項(xiàng)目九-液晶顯示器顯示電路設(shè)計(jì)

項(xiàng)目九

液晶顯示器顯示電路設(shè)計(jì)★知識(shí)目標(biāo)

1.熟練使用單片機(jī)的定時(shí)器。

2.熟練運(yùn)用字符串、數(shù)組、指針。

3.學(xué)習(xí)LCD顯示模塊的使用方法。★能力目標(biāo)：1.掌握LCM1602液晶模塊顯示西文的原理及使用方法。2.掌握用8位數(shù)據(jù)模式及8位數(shù)據(jù)模式驅(qū)動(dòng)LCM1602液晶的C語(yǔ)言編程方法3.掌握用LCM1602液晶模塊顯示動(dòng)態(tài)數(shù)字的C語(yǔ)言編程方法。

任務(wù)1LCM1602液晶顯示數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)

2.1

單片機(jī)與LCM1602接口以8位數(shù)據(jù)顯示模式電路設(shè)計(jì)，如圖所示用51單片機(jī)驅(qū)動(dòng)LCM1602液晶顯示器，使液晶屏在第一行中間以格式“03:34:56”顯示時(shí)間，在第二行中間顯示“A091"。2分析任務(wù)1提出任務(wù)圖1LCD顯示電路原理圖軟件程序設(shè)計(jì)要嚴(yán)格按照LCM1602液晶顯示器的讀操作時(shí)序和寫操作時(shí)序來(lái)編寫。單片機(jī)所用的晶體振蕩器頻率不同，在編寫延時(shí)程序時(shí)延時(shí)參數(shù)要作適當(dāng)?shù)男薷?，使之符合LCM1602的時(shí)序要求。編寫程序時(shí)盡量按照模塊化的編程思想進(jìn)行編程。其主程序流程如圖2所示。2.軟件程序設(shè)計(jì)圖2

8位數(shù)據(jù)顯示模式時(shí)鐘顯示主程序流程圖開始單片機(jī)I/O端口初始化液晶LCD初始化顯示“00:00:00"“A091結(jié)束循環(huán)刷新顯示時(shí)間

知識(shí)鏈接

LCM1602液晶點(diǎn)陣字符顯示器用5×7點(diǎn)陣圖形來(lái)顯示西文字符，可顯示2行×16個(gè)西文字符。單片機(jī)通過(guò)寫控制方式訪問(wèn)驅(qū)動(dòng)控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)顯示屏的控制。LCM的主要由三部分組成：LCD控制器、LCD驅(qū)動(dòng)器、LCD顯示裝置。如圖3所示。液晶顯示器的基本知識(shí)一、1602字符型液晶顯示模塊(LCM)的基本組成LCD控制器LCD驅(qū)動(dòng)器LCD顯示裝置VssVDDVLRSR/WEDB0～DB7圖3LCM的組成LED+LED-

知識(shí)鏈接字符型液晶顯示器的引腳排列如下圖所示。1602字符型液晶顯示器的引腳功能說(shuō)明表1所示。二、LCM1602字符型液晶顯示器引腳及功能LCM16021234567891011121314圖416×2液晶顯示器引腳排列1516

知識(shí)鏈接表116×2LCM管腳說(shuō)明管腳編號(hào)名稱方向功能操作1VSS電源電源接地0V2VDD電源電源正極＋5V3VL電源LCD亮度調(diào)整電壓輸入電壓越低，屏幕越亮4RS輸入寄存器選擇信號(hào)1＝選擇數(shù)據(jù)寄存器0＝選擇指令寄存器5R/W輸入Read/Write1＝Read/讀取0＝Write/寫入6E輸入LCD/響應(yīng)信號(hào)1＝響應(yīng)LCD0＝禁用LCD7～10DB0～DB3輸入/輸出低四位總線可用4bit輸入數(shù)據(jù)、命令及地址11～14DB4～DB7輸入/輸出高四位總線配合DB0～DB3的8位輸入數(shù)據(jù)、命令及地址15LED＋輸入背光源正極＋5V16LED－輸入背光源負(fù)極0V

知識(shí)鏈接用單片機(jī)來(lái)控制LCD模塊，方法十分方便。LCD模塊其內(nèi)部可以看成兩組寄存器，一個(gè)為指令寄存器IR，另一個(gè)為數(shù)據(jù)寄存器DR，由RS引腳來(lái)控制。所有對(duì)指令寄存器或數(shù)據(jù)寄存器的存取均需檢查L(zhǎng)CD內(nèi)部的忙碌標(biāo)志BF的狀態(tài)，此標(biāo)志用來(lái)告知LCD內(nèi)部正在工作，并不允許接收任何控制命令。而此位的檢查可以令RS=0，用讀取DB7來(lái)加以判斷。當(dāng)DB7為0時(shí)，才可以寫入指令寄存器或數(shù)據(jù)寄存器。LCD控制器共有11種指令，LCD指令碼控制表如表2所示。下面分別介紹。三、LCD指令碼工作說(shuō)明

知識(shí)鏈接序號(hào)指令操作RSR/WDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0執(zhí)行1清除顯示屏000000000×1.64us2光標(biāo)回到原點(diǎn)000000001×1.64us3進(jìn)入模式設(shè)定00000001I/DS40us4顯示ON/OFF0000001DCB40us5顯示/光標(biāo)移位000001S/CR/L××40us6功能設(shè)定00001DLNF××40us7設(shè)定字符發(fā)生器(CGRAM)地址

0001A5A4A3A2A1A040us8設(shè)置(DDRAM)顯示地址001A6A5A4A3A2A1A040us9忙碌標(biāo)志位BF01BFD6D5D4D3D2D1D040us10寫入數(shù)據(jù)寄存器(顯示數(shù)據(jù))10D7D6D5D4D3D2D1D040us11讀取數(shù)據(jù)寄存器11D7D6D5D4D3D2D1D040us12.2

LCD指令控制碼表

知識(shí)鏈接1.清除顯示屏(ClearDisplay)RSR/WDB7DB6DB5DB4DB3DB2DBDB000000000×

指令代碼為01H，將DDRAM數(shù)據(jù)全部填入“空白”的ASCII代碼20H，執(zhí)行指令將清除顯示屏的內(nèi)容，同時(shí)光標(biāo)移到左上角。2.光標(biāo)回原點(diǎn)(左上角)RSR/WDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0000000001×指令代碼為02H，地址計(jì)數(shù)器AC被清0，但DDRAM內(nèi)容保持不變，光標(biāo)回原點(diǎn)(左上角)，“×”表示該位可以為0或1。

知識(shí)鏈接3.設(shè)定進(jìn)入模式RSR/WDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB000000001I/DSI/D(INC/DEC)：I/D=1，表示當(dāng)讀或?qū)懲暌粋€(gè)數(shù)據(jù)操作后，地址指針AC加1，且光標(biāo)加1(光標(biāo)右移一格)I/D=0，表示當(dāng)讀或?qū)懲暌粋€(gè)數(shù)據(jù)操作后，地址指針AC減1，且光標(biāo)減1(光標(biāo)左移一格)S(Shift)：S=1表示當(dāng)寫一個(gè)數(shù)據(jù)操作時(shí)，整屏顯示左移(I/D=1)或右移(I/D=0)，以得到光標(biāo)不移動(dòng)而屏幕移的效果。S=0表示當(dāng)寫一個(gè)數(shù)據(jù)操作時(shí)，整屏顯示不移動(dòng)

知識(shí)鏈接4.顯示屏開關(guān)(DisplayON/OFF)R-SR/-WDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB00000001DCBD(Display)：顯示屏開啟或關(guān)閉控制位。當(dāng)D=1時(shí)，顯示屏開啟；當(dāng)D=0時(shí)，顯示屏關(guān)閉，但DDRAM內(nèi)的顯示數(shù)據(jù)仍保留。C(Cursor)：光標(biāo)顯示/關(guān)閉控制位。C=1時(shí)，表示在顯示屏上顯示光標(biāo)，C=0時(shí)，表示光標(biāo)不顯示。B(Blink)：光標(biāo)閃爍控制位。B=1時(shí)，表示光標(biāo)出現(xiàn)后會(huì)閃爍；B=0時(shí)，表示光標(biāo)不閃爍。

知識(shí)鏈接5.顯示/光標(biāo)移位(Display/Cursorshift)RSR/WDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0000001S/CR/L×דה表示該位可以為0或1。S/C(Display/Cursor)：S/C=1表示顯示屏上的畫面平移一個(gè)字符位，S/C=0表示光標(biāo)平移一個(gè)字符位。R/L(Right/Left)：R/L=1表示右移，R/L=0表示左移。

知識(shí)鏈接6.功能設(shè)定(FunctionSet)RSR/WDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB000001DLNF×דה表示該位可以為0或1。DL(Data

Legth)：數(shù)據(jù)長(zhǎng)度選擇位。DL=1時(shí)，為8位(DB7～DB0)數(shù)據(jù)接口；DL=0為4位數(shù)據(jù)接口，使用DB7～DB4位，分2次送入一個(gè)完整的字符數(shù)據(jù)。N(NumberofDisplay)：顯示屏為單行或雙行選擇。N=1為雙行顯示；N=0為單行顯示。F(Font)：字符顯示選擇。F=1時(shí)，為5×10點(diǎn)陣字符；F=0時(shí)，為5×7點(diǎn)陣字符

知識(shí)鏈接7.字符產(chǎn)生器RAM(CGRAM)地址設(shè)定RSR/WDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB00001A5A4A3A2A1A0設(shè)定下一個(gè)要讀/寫數(shù)據(jù)的CGRAM地址，地址由(A5～A0)給出，可設(shè)定00～3FH共64個(gè)地址。8.顯示數(shù)據(jù)RAM(DDRAM)地址設(shè)定RSR/WDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0001A6A5A4A3A2A1A0設(shè)定下一個(gè)要讀/寫數(shù)據(jù)的DDRAM地址，地址由(A6～A0)給出，可設(shè)定00～7FH共128個(gè)地址。N＝0一行顯示A6～A0＝00～

4FH，N＝1兩行顯示，首行A6～A0＝00H～2FH次行A6～A0＝40H～67H顯示數(shù)據(jù)RAM（DDRAM）地址與顯示位置對(duì)應(yīng)表

知識(shí)鏈接9.忙碌標(biāo)志/地址計(jì)數(shù)器讀取(BusyFlag/AddressCounter)RSR/WDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB001BFA6A5A4A3A2A1A0LCD的忙碌標(biāo)志BF用以指示LCD目前的工作情況；當(dāng)BF=1時(shí)，表示正在做內(nèi)部數(shù)據(jù)的處理，不接收單片機(jī)送來(lái)的指令或數(shù)據(jù)；當(dāng)BF=0時(shí)，則表示已準(zhǔn)備收命令或數(shù)據(jù)。當(dāng)程序讀取此數(shù)據(jù)的內(nèi)容時(shí)，DB7表示忙碌標(biāo)志，而另外DB6～DB0的值表示CGRAM或DDRAM中的地址。至于是指向哪一地址，則根據(jù)最后寫入的地址設(shè)定指令而定。

知識(shí)鏈接10.寫入數(shù)據(jù)寄存器RSR/WDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB010D7D6D5D4D3D2D1D0先設(shè)定CGRAM或DDRAM地址，再將數(shù)據(jù)寫入DB7～DB0中，以使LCD顯示出字型，也可使使用者創(chuàng)的圖形存入CGRAM中。RSR/WDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB011D7D6D5D4D3D2D1D0先設(shè)定好CGRAM或DDRAM地址，再讀取其中的數(shù)據(jù)。11.讀取數(shù)據(jù)寄存器CGROM與CGRAM中字符代碼與字符圖形對(duì)應(yīng)表

知識(shí)鏈接四、LCD控制器接口時(shí)序說(shuō)明1.寫操作時(shí)序（單片機(jī)至LCD）寫操作時(shí)序如圖所示。圖寫操作時(shí)序

知識(shí)鏈接讀操作時(shí)序如圖所示。2.讀操作時(shí)序（LCD至單片機(jī)）圖讀操作時(shí)序

知識(shí)鏈接時(shí)序參數(shù)時(shí)序圖中的各個(gè)延遲時(shí)間如表3所示。表3時(shí)序圖中的各個(gè)延遲時(shí)間

知識(shí)鏈接信號(hào)真值表讀/寫控制信號(hào)真值表如表.4所示。

知識(shí)鏈接1.初始化設(shè)置（1）顯示器清屏（2）顯示器開/關(guān)及光標(biāo)設(shè)置（3）顯示光標(biāo)移動(dòng)設(shè)置2.數(shù)據(jù)控制控制器內(nèi)部設(shè)有一個(gè)數(shù)據(jù)地址指針，用戶可通過(guò)它們來(lái)訪問(wèn)內(nèi)部全部80字節(jié)RAM。（1）數(shù)據(jù)指針設(shè)置數(shù)據(jù)地址指針：80H＋地址碼（00H～27H，40H～67H）（2）讀數(shù)據(jù)：見上表（3）寫數(shù)據(jù)：見上表五、LCD初始化設(shè)置

知識(shí)鏈接（1）延時(shí)15ms（2）寫指令38H（不檢測(cè)忙信號(hào)）（3）延時(shí)5ms（4）寫指令38H（不檢測(cè)忙信號(hào)）（5）延時(shí)5ms（6）寫指令38H（不檢測(cè)忙信號(hào)）注：復(fù)位過(guò)程一般可以只寫一次（7）以后每次寫指令、讀/寫數(shù)據(jù)操作之前均需檢測(cè)忙信號(hào)（8）寫指令38H：顯示模式設(shè)置（9）寫指令08H：顯示關(guān)閉，不顯示光標(biāo)（10）寫指令01H：顯示清屏（11）寫指令06H：顯示光標(biāo)移動(dòng)設(shè)置，寫一個(gè)字符后，N＝1，地址加1，光標(biāo)加1，S＝0，整屏顯示。（12）寫指令0CH：顯示開及光標(biāo)設(shè)置，D＝1開顯示，C＝1不顯示光標(biāo)，B＝0光標(biāo)不閃。六、LCD初始化過(guò)程（復(fù)位過(guò)程）源程序延時(shí)函數(shù)voiddelay(uintz){uint

x,y;

for(x=z;x>0;x- for(y=600;y>0;y--);}寫命令函數(shù)voidwrite_com(ucharcom){lcdrs=0;

lcdrw=0; P0=com;

lcden=1;delay(1);

lcden=0;}寫顯示數(shù)據(jù)函數(shù)voidwrite_data(uchardate){read_state();

lcdrs=1;

lcdrw=0; P0=date;

lcden=1;delay(1);

lcden=0;}忙碌標(biāo)志位查詢函數(shù)voidread_state(){uchar

tmp;

lcdrs=0;

lcdrw=1;

lcden=1;delay(1);while(1){tmp=P0;

tmp=tmp&0x80;

if(tmp==0)break;}

lcden=0;}

顯示屏初始化voidinit(){

lcden=0;delay(80); write_com(0x38););//2行，5X7delay(80); write_com(0x0c);//開啟屏，光標(biāo)，不閃爍write_com(0x06);//地址指針自動(dòng)加1write_com(0x01);//清屏delay(20);}主函數(shù)頭文件定義#include<reg51.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintvoiddelay(uchar);uchar

table_hms[]={1,2,':',3,4,':',5,6};uchar*p="A091";uchari,j;voidread_state();sbit

lcden=P2^7;sbit

lcdrw=P2^6;sbit

lcdrs=P2^5;主函數(shù)voidmain(){init();//顯示屏初始化

write_com(0x80+4);//指向第一行第5個(gè)字符位置，顯示時(shí)間初始值

for(j=0;j<8;j++){if((j!=2)&&(j!=5)) write_data(table_hms[j]+0x30); else

write_data(table_hms[j]);}

write_com(0x80+0x40+6);//指向第二行第7個(gè)字符位置，顯示“A091”

while