1、1LCD1602 液晶显示应用总结一、 1602 里面存储器有三种： CGROM、 CGRAM、 DDRAMCGROM 保存了厂家生产时固化在 LCM 中的点阵型显示数据；CGRAM 是留给用户自己定义点阵型显示数据的；DDRAM 则是和显示屏的内容对应的。1602 内部的 DDRAM 有 80 字节，而显示屏上只有 2 行16 列，共 32 个字符，所以两者不完全一一对应。默认情况下，显示屏上第一行的内容对应 DDRAM 中 80H 到 8FH的内容，第二行的内容对应 DDRAM 中 C0H 到 CFH 的内容。DDRAM 中 90H 到A7H、D0H 到 E7H 的内容是不显示在显示屏上的
2、，但是在滚动屏幕的情况下，这些内容就可能被滚动显示出来了。注：这里列举的 DDRAM 的地址准确来说应该是 DDRAM 地址+80H 之后的值，因为在向数据总线写数据的时候，命令字的最高位总是为 1。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：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 LCD1602 的显示屏幕只有 162 大小，因此，并不是所有写入 DDRAM
3、的字符代码都能在屏幕上显示出来，只有写在上图所示范围内的字符才可以显示出来，写在范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范围内，看到字符的移动效果。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 00H2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
4、模数据，看看下面的这个图就明白了：A 的字模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 内置了 192 个常用字符的字模，存于字符产生器 CGROM(Character Genera
5、tor 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(字模表)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 CGRAM 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
6、 。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。3上面这个图(如图 10)说明的是 58 点阵和 510 点阵字符的字形和光标的位置。先来说 58 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0x10,0x06,0x09,0x08,0x08,0x09,0x06,0x00。设置 CGRAM 地址指令上面这个图说明的是设置 CGRA
7、M 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58 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 07 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(
8、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。 510 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。4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。二、 16
9、02 使用三条控制线： EN、 RW、 RS。其中 EN 起到类似片选和时钟线的作用，RW 和 RS 指示了读、写的方向和内5容。在读数据（或者 Busy 标志）期间，EN 线必须保持高电平；而在写指令（或者数据）过程中，EN 线上必须送出一个正脉冲。RW、RS 的组合一共有四种情况，分别对应四种操作：RS0、RW0表示向 LCD 写入指令。RS0、RW1表示读取 Busy 标志。RS1、RW0表示向 LCD 写入数据。RS1、RW1表示从 LCD 读取数据。三、 LCD1602 引脚定义：引脚号 符号 引脚说明 引脚号 符号 引脚说明1 VSS 电源地 9 D2 数据端口2 VDD 电源正极
10、 10 D3 数据端口3 V0 偏压信号 11 D4 数据端口4 RS 命令/数据 12 D5 数据端口5 RW 读/写 13 D6 数据端口6 E 脉冲使能 14 D7 数据端口7 D0 数据端口 15 A 背光正极8 D1 数据端口 16 K 背光负极*说明：1、VSS 接电源地2、VDD 接+5V3、V0 是液晶显示的偏压信号，可接 10K 的 3296 精密电位器。或是同样阻值的RM065/RM063 信号的蓝白可调电阻。4、RS 是命令/数据选择引脚，接单片机的其中一个 I/O 口。当 RS=0,选择指令6模式；RS=1，选择数据模式。5、RW 为读/写模式选择引脚，接单片机的一个
11、I/O 口，RW=0写，向 1602 写数据或是指令。RW=1读，从 1602 读取数据或是状态，如果是不需要进行读取操作，可以直接此位接 Vss。6、E，LCD1602 执行命令的使能信号，接单片机的一个 I/O 口。7、D0D7： LCD1602 的并行数据输入/输出端口，可以接单片机的任意一个的8 位的 I/O 端口（P0P3） ，如果是接 P0 口的话要接一个 8 位的上拉电阻。当应用 4 线并行驱动模式的时候，只需接 4 个并行的 I/O 端口。8、A：背光正极，可以接一个 1047 的限流电阻接到 VDD。9、K：背光负极，接 VSS。四、 LCD1602 的基本操作：1、读状态：
12、RS=0，RW=1，E=高脉冲。输出：D0D7 为状态字。2、读数据：RS=1，RW=1，E=高脉冲。输出：D0D7 为数据。3、写指令：RS=0，RW=0，E=高脉冲。输出：无74、写数据：RS=1，RW=0，E=高脉冲。输出：无。读操作时序写操作时序时序时间参数8五、 LCD1602 液晶显示屏指令：1、工作方式设置指令： （一般 0x38）：不关心，也就是说这个位是 0 或 1 都可以，一般取 0。DL：设置数据接口位数。DL=1：8 位数据接口(D7D0)。DL=0：4 位数据接口(D7D4)。N=0：一行显示。N=1：两行显示。F=0：58 点阵字符。F=1：510 点阵字符。说明：
13、因为是写指令字，所以 RS 和 RW 都是 0。LCD1602 只能用并行方式驱动，不能用串行方式驱动。而并行方式又可以选择 8 位数据接口或 4 位数据接口。这里我们选择 8 位数据接口(D7D0)。我们的设置是 8 位数据接口，两行显示，58 点阵，即 0b00111000 也就是 0x38。(注意：NF 是 10 或 11 的效果是一样的，都是两行 58 点阵。因为它不能以两行 510 点阵方式进行显示，换句话说，这里用 0x38 或 0x3c 是一样的)。2、显示开关控制指令(一般 0x0c)D=1：显示开，D=0：显示关。C=1：光标显示，C=0：光标不显示。B=1：光标闪烁，B=0
14、：光标不闪烁。说明：这里的设置是显示开，不显示光标，光标不闪烁，设置字为 0x0c。3进入模式设置指令:I/D=1：写入新数据后光标右移。I/D=0：写入新数据后光标左移。9S=1：显示移动。S=0：显示不移动。说明：这里的设置是 0x06。4光标或显示移动指令:说明：在需要进行整屏移动时，这个指令非常有用，可以实现屏幕的滚动显示效果。初始化时不使用这个指令。5清屏指令:说明：清除屏幕显示内容。光标返回屏幕左上角。执行这个指令时需要一定时间。6光标归位指令:说明：光标返回屏幕左上角，它不改变屏幕显示内容。7设置 CGRAM 地址指令:10说明：这个指令在上面已经介绍过。用法在后面例子中说明。8
15、设置 DDRAM 地址指令:说明：这个指令用于设置 DDRAM 地址。在对 DDRAM 进行读写之前，首先要设置DDRAM 地址，然后才能进行读写。前面我们说过，DDRAM 就是 LCD1602 的显示存储器。我们要在它上面进行显示，就要把要显示的字符写入 DDRAM。同样，我们想知道 DDRAM 某个地址上有什么字符，也要先设置 DDRAM 地址，然后将它读出到单片机。9读忙信号和地址计数器 AC:说明：这个指令用来读取 LCD1602 状态。对于单片机来说，LCD1602 属于慢速设备。当单片机向其发送一个指令后，它将去执行这个指令。这时如果单片机再次发送下一条指令，由于 LCD1602
16、速度较慢，前一条指令还未执行完毕，它将不接受这新的指令，导致新的指令丢失。因此这条读忙指令可以用来判断LCD1602 是否忙，能否接收单片机发来的指令。当 BF=1，表示 LCD1602 正忙，不能接受单片机的指令；当 BF=0，表示 LCD1602 空闲，可以接收单片机的指令。RS=0，表示是指令；RW=1，表示是读取。这条指令还有一个副产品：即可以得到地址记数器 AC 的值(address counter)。LCD1602 维护了一个地址计数器AC，用来记录下一次读写 CGRAM 或 DDRAM 的位置。需要强调的是：这条指令我一次也没有执行成功。很多网友似乎也是这样。好在我们有另外的办法
17、，也就是延时。通过查看每条指令的执行时间，再经过一些试验，可以确定指令的延时。这样就可以在上一条指令执行完毕后再执行下一条指令了。10写数据到 CGRAM 或 DDRAM 指令:11说明：RS=1，数据；RW=0，写。指令执行时，要在 DB7DB0 上先设置好要写入的数据，然后执行写命令。11从 CGRAM 或 DDRAM 读数据指令:说明：RS=1，数据；RW=1，读。先设置好 CGRAM 或 DDRAM 的地址，然后执行读取命令。数据就被读入后 DB7DB0。五、 1602LCD 的一般初始化（复位）过程 延时 15mS 写指令 38H（不检测忙信号） 延时 5mS 写指令 38H（不检测
18、忙信号） 延时 5mS 写指令 38H（不检测忙信号） 以后每次写指令、读/写数据操作均需要检测忙信号 写指令 38H：显示模式设置 写指令 08H：显示关闭 写指令 01H：显示清屏 写指令 06H：显示光标移动设置 写指令 0CH：显示开及光标设置七、实例：下面我们就以一个实例来结束这篇文章。先介绍一下背景：单片机最小系统(扩充了外部 RAM 62256)。采用 STC89C52RC，晶振 22.1184MHZ。以 58 点阵，162 行，8 位数据端口。首先在第一行显示“I love MCU!”,第二行显示“LCD1602 Test!”。延时一段时间，清屏。然后在第一行显示自定义字符：摄
19、氏温标标志。第二行显示圆周率(pai)标志。再延时一段时间，清屏。最后在第一行显示“Welcome to my blog!”，显示方式是从屏幕右面移入，左面移出，周而复始。12/File1#ifndef _ZHANGTYPE_H_#define _ZHANGTYPE_H_#define uint8 unsigned char#define uint16 unsigned short int#define uint32 unsigned long int#define int8 signed char#define int16 signed short int#define int32 sign
20、ed long int#define uint64 unsigned long long int#define int64 signed long long int#endif /File2#ifndef _FUN_H_#define _FUN_H_ #include “ZhangType.h“#include void Delay(uint16 time); #endif /File3#include “fun.h“ void Delay(uint16 time)while(time-); /File4#ifndef _1602_H_#define _1602_H_#include13#in
21、clude “ZhangType.h“ /变量类型#include “fun.h“ /常用函数 #define SETMODE 0x38 /16*2 显示,5*7 点阵,8 位数据接口#define DISOPEN 0x0C /显示开,不显示光标,光标不闪烁#define DISMODE 0x06 /读写字符后地址加 1,屏显不移动#define SETADDR 0x80 /设置数据地址指针初始值#define CLEAR 0x01 /清屏,数据指针清零#define RET 0x02 /回车,数据指针清零 #define PORT P2 /I/O 口 sbit RS = P10;sbit R
22、W = P11;sbit E = P12; void Init1602(void); /初始化 1602void Write1602_Com(uint8 com); /写命令void Write1602_Dat(uint8 dat); /写数据void CheckBusy(void); /检查忙void Write1602_One_Dat(uint8 X,uint8 Y,uint8 dat); /写一个数据void Write1602_Str(uint8 addr,uint8 length,uint8 *pbuf); /写一个数据串 #end if /File5#include “1602.h
23、“ void Write1602_Com(uint8 com)E=0;RS=0; /命令Delay(50); /延时RW=0; /写 Delay(50);PORT=com; /端口赋值Delay(50);E=1; /高脉冲Delay(50);E=0;void Write1602_Dat(uint8 dat)E=0;RS=1; /数据Delay(50); /延时RW=0; /写Delay(50);PORT=dat; /端口赋值14Delay(50);E=1; /高脉冲Delay(50);E=0; void CheckBusy(void)uint8 temp;RS=0; /命令RW=1; /读E=
24、0;while(1)PORT=0xFF; /端口为输入E=1; /高脉冲temp=PORT;E=0;if (temp void Init1602(void)Write1602_Com(SETMODE); /模式设置Delay(500);Write1602_Com(DISOPEN); /显示设置Delay(500);Write1602_Com(DISMODE); /显示模式Delay(500);Write1602_Com(CLEAR); /清屏Delay(500); void Write1602_One_Dat(uint8 x,uint8 y,uint8 dat)xyif(y)x|=0x40;x
25、|=0x80;Write1602_Com(x);Write1602_Dat(dat); void Write1602_Str(uint8 addr,uint8 length,uint8 *pbuf)15uint8 i; Write1602_Com(addr);for(i=0;iWrite1602_Dat(pbufi); /File6*名称:主文件(_main.c)*功能:测试*日期:2014/09/09*/#include “1602.h“#include “fun.h“ uint8 code hot8= /摄氏温度字模0x10,0x06,0x09,0x08,0x08,0x09,0x06,0x
26、00;uint8 code pi8= 0x00,0x1f,0x0a,0x0a,0x0a,0x13,0x00,0x00 /pai; uint8 code strMCU=“I love MCU!“;uint8 code strTest=“LCD1602 Test!“;uint8 code blog=“Welcome to my blog!“; uint8 i; void main()Init1602(); /初始化 1602 /自定义 CGRAMWrite1602_Str(0x40,8,hot); /摄氏温标Write1602_Str(0x48,8,pi); /paiWrite1602_Str(0
27、x80,strlen(strMCU),strMCU); /“I love MCU!“Write1602_Str(0x80+0x40,strlen(strTest),strTest); /“LCD1602 Test!“for(i=0;i50;i+) /延时一段时间Delay(10000);Write1602_Com(CLEAR); /指令执行时间较长Delay(500); /多加一些延时for(i=0;i16;i+)Write1602_Dat(0);Write1602_Com(0xc0); /设置 DDRAM 地址for(i=0;i16;i+)16Write1602_Dat(1);for(i=0;i50;i+) /延时一段时间Delay(10000);Write1602_Com(CLEAR); /指令执行时间较长Delay(500); /多加一些延时Write1602_Str(0x80+0x10,strlen(blog),blog); /写在显示之外while(1)Write1602_Com(0x18); /左移for(i=0;i20;i+) /延时Delay(10000); /# THE END #
