1602液晶屏主程序.docx

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1602液晶屏主程序

第十二讲1602液晶显示

液晶（LiquidCrystal）是一种高分子材料，因为其特殊的物理、化学、光学特性，20世纪中叶开始广泛应用在轻薄型显示器上。

液晶显示器（LiquidCrystalDisplay,LCD）的主要原理是以电流刺激液晶分子产生点、线、面并配合背部灯管构成画面。

为叙述简便，通常把各种液晶显示器都直接叫做液晶。

各种型号的液晶通常是按照显示字符的行数或液晶点阵的行、列数来命名的。

比如:

1602的意思是每行显示16个字符，一共可以显示两行;类似的命名还有0801,0802,1601等，这类液晶通常都是字符型液晶，即只能显示ASCII码字符，如数字、大小写字母、各种符号等。

12232液晶属于图形型液晶，她的意思是液晶由122列、32行组成，即共有122X32个点来显示各种图形，我们可以通过程序控制这122X32个点中的任一个点显示或不显示。

类似的命名还有12864,19264,192128,320240等，根据客户需要，厂家可以设计出任意数组合的点阵液晶。

液晶显示的使用有多广泛我就不多说了，LCD1602好像10元左右就可以拿到了的，不算贵。

我们来看看现在市面都有哪些样子的1602，下面从网上搜罗了几个：

蓝白屏黄绿屏

其实显而易，见也就是背光和字体的颜色不一样罢，不过老实说，蓝色背光的1602看上去显得确实比较亮，也许是人眼视觉的关系。

接下来进入LCD1602使用的重点：

操作时序。

操作时序永远使用是任何一片IC芯片的最主要的内容。

一个芯片的所有使用细节都会在它的官方器件手册上包含。

所以使用一个器件事情，要充分做好的第一件事就是要把它的器件手册上有用的内容提取，掌握。

介于中国目前的芯片设计能力有限，所以大部分的器件都是外国几个IC巨头比如TI、AT、MAXIM这些公司生产的，器件资料自然也是英文的多，所以，英文的基础要在阅读这些数据手册时得到提高哦。

即便有中文翻译版本，还是建议看英文原版，看不懂时不妨再参考中文版，这样比较利于提高。

我们首先来看1602的引脚定义,1602的引脚是很整齐的SIP单列直插封装，所以器件手册只给出了引脚的功能数据表：

我们只需要关注以下几个管脚：

3脚：

VL，液晶显示偏压信号，用于调整LCD1602的显示对比度，一般会外接电位器用以调整偏压信号，注意此脚电压为0时可以得到最强的对比度。

4脚：

RS，数据/命令选择端，当此脚为高电平时，可以对1602进行数据字节的传输操作，而为电平时，则是进行命令字节的传输操作。

命令字节，即是用来对LCD1602的一些工作方式作设置的字节；数据字节，即使用以在1602上显示的字节。

值得一提的是，LCD1602的数据是8位的。

脚：

R/W，读写选择端。

当此脚为高电平可对LCD1602进行读数据操作，反之进行写数据操作。

笔者认为，此脚其实用处不大，直接接地永久置为低电平也不会影响其正常工作。

但是尚未经过复杂系统验证，保留此意见。

6脚：

E，使能信号，其实是LCD1602的数据控制时钟信号，利用该信号的上升沿实现对LCD1602的数据传输。

7~14脚：

8位并行数据口，使得对LCD1602的数据读写大为方便。

现在来看LCD1602的操作时序：

在此，我们不需要读出它的数据的状态或者数据本身。

所以只需要看两个写时序：

①当我们要写指令字，设置LCD1602的工作方式时：

需要把RS置为低电平，RW置为低电平，然后将数据送到数据口D0~D7，最后E引脚一个高脉冲将数据写入。

②当我们要写入数据字，在1602上实现显示时：

需要把RS置为高电平，RW置为低电平，然后将数据送到数据口D0~D7，最后E引脚一个高脉冲将数据写入。

发现了么，写指令和写数据，差别仅仅在于RS的电平不一样而已。

一下是LCD1602的时序图：

大家要慢慢学会看时序图，要知道操作一个器件的精华便蕴藏在其中，看懂看准了时序，你操控这个芯片就是非常容易的事了。

1602的时序是我见过的一个最简单的时序：

1.注意时间轴，如果没有标明（其实大部分也都是不标明的），那么从左往右的方向为时间正向轴，即时间在增长。

2.上图框出并注明了看懂此图的一些常识：

1）时序图最左边一般是某一根引脚的标识，表示此行图线体现该引脚的变化，上图分别标明了RS、R/W、E、DB0~DB7四类引脚的时序变化。

2）有线交叉状的部分，表示电平在变化，如上所标注。

3）应该比较容易理解，如上图右上角所示，两条平行线分别对应高低电平，也正好吻合

（2）中电平变化的说法。

4）上图下，密封的菱形部分，注意要密封，表示数据有效，ValidData这个词也显示了这点。

3.需要十分严重注意的是，时序图里各个引脚的电平变化，基于的时间轴是一致的。

一定要严格按照时间轴的增长方向来精确地观察时序图。

要让器件严格的遵守时序图的变化。

在类似于18B20这样的单总线器件对此要求尤为严格。

4.以上几点，并不是LCD1602的时序图所特有的，绝大部分的时序图都遵循着这样的一般规则，所以大家要慢慢的习惯于这样的规则。

也许你还注意到了上面有许多关于时间的标注，这也是个十分重要的信息，这些时间的标注表明了某些状态所要维持的最短或最长时间。

因为器件的工作速度也是有限的，一般都跟不上主控芯片的速度，所以它们直接之间要有时序配合。

话说现在各种处理器的主频也是疯狂增长，日后搞不好出现个双核单片机也不一定就是梦话。

下面是时序参数表：

大家要懂得估计主控芯片的指令时间，可以在官方数据手册上查到MCU的一些级别参数。

比如我们现在主控芯片，外部12MHz晶振，指令周期就是一个时钟周期为（1/12MHz）us，所以至少确定了它执行一条指令的时间是us级别的。

我们看到，以上给的时间参数全部是ns级别的，所以即便我们在程序里不加延时程序，也应该可以很好的配合LCD1602的时序要求了。

怎么看这个表呢？

很简单，我们在时序图里可以找到TR1，对应时序参数表，可以查到这个是E上升沿/下降沿时间，最大值为25ns，表示E引脚上的电平变化，必须在最大为25ns之内的时间完成。

大家看是不是这个意思？

现在我来解读我对这个时序图的理解：

当要写命令字节的时候，时间由左往右，RS变为低电平，R/W变为低电平，注意看是RS的状态先变化完成。

然后这时，DB0~DB7上数据进入有效阶段，接着E引脚有一个整脉冲的跳变，接着要维持时间最小值为tpw=400ns的E脉冲宽度。

然后E引脚负跳变，RS电平变化，R/W电平变化。

这样便是一个完整的LCD1602写命令的时序。

我们看一下开发板的电路图

下面看一下程序：

/**************************************************************************

*实验名:

矩阵键盘实验

*使用的IO:

数码管使用P0,键盘使用P3.0、P3.1、P3.2、P3.3

*实验效果:

按矩阵键盘分别显示在数码管上面显示十六进制的0到F。

*注意：

**************************************************************************/

#include

#defineGPIO_LCDP0

#defineGPIO_KEYP1

sbitLCDE=P2^7;

sbitRW=P2^5;

sbitRS=P2^6;

unsignedcharKeyValue;

//用来存放读取到的键值

unsignedcharKeyState;

//用来存放按键状态

unsignedcharPuZh[]="PechinScience";

voidDelay10ms（）;//延时50us

voidKeyDown（）;//检测按键函数

voidLcdWriteCom（unsignedchar）;

voidLcdWriteData（unsignedchar）;

voidLcdInit（）;

voidDelay1ms（unsignedint）;

/**************************************************************************

*函数名:

main

*函数功能:

主函数

*输入:

无

*输出:

无

**************************************************************************/

voidmain（void）

{

unsignedchari;

LcdInit（）;

KeyState=0;

for（i=0;i<16;i++）

{

//LcdWriteCom（0x80）;

LcdWriteData（PuZh[i]）;

}

while

（1）

{

KeyDown（）;

if（KeyState）

{

KeyState=0;

LcdWriteCom（0x80+0x40）;

LcdWriteData（'0'+KeyValue）;

}

}

}

/**************************************************************************

*函数名:

KeyDown

*函数功能:

检测有按键按下并读取键值

*输入:

无

*输出:

无

**************************************************************************/

voidKeyDown（void）

{

chara;

GPIO_KEY=0x0f;

if（GPIO_KEY!

=0x0f）

{

Delay10ms（）;

if（GPIO_KEY!

=0x0f）

{

KeyState=1;

//测试列

GPIO_KEY=0X0F;

//Delay10ms（）;

switch（GPIO_KEY）

{

case（0X07）:

KeyValue=0;break;

case（0X0b）:

KeyValue=1;break;

case（0X0d）:

KeyValue=2;break;

case（0X0e）:

KeyValue=3;break;

//default:

KeyValue=17;//检测出错回复17意思是把数码管全灭掉。

}

//测试行

GPIO_KEY=0XF0;

Delay10ms（）;

switch（GPIO_KEY）

{

case（0X70）:

KeyValue=KeyValue;break;

case（0Xb0）:

KeyValue=KeyValue+4;break;

case（0Xd0）:

KeyValue=KeyValue+8;break;

case（0Xe0）:

KeyValue=KeyValue+12;break;

//default:

KeyValue=17;

}

while（（a<50）&&（GPIO_KEY!

=0xf0））//检测按键松手检测

{

Delay10ms（）;

a++;

}

a=0;

}

}

}

/*************************************************************************

*函数名:

Delay10ms

*函数功能:

延时函数，延时10ms

*输入:

无

*输出:

无

**************************************************************************/

voidDelay10ms（void）//误差0us

{

unsignedchara,b,c;

for（c=1;c>0;c--）

for（b=38;b>0;b--）

for（a=130;a>0;a--）;

}

/**************************************************************************

*函数名:

Delay1ms

*函数功能:

延时函数，延时1us

*输入:

a

*输出:

无

**************************************************************************/

voidDelay1ms（unsignedinta）

{

unsignedintb,c;

for（c=a;c>0;c--）

for（b=110;b>0;b--）;

}

/**************************************************************************

*函数名:

LcdWriteCom

*函数功能:

向LCD写入一个字节的命令

*输入:

com

*输出:

无

**************************************************************************/

voidLcdWriteCom（unsignedcharcom）//写入命令

{

RS=0;

RW=0;

GPIO_LCD=com;

Delay1ms（10）;

LCDE=1;

Delay1ms（10）;

LCDE=0;

}

/**************************************************************************

*函数名:

LcdWriteData

*函数功能:

向LCD写入一个字节的数据

*输入:

dat

*输出:

无

**************************************************************************/

voidLcdWriteData（unsignedchardat）//写入数据

{

RS=1;

RW=0;

GPIO_LCD=dat;

Delay1ms（10）;

LCDE=1;

Delay1ms（10）;

LCDE=0;

}

/**************************************************************************

*函数名:

LcdInit（）

*函数功能:

初始化LCD屏

*输入:

无

*输出:

无

**************************************************************************/

voidLcdInit（）//LCD初始化子程序

{

LcdWriteCom（0x3c）;//开显示

LcdWriteCom（0x0c）;//开显示不显示光标

LcdWriteCom（0x06）;//写一个指针加1

LcdWriteCom（0x01）;//清屏

LcdWriteCom（0x80）;//设置数据指针起点

}

下载lcd.hex,观察实验结果，实验结果是LCD1602第一行显示PechinScinence,第二行显示按键值。

作几点说明：

1.LCD1602对写进去的数据字节呢是以ASCII码识别的，所以写进去用以显示的字符数据必须是某一个ADCII码，当然如果你不想查ASCII表的话，可以用字符来代替，即用单引号包含的字符常量。

所以，也由此推出，’0’和30H（0的ASCII码）是等价的。

2.操作1602，要先对1602进行初始化，数据手册里写的比较清楚，并且对各个命令字的写入并没有先后要求。

3.1602是有自定义字符的功能的，大家熟悉基本操作之后可以尝试自行拓展

4.在每次写完数据之后，应该要将E引脚置为低电平，为下一次E的高脉冲做准备。

延伸来说，这叫释放时钟线，要养成释放时钟线的好习惯。

对配合时序大有裨益。

5.可以将所要显示的字符一次定义在一个字符数组里，以调用字符数组的形式调用显示数据，这样程序会变得简洁而高效。

6.记住时序的要求，往往是对最小时间有要求，在你严格配合时序的情况下仍然的不到理想的结果时，可以尝试插入延时。

这个并不违反时序的要求。

况且相当多的器件手册并没有详细的讲述最小时间要求。