AVR單片機(jī)控制LCD1602液晶顯示
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本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/201611/316142.htm
以上是LCD1602的圖片，這是市面上大多數(shù)使用的。LCD1602已很普遍了，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
字符型LCD的引腳定義如下：
圖1
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(duì)應(yīng)關(guān)系如下表：
圖2：
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(huì)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(duì)應(yīng)如下：
DDRAM地址與顯示位置的對(duì)應(yīng)關(guān)系
圖3
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(duì)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(chǔ)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(Character Generator ROM)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(Character Generator RAM)。下圖說明了CGROM和CGRAM與字符的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
圖4：
從上圖可以看出，“A”字的對(duì)應(yīng)上面高位代碼為0100，對(duì)應(yīng)左邊低位代碼為0001，合起來就是01000001，也就是41H?？梢娝拇a與我們PC中的字符代碼是基本一致的。因此我們?cè)谙駾DRAM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(duì)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(huì)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(duì)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(qǐng)瀏覽該指令集，并找出對(duì)DDRAM的內(nèi)容和地址進(jìn)行操作的指令。
共11條指令：
1. 清屏指令
圖5
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。
2. 光標(biāo)歸位指令
圖6
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
圖7
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(dòng)。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=寫入新數(shù)據(jù)后顯示屏不移動(dòng) 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
圖8
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(dòng)方向指令
圖9
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(dòng)
1 1 顯示器上字符全部右移一格，但光標(biāo)不動(dòng)
6.功能設(shè)定指令
圖10
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
圖11
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
圖12
功能：設(shè)定下一個(gè)要存入數(shù)據(jù)的CGRAM的地址。
9.讀取忙信號(hào)或AC地址指令
圖13
功能：<1> 讀取忙碌信號(hào)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
圖14
功能：<1> 將字符碼寫入DDRAM，以使液晶顯示屏顯示出相對(duì)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
圖15
功能：讀取DDRAM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
下圖為讀寫操作時(shí)序：上圖為讀，下圖為寫
二、硬件原理圖
本實(shí)例中我們將液晶的RS接PD4,RW接PD5,EN接PD6,PB口作為數(shù)據(jù)口.用的是AVR Atmega16芯片。
三、程序設(shè)計(jì)
//==================LCD1602顯示程序=====================//
//=======作者：痞子飛 詳情請(qǐng)進(jìn)：http://q.163.com/longfei-mcu/
//=======MCU:ATMEGA16
//=======時(shí)間：2010.5.25
//=======功能：在液晶上顯示W(wǎng)elcom to WWW.Longfei-MCU=====//
//頭文件包含
#include <avr/io.h> //io端口寄存器配置文件
#include
#define uchar unsigned char
//端口位定義
#define RS PD4 //數(shù)據(jù)/命令控制端 0寫命令，1寫數(shù)據(jù)
#define RW PD5
#define EN PD6 //使能端下降沿讀，高電平寫
/*****************寫入命令函數(shù)***************/
void write_command(uchar command)
{
PORTD&=~(1< PORTD&=~(1< PORTD|=(1< _delay_ms(5); PORTB=command; PORTD&=~(1< _delay_ms(5); } /*****************寫入數(shù)據(jù)函數(shù)***************/ void write_data(uchar data) { PORTD |= (1 << RS); //RS=1，寫數(shù)據(jù) PORTD&=~(1< PORTD|=(1< _delay_ms(5); PORTB=data; PORTD&=~(1< _delay_ms(5); } /*****************LCD初始化***************/ void LCD_Init() { write_command(0X01); //清屏 _delay_ms(5); write_command(0X38); //顯示模式設(shè)置 16x2顯示，5x7點(diǎn)陣，8位數(shù)據(jù)接口 _delay_ms(5); write_command(0X0f); //顯示開關(guān)控制，開顯示，光標(biāo)顯示，光標(biāo)閃爍 //write_command(0X0c); //顯示開關(guān)控制，開顯示，光標(biāo)不顯示，光標(biāo)不閃爍 _delay_ms(5); write_command(0X06); //光標(biāo)設(shè)置，讀或?qū)懸粋€(gè)字符后，地址指針加一，光標(biāo)加一，整屏不移動(dòng) _delay_ms(5); } //*****************設(shè)置顯示位置函數(shù)**********************// void Location(uchar x,uchar y) { uchar address; if(y==1) { address=0x80+x; } else address=0xc0+x; write_command(address); } /****************寫入字節(jié)函數(shù)**************/ void display_char(uchar X,uchar Y,uchar c) { Location(X,Y); write_data(c); } /**************顯示字符串函數(shù)**************/ void display_string(uchar X,uchar Y,uchar *s) { Location( X, Y ); while (*s) { write_data(*s); s ++; } } /***************端口初始化***************/ void PORT_Init() { DDRB=0XFF; PORTB=0XFF; DDRD=0XFF; PORTD=0XFF; } //=================主程序================// int main() { uchar i,*p; PORT_Init(); LCD_Init(); while(1) { i=1; p = "WWW.Longfei-MCU"; display_string(2,1,"Welcome to"); _delay_ms(200); while(*p) { display_char(i,0,*p); i++; p++; _delay_ms(200); } _delay_ms(200); } }
評(píng)論