1、在日常生活中，我們對(duì)液晶顯示器并不陌生。液晶顯示模塊已作為很多電子產(chǎn)品的通過器 件，如在計(jì)算器、萬用表、電子表及很多家用電子產(chǎn)品中都可以看到，顯示的主要是數(shù)字、 專用符號(hào)和圖形。在單片機(jī)的人機(jī)交流界面中，一般的輸出方式有以下幾種：發(fā)光管、 LED 數(shù)碼管、液晶顯示器。發(fā)光管和 LED 數(shù)碼管比較常用，軟硬件都比較簡(jiǎn)單，在前面章節(jié)已 經(jīng)介紹過，在此不作介紹，本章重點(diǎn)介紹字符型液晶顯示器的應(yīng)用。在單片機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用晶液顯示器作為輸出器件有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：顯示質(zhì)量高由于液晶顯示器每一個(gè)點(diǎn)在收到信號(hào)后就一直保持那種色彩和亮度，恒定發(fā)光，而不像陰 極射線管顯示器（CRT 那樣需要不斷刷新新亮點(diǎn)。因此，液晶顯

2、示器畫質(zhì)高且不會(huì)閃爍。數(shù)字式接口液晶顯示器都是數(shù)字式的，和單片機(jī)系統(tǒng)的接口更加簡(jiǎn)單可靠，操作更加方便。體積小、重量輕液晶顯示器通過顯示屏上的電極控制液晶分子狀態(tài)來達(dá)到顯示的目的，在重量上比相同顯 示面積的傳統(tǒng)顯示器要輕得多。功耗低相對(duì)而言，液晶顯示器的功耗主要消耗在其內(nèi)部的電極和驅(qū)動(dòng)IC 上,因而耗電量比其它顯示器要少得多。1081 液晶顯示簡(jiǎn)介1液晶顯示原理液晶顯示的原理是利用液晶的物理特性， 通過電壓對(duì)其顯示區(qū)域進(jìn)行控制， 有電就有顯示， 這樣即可以顯示出圖形。液晶顯示器具有厚度薄、適用于大規(guī)模集成電路直接驅(qū)動(dòng)、易于 實(shí)現(xiàn)全彩色顯示的特點(diǎn)，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在便攜式電腦、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、PDA

3、 移動(dòng)通信工具等眾多領(lǐng)域。2液晶顯示器的分類液晶顯示的分類方法有很多種，通常可按其顯示方式分為段式、字符式、點(diǎn)陣式等。除了 黑白顯示外， 液晶顯示器還有多灰度有彩色顯示等。 如果根據(jù)驅(qū)動(dòng)方式來分， 可以分為靜 態(tài)驅(qū)動(dòng)( Static )、單純矩陣驅(qū)動(dòng)( Simple Matrix )和主動(dòng)矩陣驅(qū)動(dòng)( Active Matrix )三 種。3液晶顯示器各種圖形的顯示原理 :線段的顯示點(diǎn)陣圖形式液晶由MXN個(gè)顯示單元組成，假設(shè) LCD 顯示屏有 64 行，每行有 128 列，每 8 列對(duì)應(yīng) 1 字節(jié)的 8 位，即每行由 16 字節(jié)，共 16X8=128 個(gè)點(diǎn)組成，屏上 64X16 個(gè)顯示單 元與顯

4、示RAM 區(qū) 1024 字節(jié)相對(duì)應(yīng)，每一字節(jié)的內(nèi)容和顯示屏上相應(yīng)位置的亮暗對(duì)應(yīng)。 例如 屏的第一行的亮暗由 RAME的 000 00FH 的 16 字節(jié)的內(nèi)容決定，當(dāng)(000H) =FFH 時(shí)， 則屏幕的左上角顯示一條短亮線， 長(zhǎng)度為 8 個(gè)點(diǎn)； 當(dāng)(3FFH =FFH 時(shí)， 貝 U 屏幕的右下角顯 示一條短亮線； 當(dāng)(000H) =FFH(001H) =00H, (002H) =00H,(00EH =00H (00FH)=00H 時(shí)，則在屏幕的頂部顯示一條由 8段亮線和 8 條暗線組成的虛線。這就是 LCD 顯示的 基本原理。字符的顯示用 LCD 顯示一個(gè)字符時(shí)比較復(fù)雜，因?yàn)橐粋€(gè)字符由6X8

5、或 8X8點(diǎn)陣組成，既要找到和顯示屏幕上某幾個(gè)位置對(duì)應(yīng)的顯示 RAM 區(qū)的 8 字節(jié)，還要使每字節(jié)的不同位為“ 1”，其它的 為“0”，為“ 1”的點(diǎn)亮，為“ 0”的不亮。這樣一來就組成某個(gè)字符。但由于內(nèi)帶字符發(fā) 生器的控制器來說，顯示字符就比較簡(jiǎn)單了，可以讓控制器工作在文本方式，根據(jù)在 LCD 上開始顯示的行列號(hào)及每行的列數(shù)找出顯示RAM 對(duì)應(yīng)的地址，設(shè)立光標(biāo)，在此送上該字符對(duì)應(yīng)的代碼即可。漢字的顯示漢字的顯示一般采用圖形的方式，事先從微機(jī)中提取要顯示的漢字的點(diǎn)陣碼（一般用字模提取軟件），每個(gè)漢字占 32B,分左右兩半，各占 16B,左邊為 1、3、5右邊為 2、4、6 根據(jù)在 LCD 上開

6、始顯示的行列號(hào)及每行的列數(shù)可找出顯示RAM 對(duì)應(yīng)的地址，設(shè)立光標(biāo)，送上要顯示的漢字的第一字節(jié)，光標(biāo)位置加 1，送第二個(gè)字節(jié)，換行按列對(duì)齊，送第三個(gè)字 節(jié)直到 32B 顯示完就可以 LCD 上得到一個(gè)完整漢字。10. 8. 2 1602 字符型 LCD 簡(jiǎn)介字符型液晶顯示模塊是一種專門用于顯示字母、 數(shù)字、符號(hào)等點(diǎn)陣式 LCD 目前常用 16*1， 16*2，20*2 和 40*2 行等的模塊。下面以長(zhǎng)沙太陽人電子有限公司的 1602 字符型液晶顯示 器為例，介紹其用法。一般 1602 字符型液晶顯示器實(shí)物如圖 10-53：圖 10-53 1602 字符型液晶顯示器實(shí)物圖10. 8.2.1 16

7、02LCD 的基本參數(shù)及引腳功能1602LCD 分為帶背光和不帶背光兩種，基控制器大部分為 HD44780 帶背光的比不帶背光的厚，是否帶背光在應(yīng)用中并無差別，兩者尺寸差別如下圖 10-54 所示：圖 10-54 1602LCD 尺寸圖1602LCD 主要技術(shù)參數(shù):顯示容量:16X2個(gè)字符芯片工作電壓 45 5.5V工作電流：2.0mA(5.0V)模塊最佳工作電壓:5.0V字符尺寸:2.95X4.35(WXH)mm引腳功能說明1602LCD 采用標(biāo)準(zhǔn)的 14 腳(無背光)或 16 腳(帶背光)接口，各引腳接口說明如表所示：編號(hào)符號(hào)引腳說明編號(hào)符號(hào)引腳說明1VSS電源地9D2數(shù)據(jù)2VDD電源正極

8、10D3數(shù)據(jù)3VL液晶顯示偏壓11D4數(shù)據(jù)4RS數(shù)據(jù)/命令選擇12D5數(shù)據(jù)5R/W讀/寫選擇13D6數(shù)據(jù)6E使能信號(hào)14D7數(shù)據(jù)10-138 D1 數(shù)據(jù)16 BLK 背光源負(fù)極表 10-13 :引腳接口說明表第 1 腳：VSS 為地電源。第 2 腳：VDD 接 5V 正電源。第 3 腳：VL 為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過一個(gè)10K 的電位器調(diào)整對(duì)比度。第 4 腳：RS 為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。第 5 腳：R/W 為讀寫信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。當(dāng)RS 和

9、R/W 共同為低電平時(shí)可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng)RS 為低電平 R/W 為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)，當(dāng) RS 為高電平 R/W 為低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù)。第 6 腳：E 端為使能端，當(dāng) E 端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。第 714 腳：D0D7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)線。第 15 腳：背光源正極。第 16 腳：背光源負(fù)極。10. 8. 2 . 3 1602LCD 的指令說明及時(shí)序 1602 液晶模塊內(nèi)部的控制器共有 11 條控制指令，如表10-14 所示:DO數(shù)據(jù)15BLA 背光源正極序號(hào)指令RSR/WD7D6D5 D4D3D2D1D01清顯示00000 000012光標(biāo)返回00000

10、0001*置輸入模式1/300000 001SD4顯示開/關(guān)控制00000 01DCB光標(biāo)或字符移位S/R/500000 1*CL6置功能00001DLNF*置字符發(fā)生存貯器地字符發(fā)生存貯器地址70001址8置數(shù)據(jù)存貯器地址001顯示數(shù)據(jù)存貯器地址9讀忙標(biāo)志或地址01BF計(jì)數(shù)器地址寫數(shù)到 CGRA 或要寫的數(shù)據(jù)內(nèi)容1010DDRAM從 CGRA 或 DDRA 讀讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容1111數(shù)指令 10:寫數(shù)據(jù)表 10-14 ：控制命令表1602 液晶模塊的讀寫操作、 屏幕和光標(biāo)的操作都是通過指令編程來實(shí)現(xiàn)的。 （說明： 1 為高 電平、0 為低電平）指令 1:清顯示，指令碼 01H,光標(biāo)復(fù)位到地址

11、00H 位置。指令 2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址 00H。指令 3:光標(biāo)和顯示模式設(shè)置 I/D :光標(biāo)移動(dòng)方向，高電平右移，低電平左移 S: 屏幕上所 有文字是否左移或者右移。高電平表示有效，低電平則無效。指令 4:顯示開關(guān)控制。 D :控制整體顯示的開與關(guān)，高電平表示開顯示，低電平表示關(guān)顯示 C :控制光標(biāo)的開與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無光標(biāo)B :控制光標(biāo)是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。指令 5:光標(biāo)或顯示移位 S/C :高電平時(shí)移動(dòng)顯示的文字，低電平時(shí)移動(dòng)光標(biāo)。指令 6:功能設(shè)置命令 DL :高電平時(shí)為 4 位總線，低電平時(shí)為 8 位總線 N :低電平時(shí)為單 行顯示，高電平時(shí)雙

12、行顯示 F: 低電平時(shí)顯示 5x7 的點(diǎn)陣字符， 高電平時(shí)顯示 5x10 的點(diǎn)陣 字符。指令 7:字符發(fā)生器 RAM 地址設(shè)置。指令 8: DDRA 地址設(shè)置。指令 9:讀忙信號(hào)和光標(biāo)地址 BF:為忙標(biāo)志位，高電平表示忙，此時(shí)模塊不能接收命令或 者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。指令 11:讀數(shù)據(jù)圖 10-57 1602LCD 內(nèi)部顯示地址與 HD4478C 相兼容的芯片時(shí)序表如下:讀狀態(tài)輸入RS=L R/W=H E=H輸出D0 D7= 犬態(tài)字寫指令輸入RS=L R/W=L D0- D7=f令碼，E=輸出無高脈沖讀數(shù)據(jù)輸入RS=H R/W=H E=H輸出D0- D7=數(shù)據(jù)寫數(shù)據(jù)輸入RS=H R/W

13、=L D0-。7=數(shù)據(jù)，E=高脈輸出無沖表 10-15 :基本操作時(shí)序表讀寫操作時(shí)序如圖 10-55 和 10-56 所示：圖 10-55 讀操作時(shí)序圖 10-56 寫操作時(shí)序10. 8. 2 . 4 1602LCD 的 RAMfe址映射及標(biāo)準(zhǔn)字庫表液晶顯示模塊是一個(gè)慢顯示器件，所以在執(zhí)行每條指令之前一定要確認(rèn)模塊的忙標(biāo)志為低 電平，表示不忙，否則此指令失效。要顯示字符時(shí)要先輸入顯示字符地址，也就是告訴模 塊在哪里顯示字符，圖 10-57 是 1602 的內(nèi)部顯示地址。寫指令 01H:顯示清屏在對(duì)液晶模塊的初始化中要先設(shè)置其顯示模式， 在液晶模塊顯示字符時(shí)光標(biāo)是自動(dòng)右移的， 無需人工干預(yù)。每次

14、輸入指令前都要判斷液晶模塊是否處于忙的狀態(tài)。1602 液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器（CGROM 已經(jīng)存儲(chǔ)了 160 個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形， 如圖10-58 所示，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號(hào)、和日文假 名等，每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼，比如大寫的英文字母“A”的代碼是 01000001B（41H）,顯示時(shí)模塊把地址 41H 中的點(diǎn)陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母“A圖 10-58 字符代碼與圖形對(duì)應(yīng)圖10. 8. 2 . 5 1602LCD 的一般初始化（復(fù)位）過程延時(shí) 15mS寫指令 38H （不檢測(cè)忙信號(hào)）延時(shí) 5mS寫指令 38H （不檢測(cè)忙信號(hào)）延時(shí) 5m

15、S寫指令 38H （不檢測(cè)忙信號(hào)）以后每次寫指令、讀 / 寫數(shù)據(jù)操作均需要檢測(cè)忙信號(hào)寫指令 38H:顯示模式設(shè)置寫指令 08H:顯示關(guān)閉寫指令 06H:顯示光標(biāo)移動(dòng)設(shè)置 寫指令 0CH 顯示開及光標(biāo)設(shè)置write_commond(0 x14);/0001000100 ，設(shè)定 CGRA 地址顯示屏或光標(biāo)移動(dòng)方向10. 8. 3 1602LCD 的軟硬件設(shè)計(jì)實(shí)例10831 硬件原理圖LCD 液晶顯示，用 16F877A 寫程序如下：寫一個(gè)字符串程序：#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define DB PORT

16、D / 定義端口#define rs RB0#define e RB1_CONFIG(0 x3B31);const uchar data=happy everyday;/ 輸入的字符串 第一行const uchar data1=xiexie;/ 第二行void init();void write_commond(uchar dat);/ 寫指令函數(shù)void write_data(uchar dat);/ 寫數(shù)據(jù)函數(shù)void delay(uint x);void delay(uint x)uint a,b;for(a=x;a0;a-)for(b=110;b0;b-);void init()/ 初

17、始化指令write_commond(0 x01);/0000000001 ，清除屏幕顯示write_commond(0 x28); 設(shè)置 4 位格式，2 行，5X7,功能設(shè)定write_commond(0 x0C);/0000001100 ，開顯示，無光標(biāo)，不閃爍write_commond(0 x06);/0000000110 ，置輸入模式，光標(biāo)右移，屏幕上的文字不移動(dòng)write_commond(0 x14);/0001000100 ，設(shè)定 CGRA 地址顯示屏或光標(biāo)移動(dòng)方向（2Peqon）eiep-8i!JM piOA ：0=9 !（9）Aepp=8!（9）Aepp aonWMW /：aa=

18、aa：0=9 !（9）Aepp0-L以耳心!iep=aa 僉畀/：O=SJ（2Peqon）puoiuiuoo-8iiJM piOAPORTD=0X00;rs=1;/ 數(shù)據(jù)DB=dat;e=1;/ 允許delay(5);e=0;delay(5);DB=DB4;e=1;delay(5);e=0;void main()uchar i;TRISD=0X00;/ 定義端口寄存器PORTB=0X00;/*for(i=0;i16;i+)TRISB=0X00;init();write_commond(0 x80); 第一行的 DDRA 的地址，不加 0 x10 時(shí)，也可以從/最左邊開始for(i=0;i12;

19、i+)write_data(datai);/ 第一行的數(shù)據(jù)字符delay(5);write_commond(0 xc0); 第二行的 DDRAI 地址不加 0 x10 也可for(i=0;i16;i+)write_data(datai);/ 第二行的數(shù)據(jù)字符delay(5);write_commond(0 x18);/ 光標(biāo)不動(dòng)，數(shù)據(jù)左移一位voidwrite_data(uchardat);/寫數(shù)據(jù)函數(shù)delay(5);*/while(1);寫近一個(gè)字符 A 程序如下：#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#de

20、fine DB PORTD#define rs RB0#define e RB1_CONFIG(0 x3B31);void init();void write_commond(uchar dat);/ 寫指令函數(shù)void disp_char(uchar x,uchar y,uchar dat);/ 在屏幕某個(gè)位置顯示一個(gè)字符,x(0-16),y(1-2)void delay(uint x);void delay(uint x)uint a,b;for(a=x;a0;a-)for(b=110;b0;b-);void init()/ 初始化指令write_commond(0 x01);/0000000001 ，清除屏幕顯示write_commond(0 x28); 設(shè)置 4 位格式，2 行，5X7,功能設(shè)定write_commond(0 x0C);/0000001100 ，開顯示，無光標(biāo)，不閃爍write_