绍了本系统应用的各硬件接口技术和各个接口模块的功能及工作过程，并详细阐述了程序的各个模块。
关键字：单片机、液晶显示、8051、SED15201、引言单片机液晶显示系统主要是指单片机以及由单片机驱动的点阵式液晶显示屏所组成的一个显示系统[1]。
我们在许多地方可以看到LCD显示屏的应用，例如空调，车内广告，冰箱和显示仪表盘等等，它们都是一个小型的单片机控制液晶显示系统。
在日常生活中，我们也可以看到一些类似的由单片机控制的显示系统，如火车站售票大厅的候车信息显示屏，在这些屏幕上，可以显示各种不同的图形、汉字等，并且可以实现上下滚屏与左右移动等。
这就是在现代工业控制和一些智能化仪器仪表中，越来越多的场所需要用点阵图形显示器显示汉字，需要能够显示更丰富信息和通用性较强的显示器，便于开发和应用，并要求其体积小、重量轻、功耗小。
图形点阵式LCD不仅可以显示字符、数字，还可以显示各种图形、曲线及汉字，并且可以实现屏幕画面滚动等功能，是信息处理、信息输出的重要手段之一，具有广泛的应用前景[2]。
我选择的单片机液晶显示系统的开发，是基于KS0108液晶显示控制器，在C8051F020单片机实验系统上实现KS0108是点阵型液晶显示控制器，利用单片机控制液晶显示系统的原理，完成单片机液晶显示系统的设计。
2、现状液晶显示器具有功耗低、体积小、重量轻、超薄等许多其它显示器无法相比的优点。
近年来被广泛用于单片机控制的智能仪器、仪表和低功耗电子产品当中。
液晶显示器分为字符型LCD显示模块和点阵型LCD显示模块。
字符型LCD是一种用5×7点阵图形来显示字符的液晶显示器[3]。
点阵型液晶可显示用户自定义的任意符号和图形，并可卷动显示，它作为便携式单片机系统人机交互界面的重要组成部分被广泛应用于实时检测和显示的仪器仪表中。
支持汉字显示的点阵型液晶在现代单片机应用系统中是一种十分常用的显示设备，手机上的显示屏就是点阵型LCD。
点阵型LCD是现代单片机应用系统中最常用的人机交互界面之一。
3、主要目的本课题主要是实现显示汉字、位图静态显示、位图上下左右移动显示的功能，从而能够简单地模拟现实生活中的一些单片机控制的液晶显示系统的实现，现主要实现一些位图的静态显示和上下左右显示的功能，并且显示“单片机液晶显示系统设计”几个字。
4、实现方案和步骤4.1 KS0108液晶显示控制器KS0108是一种带有驱动输出的点阵型液晶显示控制器，它可直接与8位微处理器相连，它可与KS0107配合对液晶显示控制器进行行、列驱动，组成液晶显示驱动控制系统[4]。
首先是介绍液晶显示控制器KS0108的特点、外部部分引脚功能、复位时序、显示RAM地址结构及指令集等。
4.1.1 KS0108的特点如下：1、内藏64×64=4096位显示RAM，RAM中每位数据对应LCD屏上一个点的亮、暗状态；2、KS0108是列驱动器，具有64路列驱动输出；3、KS0108读、写操作时序与68系列微处理器相符，因此它可直接与68系列微处理器接口相连；4、可直接与8位微处理器相连；5、KS0108的占空比为1/48～1/64；6、具有专用指令集，可完成文本显示或图形显示的功能设置；7、具有实现画面滚动、光标、闪烁和位操作等功能；8、KS0108可管理64KB显示RAM。
其中，图形方式为64KB；字符方式为4KB.4.1.2 KS0108的引脚功能见表1：表1引脚功能[5]复位时序：复位后，KA0108显示关闭，显存地址归零。
复位条件如表2：表2 复位条件[6]4.1.3 KS0108的指令系统KS0108的指令系统比较简单，总共只有七种。
现分别介绍如下：（1）显示开/关指令见表3：表3显示开/关指令[7]（2）显示起始行(ROW)设置指令见表4：表4显示起始行指令[7]变显示起始行，可以使LCD实现显示滚屏的效果。
（3）页设置(RAGE)指令见表5：表5页设置指令[7]（4）列地址(Y Address)设置指令见表6：表6列地址设置指令[7]写指令读出该单元中的内容或向该单元写进一个字节数据。
（5）读状态指令见表7：表7读状态指令[7]BUSY：1-内部在工作 0-正常状态ON/OFF：1-显示关闭 0-显示打开REST： 1-复位状态 0-正常状态在BUSY和REST状态时，除读状态指令外，其它指令均不对KS0108产生作用。
在对KS0108操作之前要查询BUSY状态，以确定是否可以对KS0108进行操作。
（6）写数据指令见表8：表8写数据指令[7]（7）读数据指令见表9：表9读数据指令[7]读、写数据指令每执行完一次读、写操作，列地址就自动增一，必须注意的是，进行读、写操作之前，必须有一次空读操作，紧接着再读才会读出所要读的单元中的数据。
4.2 图形点阵式液晶显示控制C8051F020实验板中使用的是内置液晶显示模块CGM12864B的液晶屏。
CGM12864B内部没有振荡器电路，它必须由外部提供一个时序发生器作为振荡源方可工作，它由两片带有64列驱动控制器KS0108和一片带有64行驱动控制器KS0107组合而成[8]。
另外还可以附加负压发生电路。
显示是以一128×64 个点的液晶屏显示。
图形液晶显示模块KS0108将显示区分为左右半屏，整个屏从上到下64 行分为8 页，每页8 行，页地址范围为：B8H～BFH。
列地址范围为：40H～7FH。
数据为纵向读写，即每页的第一行对应D0……第八行对应D7。
左、右半屏由CS1、CS2选择。
控制器KS0108 的指令相对简单，总共七条指令：显示开关设定（3EH/ 3FH），显示起始行设定（C0H /FFH），页地址设定（B8H/ BFH），列地址设定（40H/ 7FH）状态读取，写数据，读数据[9]。
128×64点阵式液晶模块的逻辑图见下图1：图1液晶模块逻辑图KS0108采用8位数据传送，间接控制方式。
所谓间接控制方式就是通过单片机的并行接口与液晶显示模块直接连接，单片机通过对这些接口的操作，实现对液晶显示模块的控制，完成相应的显示，可以显示数字、字母、图形符号及自定义符号。
使用LCD做数据显示，一旦数据写入LCD，数据就会一直显示在液晶屏上，不必像数码管显示那样要定时扫描才能将数据显示，其显示效果远远超过数码管显示。
外部接口信号见下表10：表10外部接口信号[10]4.3汉字编码原则一般地，常用点阵液晶显示模块的汉字字模是直接从中文系统汉字字库中提取的，然后经过格式上的调整和转换，可以得到欲显示的汉字字模。
在这次设计中，我用的汉字不是从字库中提取字模，而是采用了一个字模软件来取模（将图形点阵转换为计算机内部显示缓冲单元的数据）。
字模软件的界面如图2所示：图2字模软件界面图这个字模软件使用起来相当简单和方便。
LCD显示模块显示中文字符串中，显示汉字（16×16点阵）必须使用图形方式。
在使用KS0108图形方式时，显示缓冲区单元与显示屏的对应关系如下图所示：图3 显示缓冲区单元与显示屏的关系上图所示的显示格式与我们的习惯正好相反，如想在显示屏上显示10010110，则须向RAM中写入01101001。
这适应人们的习惯，在字模软件取模时设置“字节倒序”，字模软件在取模的参数设置见图4.5所示。
16×16汉字共有32个字节。
32字节存放方式见如表11所示：表11 32字节存放方式图4取模参数设置在取模时，须设置取模参数如图3所示：纵向取模、字节倒序。
在对字符取模时，可以根据个人需要设置不同字体和字号。
不同字体和字号，取模之后得到的对应字阵的宽和高不同，但建议最好用16×16字阵，这是为了在显示过程中便于控制写数据。
4.4程序实现流程见图4：图5主程序流程图[10]图6 LCD测试流程图实现方案和步骤[10]5、实验结果及结果讨论在C8051F020系统实验箱上的液晶显示屏上，实验设计的程序见如下附件8，我实现了这些动态显示功能，特设计了以下三个显示结果：(1)结果一：第一个场景是在液晶显示屏上静态显示位图，如图6所示：图7位图上下滚动(2)结果二：第二个场景显示的内容较少，只有几个字——“单片机液晶显示系统设计”是静态的显示效果，如图7所示：图8显示汉字(3)结果三第三个场景是图形动态显示模拟，它们是从左向右推出的，一直移动到显示屏最右端。
如图8所示：图9位图从左向右移动6、结论液晶显示器（LCD）具有图形显示功耗低、体积小、质量轻、超薄等诸多其它显示器无法比拟的优点，被广泛用于智能型仪器和低功耗电子产品中。
图形点阵式LCD不仅可以显示字符、数字，还可以显示各种图形、曲线及汉字，并且可以实现屏幕上下左右滚动、动画、闪烁、文本特征显示等功能，用途十分广泛。
本文介绍采用新华龙分司的内置两片KS0108驱动控制器的点阵型液晶显示模块CMG12864B与C8051F020接口的性能特点、硬件电路接口时序和接口软件编程思路及其接口调试。
DSP（数字信号处理）系统液晶模块的使用，在硬件方面，关键要满足液晶的接口时序：在软件方面，要正确进行初始化[11]。
这样就可以随心所欲显示信息了。
7、参考文献[1]李朝青.单片机原理及接口技术[M].北京航空航天大学出版，1999.3：11-67.[2]吴金戎.8051单片机实践与应用[M].清华大学出版社,2001.9：266-293.[3]李秉操.单片机接口技术及其在工业控制中的应用[M].陕西电子编辑部,1991.3：314-336.[4]薛栋梁.MCS-51/151/251单片机原理与应用[M].中国水利水电出版社，2001.6：177-202.[5]新华龙有限公司.C8051F020单片机实验系统使用说明书.[6]刘乐善.微型计算机接口技术及应用[M].武汉：华中科技大学出版社，2000.4：167-177.[7]应自炉.一种8031单片机控制的液晶汉字显示系统.自然科学版，1995第9卷.第3期.[8]童长飞.C8051F系列单片机开发与C语言编程[M].北京：北京航空航天大学出版社，2005：428-444.[9] 杨光友、朱宏辉，单片微型计算机原理及接口技术，中国水利水电出版社，北京，2002：55-60.[10]G.Edward Suh,Charles W.O’Donnell,Srinivas Devas ,Aegis:a single-chip secure processor ,IEEE Design and Test of Computer .2008.24(6) 510-520.[11] M.Morris Mano,Charles R.Kime . Logic and Computer Design Fundamentals Second Edition Updated.北京：电子工业出版社.2002.7：391-396.8、附件(1)LCD初始化：void InitLCD(void) //初始化LCD{ char i,j;LCD_RST=0;Delay1ms(1);LCD_RST=1;LCD_WriteCommand1(0xc0);LCD_WriteCommand2(0xc0);LCD_WriteCommand1(0x3f); //开显示LCD_WriteCommand2(0x3f);for (j=0;j<8;j++) //清屏{LCD_WriteCommand1(0xB8+j); //清左半屏LCD_WriteCommand1(0x40);for (i=0;i<64;i++)LCD_WriteData1(0x00);LCD_WriteCommand2(0xB8+j); //清右半屏LCD_WriteCommand2(0x40);for (i=0;i<64;i++)LCD_WriteData2(0x00);} }(2)静态显示一幅位图：void DispBmp(char *buf) //显示一幅位图{ int i,j;for (j=0;j<8;j++) //显示位图{ LCD_WriteCommand1(0xB8+j);LCD_WriteCommand1(0x40);for (i=0;i<64;i++)LCD_WriteData1(buf[(j*2)*64+i]);LCD_WriteCommand2(0xB8+j);LCD_WriteCommand2(0x40);for (i=0;i<64;i++)LCD_WriteData2(buf[(j*2+1)*64+i]);}}(3)位图从左到右移动实现：void DispBmp_Move(char *buf) //左右移动一幅位图{ int line,line0,row,eight; //显示位图for (row=0;row<128;row++){ Delay1ms(50);for (eight=0;eight<8;eight++){ if (row<64){ LCD_WriteCommand1(0xB8+eight);LCD_WriteCommand1(0x40+row);for (line=0;line+row<64;line++)LCD_WriteData1(buf[(eight*2)*64+line]);LCD_WriteCommand2(0xB8+eight);LCD_WriteCommand2(0x40);for (line0=0;line0+row<64;line0++)LCD_WriteData2(buf[(eight*2)*64+line+line0]);}else{ LCD_WriteCommand2(0xB8+eight);LCD_WriteCommand2(0x40+row-64);for (line0=0;line0+row-64<64;line0++)LCD_WriteData2(buf[(eight*2)*64+line0]);}}}(4)单个汉字显示：void LCD_Write_A_HZ(char x,char y,char *Dot) //显示16*16点阵汉字{ char i;for (i=0;i<32;i++){ if ((x+i%16)<64){ LCD_WriteCommand1(0xB8+y+i/16);LCD_WriteCommand1(0x40+x+i%16);LCD_WriteData1(Dot[i]);}else{ LCD_WriteCommand2(0xB8+y+i/16);LCD_WriteCommand2(0x40+x-64+i%16);LCD_WriteData2(Dot[i]);}。