第8章LCD顯示器原理應(yīng)用副本

1、第八章LCD顯示器原理及應(yīng)用【Proteus中LCD的選擇，用Optoelectronics,在后面有挺多的LCD顯示器件】81液晶顯示器模塊的原理1. 字符型液晶顯示模塊RT-1602C的外觀與引腳16 11OOOQOOOOOOOOOOOO 16;rlQ©圖8-1顯示容量：16個X 2排字符；工作電流 2.0mA（5.0V ;字符尺寸：2.95X 4.35mm?！灸軌蚩吹降氖?排，各16個字符，不是漢字】RT-1602C采用標(biāo)準(zhǔn)的16腳接口，各引腳情況如下：第1腳：VSS為電源地；第2腳：VDD為+5V電源；【從高頻的角度，應(yīng)該1電源，2地第3腳：VEE為液晶顯示對比度調(diào)整端，接正

2、電源時對比度最弱，接地時對 比度最高，對比度過高時，會產(chǎn)生 鬼影”使用時可以通過一個10K的電位器 調(diào)整對比度。第4腳：RS為數(shù)據(jù)/命令選擇端，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇 命令寄存器。RS： RegisterSelectior第5腳：I1，讀寫操作選擇1 -讀，0 寫）。RSHI寄存器及操作00指令寄存器寫入:01忙信號和地址計數(shù)器讀出10數(shù)據(jù)寄存器寫入11數(shù)據(jù)寄存器讀出第6腳：E端為使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時 負跳變），液晶模 塊執(zhí)行命令?！绢愃朴?4LS373,需要負跳變】執(zhí)行一條命令或?qū)懭胍粋€數(shù)據(jù)，都要使E有一個負跳變。第714腳：D0D7,為8位雙向數(shù)據(jù)總線，與單片

3、機的數(shù)據(jù)總線相連， 三 態(tài)。第15腳：BLA，背光電源，通常為+ 5V，并聯(lián)一個電位器，調(diào)節(jié)背光亮度0第16腳：BLK，背光電源地。2. 字符型液晶顯示模塊RT-1602C勺內(nèi)部結(jié)構(gòu) 液晶顯示模塊RT-C1602C的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以分成三部分：一為LCD控制器，二為LCD驅(qū)動器，三為 LCD顯示裝置，如圖所示：地 VSS + 5V VDD 液晶顯示倡壓信號VL -RS -讀寫選擇R評_ 使能端E -LCDLCD控制動器器HD44780HD44100LCD顯示裝備圖8-2控制器采用HD44780,驅(qū)動器采用HD44100。HD44780是字符型液晶顯示 控制器的代表電路。HD44780控制器的特點：

4、（1>可選擇5>7或5X10點字符。【X方向為5個點，丫方向為7或10點（2>HD44780的顯示緩沖區(qū)DDRAM、字符發(fā)生存儲器VROM ）【具體的內(nèi)容如圖8 -4及用戶自定義的字符發(fā)生器CGRAM全部集成在芯片內(nèi)?！救绻脩舨欢x字符，則字符發(fā)生器CGRAM可以不管HD44780有80個字節(jié)的顯示緩沖區(qū)，分兩行，地址為：第一行為 00H27H ; <03940個）第二行為 40H67H。<64103 40個）顯示位置的排列順序跟LCD的型號有關(guān)，RT-1602C液晶顯示模塊的顯示地址與實際顯示位置的關(guān)系如下圖所示?！咀⒁猓?理解 “ 00和 “ 40圖8-3【

5、27H=2X16+ 7=3940H=4X16=6467H=6X16+ 7=96+ 7=103103-64=39】（4>HD44780具有8位數(shù)據(jù)和4位數(shù)據(jù)傳輸兩種方式，可與4/8位CPU相連?！静捎? 位CPU時，應(yīng)該采用8位數(shù)據(jù)傳輸方式，在51系列中，用8位方式】（5>HD44780具有簡單而功能較強的指令集，可實現(xiàn) 字符移動、閃爍等顯示功能。HD44780內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器vROM ）已經(jīng)存儲了 160個不同的點陣字符 圖形，如圖8-4所示：【從這些點陣字符數(shù)據(jù)可以看出，顯示時，需要用ASCII碼】這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號和日文假名等 ，每一個字符

6、都有一個固定的代碼。比如數(shù)字“ 1的代碼是00110001BV31H），又如大寫的英文字母 “A”勺代碼是01000001BV41H）,【上面的數(shù)字在前，左邊 的數(shù)字在后】可以看出英文字母的代碼與ASCII編碼相同。要顯示“ 1時，只需 將ASCII碼31H存入DDRAM指定位置，顯示模塊將在相應(yīng)的位置把數(shù)字“ 1的點陣字符圖形顯示出來，就可以看到數(shù)字“ 1。00000001001022LL 1 oooioi01 01111OOOLOO1101010111100L 10 l11101111H KW«000il«0FR0cepxxxxOO：O 1<2>11口Qmn

7、SqJ 0IT2E：R匕廠rY戶eiCatxjeOiOl 1#3匸S匚.三OT=EC"ixxci i no<S>車4C-|TdtI卜PnXKXXO'lO1 1g5EUi 4才ZL<sU1u(7)&6TFUf7=?7T"3P£xxxxD1114S>-J-VU1 w3w1gJLxxxxlOOU(l>cSHXPTx廠Xxxxx1OO1(2>>9IV1yp尊JIL-1y1 (J 1 O<3>*Jz J 1NXZJ譏L-J手XMMX 1 0 1 I-N>+KEk<*rt乂J=iXXXK 1 I

8、OC)(6)<L¥11 $FlJtMXX 1LO1MM>Z>t<'xxxx LI 10<?)>Hn->X.XXX 11117O0+-nOIlli圖8-43. 指令格式與指令功能LCD控制器HD44780內(nèi)有多個寄存器，通過RSffi 引腳上的電平?jīng)Q定 對命令和數(shù)據(jù)）寄存器的選擇和讀/寫，DB7DB0決定命令功能。選擇情況如表：RSa寄存器及操作00指令寄存器寫入:01忙信號和地址計數(shù)器讀出10數(shù)據(jù)寄存器寫入11數(shù)據(jù)寄存器讀出E端，當(dāng)E出現(xiàn)負跳變的時候，LCD執(zhí)行命令或執(zhí)行數(shù)據(jù) 總共有11條指令，它們的格式和功能如下：序號指令RSR/W

9、D7D6D5D4DSD2D1DO1清顯示000Q0000012光標(biāo)返回0I 00000001+3置輸入模式0I 0000001I/DS4顯示開/關(guān)控制0000001DCB5光標(biāo)或字符移位000001S/CR/L*6査功能00001DLNF7置宇符發(fā)生存貯器地址0001宇符發(fā)生存貯器地址S置數(shù)擁存貯器地址001顯示數(shù)據(jù)存貯器拖址9逵忙標(biāo)志或地址01BF計數(shù)器地址10寫數(shù)到CGRAM或DDRAM10要寫的數(shù)據(jù)內(nèi)容111從亡它尺AM或DD尺AM讀數(shù)1M讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)客【表格中紅色“ 1”代表每一個指令的特征】(1清屏命令格式【指令寄存器寫入，RS=O,R/W=O,指令碼0X01】RSLZJD7D6D5

10、D4D3D2D1D00000 1000001功能：清除屏幕顯示，將顯示緩沖區(qū)DDRAM的內(nèi)容全部寫入空格vASCII 2 0H)，也就是LCD上無顯示。光標(biāo)復(fù)位，回到顯示器的左上角 光標(biāo)復(fù)位到地址00H位置，相當(dāng)于 地址計數(shù)器AC清零)?！続C和單片機中的PC類似】(2光標(biāo)復(fù)位命令格式【指令寄存器寫入，指令碼0X10】RSaD7D6D5D4D3D2D1D0000000001X功能：光標(biāo)返回到地址00H位置?！緮?shù)據(jù)指針清零】 (3輸入方式設(shè)置命令格式：【指令寄存器寫入】RSaD7D6D5D4D3D2D1D000000001I/DS功能：設(shè)定光標(biāo)的移動方向，并指定整體顯示是否移動 其中：I/D光標(biāo)

11、移動方向：當(dāng)l/D=1，光標(biāo)從左向右移動；當(dāng)讀或?qū)懸粋€字符后，地址指針加1，且光標(biāo)加1向右移動一個字符位置?！疽话悴捎脧淖蟮接摇慨?dāng)I/D=0，光標(biāo)從右向左移動；當(dāng)讀或?qū)懸粋€字符后，地址指針減1，且光標(biāo)減1向左移動一個字符位置?！就鈬?xí)慣】S屏幕上所有文字是否左移或者右移：當(dāng)S=1時，寫入一個字符，整屏顯示左移I/D=1 )或右移l/D=0 )，以得到 光標(biāo)不移動而屏幕移動的效果； 當(dāng)S=0時，寫入一個字符，整屏顯示不移動。(4顯示開關(guān)控制命令格式：【指令寄存器寫入】RSaD7D6D5D4D3D2D1D00000001Dr cB顯示控制開關(guān)。其中：D位控制整體顯示的開與關(guān)，D=1，開顯示；D=0

12、，關(guān)顯示C位控制光標(biāo)的開與關(guān)，C=1，有光標(biāo)；C=0，無光標(biāo)。B位控制光標(biāo)字符閃爍，B=1，字符閃爍；B=0，字符不閃爍。例如：RS=O, RW=O,顯示開關(guān)控制字OCH=0000 1100 表示：D=1開顯示，C=0無光標(biāo)，B=0字符不閃例如：RS=0，RW=0,顯示開關(guān)控制字OEH=0000 1110 表示：D=1開顯示，C=1有光標(biāo)，B=0字符不閃(5光標(biāo)或顯示移位置命令格式：【指令寄存器寫入】RSaD7D6D5D4D3D2D1D00000 n01S/CR/LXX功能：移動光標(biāo)或整體顯示，DDRAM中內(nèi)容不變。 其中：S/C=1時，移位顯示的文字；S/C=0時，移動光標(biāo)R/L=1時，向右

13、移位；R/L=0時，向左移位(6功能設(shè)置命令格式：【指令寄存器寫入】RSaD7D6D5D4D3D2D1D00000 n1DLNFXXDL位設(shè)置接口數(shù)據(jù)位數(shù)，DL=1為8位數(shù)據(jù)接口； DL=0為4位數(shù)據(jù)接口 【MCS-51為8位，所以應(yīng)該用8位方式“ 1”【和教材上的不一樣N位設(shè)置顯示行數(shù)，N=0，單行顯示；N=1雙行顯示。F位設(shè)置字型大小，F(xiàn)=1時為5X10點陣字符，F(xiàn)=0時為5 X7點陣字符。例如：功能設(shè)置命令38H=0011 1000表示：設(shè)置8位數(shù)據(jù)接口，16X22行顯示,N=1)，F(xiàn)=0，5X7點陣字符(7設(shè)置字庫CGRAM地址命令格式：【指令寄存器寫入】RSLHJD7D6D5D4D3

14、D2D1D00001AAAAAA功能：設(shè)置CGRAM的地址，地址范圍063?！咀址l(fā)生器RAM地址設(shè)置。】 【用戶自定義的字符，如果沒有自定義的字符，此命令可以不用】(8顯示緩沖區(qū)DDRAM地址設(shè)置命令格式：【指令寄存器寫入】RSD7D6D5D4D3D2D1D0001A :AAAAAA功能：DDRAM地址設(shè)置，地址范圍為0127。【不能任意取值】【控制器內(nèi)設(shè)有一個數(shù)據(jù)地址指針，用戶可通過它們來訪問內(nèi)部的全部80字節(jié) RAM 80H+ 地址碼 D7=1，-80H,地址碼為 0 27H, 40H-67H)【這個命令在編程時肯定要使用，主要用來設(shè)置在第一或第二行顯示內(nèi)容】(9讀忙標(biāo)志BF及光標(biāo)地址A

15、C命令格式：【指令寄存器，忙標(biāo)志讀出】RSaD7D6D5D4D3D2D1D001BFAC功能：BFvBusyFlag)位為忙標(biāo)志。BF=1，表示忙，LCM不能接收命令和數(shù)據(jù)；BF=0，表示L CM不忙，可以接收命令和數(shù)據(jù)。AC位為地址計數(shù)器的值，范圍為0127?！?07FH例如：(Busy_Check( & 0x80 = 0x80。/取出最高位，判斷是否忙?！就ǔ＞褪峭袛嘧罡呶皇欠駷椤?1”，表示LCD忙，“ 0”表示不忙】(10寫DDRAM或CGRAM命令格式：【數(shù)據(jù)寄存器寫入】RSLHJD7D6D5D4D3D2D1D010DATA功能：將數(shù)據(jù)寫入CGRAM或DDRAM中，應(yīng)與CG

16、RAM或DDRAM地址設(shè) 置命令結(jié)合使用?！久?和命令10，肯定使用】(11讀DDRAM或CGRAM命令格式：【數(shù)據(jù)寄存器讀出】RSaD7D6D5D4D3D2D1D011DATA功能：從CGRAM或DDRAM中讀出數(shù)據(jù)，應(yīng)與CGRAM或DDRAM地址設(shè)置命 令結(jié)合使用?！疽话悴挥谩恳壕э@示模塊是一個慢顯示器件，如果在執(zhí)行每條指令之前，一定要確認 模塊的忙標(biāo)志為低電平，表示不忙，否則此指令失效。所以 在寫入命令或數(shù)據(jù) 時，要先查詢液晶顯示模塊是否忙。顯示字符時首先要輸入顯示字符地址，也就是告訴模塊在什么位置顯示字 符，表8-2是TC1602EL液晶模塊的內(nèi)部顯示位與DDRAM地址的對應(yīng)關(guān)系。表

17、8-2顯示位與DDRAM地址的對應(yīng)關(guān)系123456189* F3940DDRAM第 行0001020304050607OS 2627地址CH)第二行404142434445464743V «66674. LCD顯示器的初始化LCD使用之前須對它進行初始化，初始化可通過復(fù)位完成，也可在復(fù)位后 完成，初始化過程如下：(1清屏；(2功能設(shè)置；【一般有多條語句進行設(shè)置】(3開/關(guān)顯示設(shè)置；(4輸入方式設(shè)置。8.2 LCD顯示器與單片機的接口與應(yīng)用下圖是LCD顯示器與8051單片機的接口連接圖，圖中RT-1602C的數(shù)據(jù)線與P0口相連，RS與P2.0相連，一 與P2.1相連，E端與P2.2相連

18、。編程在LCD顯示器的第一行、第一列開始顯示 “GOOD，第二行、第6列開始 顯示“BYE?！镜?腳：VSS為電源地；第2腳：VDD為+5V電源；第3腳：VEE為液晶顯示對比度調(diào)整端，可通過電位器調(diào)整對比度。第4腳：RS為數(shù)據(jù)/命令選擇端第5腳：I1，讀寫操作選擇1 -讀，0-寫)。第6腳：當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時 負跳變)，液晶模塊執(zhí)行命令】【例1】在LCD上顯示GOOD BYE245【已通過CAP8-EX1】LMLCD1XTAL1XTALZ罠STPDIlAlDlD 1PD2VAID3 FQ.WAID 4 F1 口 SfADS PQACiG PD.TWC ?pzsAinFBENFZ3WL

19、11ALE旦F2STA13PlflPSfirAKP1.1Fl.ljTXiDP13RdllM TDF13P3JSTINT1IF1.+F3.<TinPISP16FieminPI,7MID弓ZE_31EATStSi-11 丄-21.£7 IRP1#in elude <reg51.h>sbit RS=P2A0Osbit RW=P2A1。sbit E=P2A2oun sig ned char LCD_Statusun sig ned char num="0123456789"。void delay(unsigned int count un sig ned

20、 char i。while(cou nt->for(i=0。i<120o i+>。unsigned char Busy_Check(> 檢查忙函數(shù)RS = 0oRW = 1。 RS=0，控制寄存器，RW=1,讀E = 1。delay(2>。LCD_Status = PQ 讀出 LCD 的狀態(tài)delay(2>。E = 0oE端出現(xiàn)負跳變return LCD_Statuso _void wcmd(unsigned char cmd> 寫命令函數(shù)，RS=0; RW=0 / & 0x80取出最高位D7,見命令9<讀忙標(biāo)志BF及光標(biāo)地址AC命令格式

21、)while(Busy_Check(> & 0x80> = 0x80>。/ 寫命令前，先檢查設(shè)備是否忙？RS=0；RW=0；/ 指令寄存器寫入E=1;P0=cmd;/ E設(shè)置為高電平/命令由P1 口送入LCDdelay(2；E=0; / E由高電平到低電平跳變，液晶模塊執(zhí)行命令void wdat(unsigned char dat /寫/ 數(shù)據(jù)函數(shù) ,RS=1; RW=0while(Busy_Check( & 0x80 = 0x80。 / 寫數(shù)據(jù)前，先檢查設(shè)備是否忙？RS=1; RW=0;E=1;P0=dat;/ E由高電平到低電平跳變，液晶模塊執(zhí)行命令/數(shù)據(jù)

22、由P1 口送入LCDdelay( 2> / 延時大約 2msE=0;void LCD_init( / 初始化函數(shù)，主要寫命令 wcmd(0x38>。38H=0011 1000,使用 8位，用 5X7的字型，2行 delay(20>。改為 0x3C=0011 1100,就用 5 X0字型wcmd(0x01>。 /01H=0000 0001，清屏【命令 1】delay(20。/已經(jīng)用檢測是否忙，可以不用延時wcmd(0x06。 /06H=0000 0110，字符不動，光標(biāo)自動右移一格【命令 3】delay(20。wcmd(0x0e。 /0eH=0000 1110，開顯示，有

23、光標(biāo)，字符不閃爍【命令 4】delay(20>。/因為LCD是一慢速顯示器件，所以在執(zhí)行每條指令之前一定要確認LCD/ 的忙標(biāo)志為 0，即非忙狀態(tài)，否則該命令將失效。void main( /主函數(shù) unsigned char x=245。LCDnit(。/0x80，見命令8v顯示緩沖區(qū)DDRAM地址設(shè)置命令格式)wcmd(0x8000;/寫入顯示緩沖區(qū)起始地址為第 1行第1列wdat(G'> wdat(O'> wdat(O'> wdat(D'>/第1行第 1 列顯示字母 “G” /第1行第 2列顯示字母 “O” /第1行第 3列顯示

24、字母 “O” /第1 行第 4列顯示字母 “D”/【80H45H=C5H】wcmd(0x800x45 ; /寫入顯示緩沖區(qū)起始地址為第 2行第6列wdat (B'> ; wdat (Y '> wdat (E'>/第2行第6列顯示字母 “B”/第2行第7列顯示字母 “Y”/第2行第8列顯示字母 “E”wdat(x/100+0x30。加0x30,把數(shù)字變?yōu)樽址?，最高位wdat(x/10>%10+0x30>。wdat(x%10+0x30>。/最低位/*wdat(numx/100> 。/最高位，也可以用字符數(shù)組來變換wdat(num(

25、x/10>%10>。wdat(numx%10>。最低位 */while(1> ；【寫入時，需要送相應(yīng)的字符。如果需要顯示數(shù)字，貝嚅要轉(zhuǎn)換成字符】【例2】向LCD1602寫任意的字符串【已通過CAP8-EX2】LCD 160 21234567890abcdef9hiJkl9997654321_U_A10K4爭2s2223yj £ lli 0XTAL2po.immPO.2jM)2PO.3/AD3PO.4ZAMPO.5ZAD5PO.6ZADRSIPO.7ZAD7psen-P2.DM3P2.1IW9P22A1DP2.3A11ALEP24U12EAP2J5A13P2.6

26、IIA1-4P1.0P2.7M15P3J/RKDPI .1P3.inrKDPI 2P3 2/NT0PI 3P3 3/WT1Pl 4P3.4iT0PI .5P3.5FT1Pi£P3 6AM?Pi .7P37WU1ATB9C51393B37n343332曲305T-In"sszi10KRP1#inelude <reg51.h> 【已通過 CAP8-EX2 】#include <string.h>/ strlen函數(shù)的原型在 string.h中void Init_LCD(>。void ShowStri ng(un sig ned char,u nsi

27、g ned char>void Wcmd( un sig ned char>。void Wdat( un sig ned char>。void Delay (un sig ned in t>。un sig ned char Busy_Check(>unsigned char Prompt="1234567890abcdefghijklmnopqrstuvwxyz"。 sbit RS = P2A0O sbit RW =卩2八1。sbit EN =卩2八2。void Delay(unsigned int count/ 延時函數(shù) un sig ned

28、 char。 while(cou nt->for(i=0。i<120。i+>。void Init_LCD(> / 初始化 LCDWcmd(0x38>。/ 0011 1000, 8位，2行顯示，用 5X7點陣字符Delay(1 > 。Wcmd(0x01>。/0000 0001，清屏Delay(1 > 。Wcmd(0x06>。/ 0000 0110，字符不動，光標(biāo)自動右移一格。命令 3Delay(1 > 。Wcmd(0x0e>。/ 0000 1110，開顯示，有光標(biāo)，字符不閃爍Delay(1 > 。/0x0c=0000 110

29、0，開顯示，無光標(biāo)，字符不閃爍void ShowString(unsigned char x,unsigned char y> unsigned char i = 0。if(y = 1>Wcmd(0x80 | x>。命令8要求最高位為“ 1,”第一行的第x位置開始寫 if(strlen(Prompt>>16>for(i=0。 i<16。 i+>/一行顯示16個字符Wdat(Prompti>。elsefor(i=0。 i<strlen(Prompt>。 i+>/一行顯示 16個字符Wdat(Prompti>。if(y

30、= 2>Wcmd(0xc0 | x>。0x80+0x40=0xc0，從第二行的第x位置開始寫 if(strlen(Prompt>>31> for(i=16。 i<32。 i+>/一行顯示16個字符Wdat(Prompti>。elsefor(i=16。 i<strlen(Prompt>。 i+> Wdat(Prompti>。void Wcmd(unsigned char cmd> /寫命令函數(shù) while(Busy_Check(>&0x80>=0x80> 。RS = 0。RW = 0。/寫命令

31、,RS=0; RW=0EN = 1 。P0 = cmd。Delay(1>。EN = 0。/ EN由高電平到低電平跳變，液晶模塊執(zhí)行命令void Wdat(unsigned char dat> /寫數(shù)據(jù)函數(shù)while(Busy_Check(>&0x80>=0x80> 。RS = 1。RW = 0。 /寫數(shù)據(jù) ,RS=1；RW=0EN = 1。P0 = dat。Delay(1> 。EN = 0。/ EN由高電平到低電平跳變，液晶模塊執(zhí)行命令unsigned char Busy_Check(>/檢查是否忙unsigned char LCD_Statu

32、s。RS = 0。RW = 1。 /讀忙狀態(tài) ,RS=0； RW=1EN = 1。LCD_Status = P0。Delay(1> 。EN = 0。/ EN由高電平到低電平跳變，液晶模塊執(zhí)行命令return LCD_Status。void main(>/ 主函數(shù)Init_LCD(> 。ShowString(0,1>。(x,y>,x開始寫的列(從015>, y=1,顯示在第1行 if(strlen(Prompt>>16>ShowString(0,2>。(x,y>,x開始寫的列，y=2在第2行while(1>?！纠}擴展1】用

33、LCD1602來顯示ADC0809的轉(zhuǎn)換結(jié)果LCD1LW6L#include <reg51.h>【已經(jīng)通過 CAP8-LCD-0809 】 #include <string.h>sbit RS=P2A0osbit RW=P2A1。sbit E=P2A2osbit ADDC=P1A6。sbit ADDB=P1A5。sbit ADDA=P1A4。un sig ned char LCD_Statusun sig ned char num="0123456789"。un sig ned char mes="The Value is:Osbit OE

34、 = P1A0 0sbit EOC = P1A1 osbit START = PM2。sbit CLK = P1A3ovoid delay (un sig ned int countun sig ned char iwhile(cou nt-> for(i=0 o i<120。i+>。un sig ned char Busy_Check(> 檢查忙函數(shù) RS=0oRW=1oE=1odelay(2>。E=0。 return LCD_Status。void wcmd(unsigned char cmd> while(Busy_Check(> & 0x80>