LCD1602显示屏的驱动设置及例程

LCD1602显示屏的驱动设置及例程

一般来说，LCD1602有16条引脚，据说还有14条引脚的，与16脚的相比缺少了背光电源A(15脚)和地线K(16脚)。我手里这块LCD1602的型号是HJ1602A，是绘晶科

技公司的产品，它有16条引脚。如图1所示：

图1

再来一它的背面的，如图2所示：

引脚号符号引脚说明引脚号符号引脚说明

1 VSS 电源地9 D

2 数据端口

2 VDD 电源正极10 D

3 数据端口

3 VO 偏压信号11 D

4 数据端口

4 RS 命令/数据12 D

5 数据端口

5 RW 读/写13 D

6 数据端口

6 E 使能14 D

7 数据端口

7 D0 数据端口15 A 背光正极

图2

它的16条引脚定义如下：

对这个表的说明：

1. VSS接电源地。

2. VDD接+5V。

3. VO是液晶显示的偏压信号，可接10K的3296精密电位器。或同样阻值的RM065/RM0

63蓝白可调电阻。见图3。

图3

4. RS是命令/数据选择引脚，接单片机的一个I/O，当RS为低电平时，选择命令；当R

S为高电平时，选择数据。

5. RW是读/写选择引脚，接单片机的一个I/O，当RW为低电平时，向LCD1602写入命

令或数据；当RW为高电平时，从LCD1602读取状态或数据。如果不需要进行读取操作，可以直接将其接VSS。

6. E，执行命令的使能引脚，接单片机的一个I/O。

7. D0—D7，并行数据输入/输出引脚，可接单片机的P0—P3任意的8个I/O口。如果

接P0口，P0口应该接4.7K—10K的上拉电阻。如果是4线并行驱动，只须接4个I/O

口。

8. A背光正极，可接一个10—47欧的限流电阻到VDD。

9. K背光负极，接VSS。见图4所示。

8 D1 数据端口16 K 背光负极

图4

二．基本操作

LCD1602的基本操作分为四种：

1. 读状态：输入RS=0，RW=1，E=高脉冲。输出：D0—D7为状态字。

2. 读数据：输入RS=1，RW=1，E=高脉冲。输出：D0—D7为数据。

3. 写命令：输入RS=0，RW=0，E=高脉冲。输出：无。

4. 写数据：输入RS=1，RW=0，E=高脉冲。输出：无。

读操作时序图(如图5)：

图5

写操作时序图(如图6)：

图6

时序时间参数(如图7)：

图7

三．DDRAM、CGROM和CGRAM

DDRAM(Display Data RAM)就是显示数据RAM，用来寄存待显示的字符代码。共80个字节，其地址和屏幕的对应关系如下(如图8)：

图8

DDRAM相当于计算机的显存，我们为了在屏幕上显示字符，就把字符代码送入显存，这样该字符就可以显示在屏幕上了。同样LCD1602共有80个字节的显存，即DDRAM。但L CD1602的显示屏幕只有16×2大小，因此，并不是所有写入DDRAM的字符代码都能在屏幕上显示出来，只有写在上图所示围的字符才可以显示出来，写在围外的字符不能显示出来。这样，我们在程序中可以利用下面的“光标或显示移动指令”使字符慢慢移动到可见的显示围，看到字符的移动效果。

前面说了，为了在液晶屏幕上显示字符，就把字符代码送入DDRAM。例如，如果想在屏幕左上角显示字符‘A’，那么就把字符‘A’的字符代码41H写入DDRAM的00H地址处即可。至于怎么写入，后面会有说明。那么为什么把字符代码写入DDRAM，就可以在相应位置显示这个代码的字符呢？我们知道，LCD1602是一种字符点阵显示器，为了显示一种字符的字形，必须要有这个字符的字模数据，什么叫字符的字模数据，看看下面的这个图就明白了(如图9)。

图9

上图的左边就是字符‘A’的字模数据，右边就是将左边数据用“○”代表0，用“■”代表1。从而显示出‘A’这个字形。从下面的图可以看出，字符‘A’的高4位是0100，低4位是0001，合在一起就是01000001b，即41H。它恰好与该字符的ASCII码一致，这样就给了我们很大的方便，我们可以在PC上使用P2=‘A’这样的语法。编译后，正好是这个字符的字符代码。

在LCD1602模块上固化了字模存储器，就是CGROM和CGRAM，HD44780置了192个常用字符的字模，存于字符产生器CGROM(Character Generator ROM)中，另外还有8个允许用户自定义的字符产生RAM，称为CGRAM(Character Generator RAM)。下图(如图12)说明了CGROM和CGRAM与字符的对应关系。从ROM和RAM的名字我们也可以知道，ROM 是早已固化在LCD1602模块中的，只能读取；而RAM是可读写的。也就是说，如果只需要在屏幕上显示已存在于CGROM中的字符，那么只须在DDRAM中写入它的字符代码就可以了；但如果要显示CGROM中没有的字符，比如摄氏温标的符号，那么就只有先在CGR AM中定义，然后再在DDRAM中写入这个自定义字符的字符代码即可。和CGROM中固化的字符不同，CGRAM中本身没有字符，所以要在DDRAM中写入某个CGROM不存在的字符，必须在CGRAM中先定义后使用。程序退出后CGRAM中定义的字符也不复存在，下次使用时，必须重新定义。

图10

上面这个图(如图10)说明的是5×8点阵和5×10点阵字符的字形和光标的位置。先来说5×8点阵，它有8行5列。那么定义这样一个字符需要8个字节，每个字节的前3个位没有被使用。例如，定义摄氏温标的符号{0x10,0x06,0x09,0x08,0x08,0x09,0x06,0x0 0}。

图11

上面这个图(如图11)说明的是设置CGRAM地址指令。从这个指令的格式中我们可以看出，它共有aaaaaa这6位，一共可以表示64个地址，即64个字节。一个5×8点阵字符共占用8个字节，那么这64个字节一共可以自定义8个字符。也就是说，上面这个图的6位地址中的DB5DB4DB3用来表示8个自定义的字符，DB2DB1DB0用来表示每个字符的8个字节。这DB5DB4DB3所表示的8个自定义字符(0--7)就是要写入DDRAM中的字符代码。我们知道，在CGRAM中只能定义8个自定义字符，也就是只有0—7这8个字符代码，但在下面的这个表(如图12)中一共有16个字符代码(××××0000b--××××1111b)。实际上，如图所示，它只能表示8个自定义字符 (××××0000b=××××1000b, ××××0001b=××××1001b……依次类推)。也就是说，写入DDRAM中的字符代码0和字符代码8是同一个自定义字符。 5×10点阵每个字符共占用16个字节的空间，所以CGRAM中只能定义4个这样的自定义字符。

那么如何在CGRAM中自定义字符呢？在上面的介绍中，我们知道有一个设置CGRAM地址指令，同写DDRAM指令相似，只须设置好某个自定义字符的字模数据，然后按照上面介绍的方法，设置好CGRAM地址，依次写入这个字模数据即可。我们在后面的例子中再进行说明。