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/5.自制單片機(jī)之五LCD1602的驅(qū)動LCD1602已很普遍了,具體介紹我就不多說了,市面上字符液晶絕大多數(shù)是基于HD44780液晶芯片的,控制原理是完全相同的,因此HD44780寫的控制程序可以很方便地應(yīng)用于市面上大部分的字符型液晶.字符型LCD通常有14條引腳線或16條引腳線的LCD,多出來的2條線是背光電源線VCC(15腳)和地線GND(16腳),其控制原理與14腳的LCD完全一樣,定義如下表所示:
字符型LCD的引腳定義?HD44780內(nèi)置了DDRAM、CGROM和CGRAM。DDRAM就是顯示數(shù)據(jù)RAM,用來寄存待顯示的字符代碼。共80個(gè)字節(jié),其地址和屏幕的對應(yīng)關(guān)系如下表:?也就是說想要在LCD1602屏幕的第一行第一列顯示一個(gè)”A”字,就要向DDRAM的00H地址寫入“A”字的代碼就行了.但具體的寫入是要按LCD模塊的指令格式來進(jìn)行的,后面我會說到的。那么一行可有40個(gè)地址呀?是的,在1602中我們就用前16個(gè)就行了。第二行也一樣用前16個(gè)地址。對應(yīng)如下:
DDRAM地址與顯示位置的對應(yīng)關(guān)系我們知道文本文件中每一個(gè)字符都是用一個(gè)字節(jié)的代碼記錄的.一個(gè)漢字是用兩個(gè)字節(jié)的代碼記錄。在PC上我們只要打開文本文件就能在屏幕上看到對應(yīng)的字符是因?yàn)樵诓僮飨到y(tǒng)里和BIOS里都固化有字符字模.什么是字模?就代表了是在點(diǎn)陣屏幕上點(diǎn)亮和熄滅的信息數(shù)據(jù).例如“A"字的字模:
01110○■■■○?
10001■○○○■?
10001■○○○■?
10001■○○○■?
11111■■■■■?
10001■○○○■
10001■○○○■?上圖左邊的數(shù)據(jù)就是字模數(shù)據(jù),右邊就是將左邊數(shù)據(jù)用“○”代表0,用“■”代表1??闯鍪莻€(gè)“A”字了嗎?在文本文件中“A”字的代碼是41H,PC收到41H的代碼后就去字模文件中將代表A字的這一組數(shù)據(jù)送到顯卡去點(diǎn)亮屏幕上相應(yīng)的點(diǎn),你就看到“A”這個(gè)字了。
剛才我說了想要在LCD1602屏幕的第一行第一列顯示一個(gè)"A"字,就要向DDRAM的00H地址寫入“A”字的代碼41H就行了,可41H這一個(gè)字節(jié)的代碼如何才能讓LCD模塊在屏幕的陣點(diǎn)上顯示“A"字呢?同樣,在LCD模塊上也固化了字模存儲器,這就是CGROM和CGRAM。HD44780內(nèi)置了192個(gè)常用字符的字模,存于字符產(chǎn)生器CGROM(CharacterGeneratorROM)中,另外還有8個(gè)允許用戶自定義的字符產(chǎn)生RAM,稱為CGRAM(CharacterGeneratorRAM)。下圖說明了CGROM和CGRAM與字符的對應(yīng)關(guān)系。從上圖可以看出,“A”字的對應(yīng)上面高位代碼為0100,對應(yīng)左邊低位代碼為0001,合起來就是01000001,也就是41H.可見它的代碼與我們PC中的字符代碼是基本一致的。因此我們在向DDRAM寫C51字符代碼程序時(shí)甚至可以直接用P1='A'這樣的方法。PC在編譯時(shí)就把“A”先轉(zhuǎn)為41H代碼了。?字符代碼0x00~0x0F為用戶自定義的字符圖形RAM(對于5X8點(diǎn)陣的字符,可以存放8組,5X10點(diǎn)陣的字符,存放4組),就是CGRAM了。后面我會詳細(xì)說的。?0x20~0x7F為標(biāo)準(zhǔn)的ASCII碼,0xA0~0xFF為日文字符和希臘文字符,其余字符碼(0x10~0x1F及0x80~0x9F)沒有定義。那么如何對DDRAM的內(nèi)容和地址進(jìn)行具體操作呢,下面先說說HD44780的指令集及其設(shè)置說明,請瀏覽該指令集,并找出對DDRAM的內(nèi)容和地址進(jìn)行操作的指令。共11條指令:清屏指令
功能:<1〉清除液晶顯示器,即將DDRAM的內(nèi)容全部填入"空白"的ASCII碼20H;
<2〉光標(biāo)歸位,即將光標(biāo)撤回液晶顯示屏的左上方;?
<3>將地址計(jì)數(shù)器(AC)的值設(shè)為0.光標(biāo)歸位指令功能:<1>把光標(biāo)撤回到顯示器的左上方;
<2>把地址計(jì)數(shù)器(AC)的值設(shè)置為0;
<3〉保持DDRAM的內(nèi)容不變。
3.進(jìn)入模式設(shè)置指令功能:設(shè)定每次定入1位數(shù)據(jù)后光標(biāo)的移位方向,并且設(shè)定每次寫入的一個(gè)字符是否移動。參數(shù)設(shè)定的?
情況如下所示:
位名
設(shè)置?
I/D
0=寫入新數(shù)據(jù)后光標(biāo)左移
1=寫入新數(shù)據(jù)后光標(biāo)右移
S
0=動
1=寫入新數(shù)據(jù)后顯示屏整體右移1個(gè)字符
4.顯示開關(guān)控制指令功能:控制顯示器開/關(guān)、光標(biāo)顯示/關(guān)閉以及光標(biāo)是否閃爍。參數(shù)設(shè)定的情況如下:
位名
設(shè)置?
D
0=顯示功能關(guān)
1=顯示功能開?
C
0=無光標(biāo)
1=有光標(biāo)
B
0=光標(biāo)閃爍
1=光標(biāo)不閃爍
5.設(shè)定顯示屏或光標(biāo)移動方向指令功能:使光標(biāo)移位或使整個(gè)顯示屏幕移位。參數(shù)設(shè)定的情況如下:
S/C
R/L
設(shè)定情況
0
0
光標(biāo)左移1格,且AC值減1?
0
1
光標(biāo)右移1格,且AC值加1
1
0
顯示器上字符全部左移一格,但光標(biāo)不動
1
1
顯示器上字符全部右移一格,但光標(biāo)不動?6。功能設(shè)定指令功能:設(shè)定數(shù)據(jù)總線位數(shù)、顯示的行數(shù)及字型.參數(shù)設(shè)定的情況如下:?
位名
設(shè)置
DL
0=數(shù)據(jù)總線為4位
1=數(shù)據(jù)總線為8位
N
0=顯示1行
1=顯示2行
F
0=5×7點(diǎn)陣/每字符
1=5×10點(diǎn)陣/每字符?7.設(shè)定CGRAM地址指令功能:設(shè)定下一個(gè)要存入數(shù)據(jù)的CGRAM的地址。
8。設(shè)定DDRAM地址指令功能:設(shè)定下一個(gè)要存入數(shù)據(jù)的DDRAM的地址。
9。讀取忙信號或AC地址指令功能:〈1〉讀取忙碌信號BF的內(nèi)容,BF=1表示液晶顯示器忙,暫時(shí)無法接收單片機(jī)送來的數(shù)據(jù)或指令;?
當(dāng)BF=0時(shí),液晶顯示器可以接收單片機(jī)送來的數(shù)據(jù)或指令;
<2>讀取地址計(jì)數(shù)器(AC)的內(nèi)容。?10。數(shù)據(jù)寫入DDRAM或CGRAM指令一覽功能:<1〉將字符碼寫入DDRAM,以使液晶顯示屏顯示出相對應(yīng)的字符;
<2>將使用者自己設(shè)計(jì)的圖形存入CGRAM。11.從CGRAM或DDRAM讀出數(shù)據(jù)的指令一覽功能:讀?。模腞AM或CGRAM中的內(nèi)容。?基本操作時(shí)序:讀狀態(tài)
輸入:RS=L,RW=H,E=H
輸出:DB0~DB7=狀態(tài)字?寫指令
輸入:RS=L,RW=L,E=下降沿脈沖,DB0~DB7=指令碼
輸出:無?讀數(shù)據(jù)
輸入:RS=H,RW=H,E=H
輸出:DB0~DB7=數(shù)據(jù)
寫數(shù)據(jù)
輸入:RS=H,RW=L,E=下降沿脈沖,DB0~DB7=數(shù)據(jù)
輸出:無看了那么多是不是有些暈?我也是啊,不過慢慢理解還是沒問題的。
實(shí)際上面說了那么多具體怎么操作我還是沒會啊?好!咱就簡單點(diǎn)。?舉個(gè)實(shí)例,就在LCD1602屏幕上第一行第一列顯示個(gè)“A”字。?1.先初始化。(老大!好像上面沒初始化這條指令?。??
先別拿東西扔我,說明書上是這么說的。也就先寫入些指令。
//先定義接口?#include<AT89x51.h〉?/*****************************************?
P1---DB0~DB7
P2.0--——-—RS?
P2。1------RW
P2。2-——---E?*****************************************/?#defineLCD_DB
P1?
sbit
LCD_RS=P2^0;
sbit
LCD_RW=P2^1;?
sbit
LCD_E=P2^2;/******定義函數(shù)****************/#defineucharunsignedchar?#defineuintunsignedint?voidLCD_init(void);//初始化函數(shù)
voidLCD_write_command(ucharcommand);//寫指令函數(shù)
voidLCD_write_dat(yī)a(uchardat);//寫數(shù)據(jù)函數(shù)?voidLCD_disp_char(ucharx,uchary,uchardat);//在某個(gè)屏幕位置上顯示一個(gè)字符,X(0-16),y(1-2)?//voidLCD_check_busy(void);//檢查忙函數(shù)。我沒用到此函數(shù),因?yàn)橥ㄟ^率極低。
voiddelay_n40us(uintn);//延時(shí)函數(shù)?//********************************?//*******初始化函數(shù)***************?voidLCD_init(void)
{
LCD_write_command(0x38);//設(shè)置8位格式,2行,5x7?LCD_write_command(0x0c);//整體顯示,關(guān)光標(biāo),不閃爍?LCD_write_command(0x06);//設(shè)定輸入方式,增量不移位?LCD_write_command(0x01);//清除屏幕顯示
delay_n40us(100);//實(shí)踐證明,我的LCD1602上,用for循環(huán)200次就能可靠完成清屏指令.
}?//********************************
//********寫指令函數(shù)************?voidLCD_write_command(uchardat)?{?LCD_DB=dat;
LCD_RS=0;//指令?LCD_RW=0;//寫入
LCD_E=1;//允許?LCD_E=0;
delay_n40us(1);//實(shí)踐證明,我的LCD1602上,用for循環(huán)1次就能完成普通寫指令。?}?//*******************************
//********寫數(shù)據(jù)函數(shù)*************?voidLCD_write_data(uchardat)?{
LCD_DB=dat(yī);?LCD_RS=1;//數(shù)據(jù)?LCD_RW=0;//寫入
LCD_E=1;//允許
LCD_E=0;?delay_n40us(1);
}?//********************************?//*******顯示一個(gè)字符函數(shù)*********?voidLCD_disp_char(ucharx,uchary,uchardat)?{
ucharaddress;?if(y==1)?
address=0x80+x;
else?
address=0xc0+x;?LCD_write_command(address);
LCD_write_data(dat);?}
//********************************?/*******檢查忙函數(shù)*************?voidLCD_check_busy()
//實(shí)踐證明,在我的LCD1602上,檢查忙指令通過率極低,以?{
//至于不能正常使用LCD.因此我沒有再用檢查忙函數(shù).而使
do
//用了延時(shí)的方法,延時(shí)還是非常好用的。我試了一下,用
{LCD_E=0;
//for循環(huán)作延時(shí),普通指令只要1次循就可完成。清屏指令
LCD_RS=0;
//要用200次循環(huán)便能完成。
LCD_RW=1;?
LCD_DB=0xff;
LCD_E=1;?
}while(LCD_DB^7==1);}
******************************/
//********延時(shí)函數(shù)***************
voiddelay_n40us(uintn)?{uinti;
ucharj;
for(i=n;i>0;i-—)
for(j=0;j〈2;j++);
//在這個(gè)延時(shí)循環(huán)函數(shù)中我只做了2次循環(huán),?}
//實(shí)踐證明我的LCD1602上普通的指令只需1次循環(huán)就能可靠完成。
//*******************************//*********主函數(shù)*****************?voidmain(void)?{?
LCD_init();?
LCD_disp_char(0,1,"A");?
while(1);?}//*******************************具體電路的制作是很簡單的,就接了兩個(gè)電阻,一個(gè)是10歐姆的背光限流電阻,另一個(gè)是2K的LCD極板電壓調(diào)節(jié)電阻。這兩個(gè)電阻的阻值怎么定呢?背光比較簡單,它就相當(dāng)于在后面接了幾個(gè)發(fā)光二極管,任何時(shí)候你只要在15、16腳串上個(gè)100歐的電位器接上電源,調(diào)節(jié)電位器,覺得亮度合適。此時(shí)的阻值便可.LCD液晶極板驅(qū)動電壓調(diào)節(jié)電阻的確定就稍微麻煩一點(diǎn)。在各數(shù)據(jù)線,控制線接好關(guān)通上電源的前提下在第3腳(VEE)和地之間接一個(gè)10K的電位器。調(diào)節(jié)電位器。當(dāng)3腳電壓高時(shí)為全亮,電壓為0時(shí)為全暗(液晶全顯示為黑塊)。你用電位器把屏幕從全暗剛好調(diào)到變亮。這時(shí)便可調(diào)試程序。待屏幕能正確顯示后再細(xì)調(diào)電位器,使對比度合適。這時(shí)的阻值便可確定,然后換成等值的固定電阻焊上便可。我們接著上次的系統(tǒng)板制做:新買的1602LCD,20元,貴不?反面:組裝后:具體電路圖:接口說明:運(yùn)行:用戶自定義字符的應(yīng)用:我們從CGROM表上可以看到,在表的最左邊是一列可以允許用戶自定義的CGRAM,從上往下看著是16個(gè),實(shí)際只有8個(gè)字節(jié)可用。它的字符碼是00000000-00000111這8個(gè)地址,表的下面還有8個(gè)字節(jié),但因?yàn)檫@個(gè)CGRAM的字符碼規(guī)定0-2位為地址,3位無效,4-7全為零。因此CGRAM的字符碼只有最后三位能用也就是8個(gè)字節(jié)了。等效為0000X111,X為無效位,最后三位為000—111共8個(gè)。?如果我們要想顯示這8個(gè)用戶自定義的字符,操作方法和顯示CGROM的一樣,先設(shè)置DDRAM位置,再向DDRAM寫入字符碼,例如“A”就是41H?,F(xiàn)在我們要顯示CGRAM的第一個(gè)自定義字符,就向DDRAM寫入00000000B(00H),如果要顯示第8個(gè)就寫入00000111(08H),簡單吧!?好!現(xiàn)在我們來看怎么向這八個(gè)自定義字符寫入字模。有個(gè)設(shè)置CGRAM地址的指令大家還記得嗎?趕快再找出來看看。
從這個(gè)指令可以看出指令數(shù)據(jù)的高2位已固定是01,只有后面的6位是地址數(shù)據(jù),而這6位中的高3位就表示這八個(gè)自定義字符,最后的3位就是字模數(shù)據(jù)的八個(gè)地址了。例如第一個(gè)自定義字符的字模地址為01000000-01000111八個(gè)地址。我們向這8個(gè)字節(jié)寫入字模數(shù)據(jù),讓它能顯示出“℃"?地址:01000000數(shù)據(jù):00010000
圖示:○○○■○○○○?0100000100000110
○○○○○■■○?0100001000001001
○○○○■○○■?0100001100001000
○○○○■○○○
0100010000001000
○○○○■○○○?0100010100001001
○○○○■○○■
0100011000000110
○○○○○■■○?0100011100000000
○○○○○○○○?下面我們寫一段程序讓這8個(gè)自定義字符顯示出一個(gè)心的圖案:?#include<reg51.h>?unsignedchartable1[]={0x03,0x07,0x0f,0x1f,0x1f,0x1f,0x1f,0x1f,
0x18,0x1E,0x1f,0x1f,0x1f,0x1f,0x1f,0x1f,
0x07,0x1f,0x1f,0x1f,0x1f,0x1f,0x1f,0x1f,?
0x10,0x18,0x1c,0x1E,0x1E,0x1E,0x1E,0x1E,?
0x0f,0x07,0x03,0x01,0x00,0x00,0x00,0x00,?
0x1f,0x1f,0x1f,0x1f,0x1f,0x0f,0x07,0x01,?
0x1f,0x1f,0x1f,0x1f,0x1f,0x1c,0x18,0x00,?
0x1c,0x18,0x10,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};//心圖案
unsignedchartable[]={0x10,0x06,0x09,0x08,0x08,0x09,0x06,0x00};//字符℃#define
CLEARSCREEN
LCD_write_command(0x01)/**************定義接口************************/#define
LCDIO
P2?sbitLCD1602_RS=P3^0;
?sbitLCD1602_RW=P3^1;
sbitLCD1602_EN=P3^2;
/**************定義函數(shù)************************/
voidLCD_write_command(unsignedcharcommand);//寫入指令函數(shù)
voidLCD_write_dat(unsignedchardat);//寫入數(shù)據(jù)函數(shù)
voidLCD_set_xy(unsignedcharx,unsignedchary);//設(shè)置顯示位置函數(shù)?voidLCD_dsp_char(unsignedx,unsignedchary,unsignedchardat);//顯示一個(gè)字符函數(shù)?voidLCD_dsp_string(unsignedcharX,unsignedcharY,unsignedchar*s);//顯示字符串函數(shù)
voidLCD_init(void);//初始化函數(shù)?voiddelay_nms(unsignedintn);//延時(shí)函數(shù)?/********************************************//************初始化函數(shù)****************/?voidLCD_init(void)
{
CLEARSCREEN;//clearscreen?LCD_write_command(0x38);//set8bitdatatransmissionmode?LCD_write_command(0x0c);//opendisplay(enablelcddisplay)
LCD_write_command(0x80);//setlcdfirstdisplayaddress
CLEARSCREEN;//clearscreen
}?/****************************************************//**************寫指令函數(shù)********************************/
?voidLCD_write_command(unsignedcharcommand)
{
LCDIO=command;?
LCD1602_RS=0;
?
LCD1602_RW=0;?
LCD1602_EN=0;?
LCD1602_EN=1;
delay_nms(10);?}?/***************************************************/
/****************寫數(shù)據(jù)函數(shù)************************/?voidLCD_write_dat(unsignedchardat(yī))
{?LCDIO=dat;?LCD1602_RS=1;
LCD1602_RW=0;?LCD1602_EN=0;?delay_nms(1);?LCD1602_EN=1;
}
/****************************************************//***************設(shè)置顯示位置**************************/
voidLCD_set_xy(unsignedcharx,unsignedchary)
{?unsignedcharaddress;?if(y==1)
address=0x80+x;?else
address=0xc0+x;
LCD_write_command(address);?}
/***************************************************//****************顯示一個(gè)字符**********************/?voidLCD_dsp_char(unsignedx,unsignedchary,unsignedchardat)?{
LCD_set_xy(x,y);
LCD_write_dat(dat(yī));
}?/**********************************************//***************顯示字符串函數(shù)***************/
voidLCD_dsp_string(unsignedcharX,unsignedcharY,unsignedchar*s)?{?
LCD_set_xy(X,Y);
while(*s)
?
{?
LCD_wri
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