【51单片机快速入门指南】6.1：LCD1602的八线、四线控制及自定义符号，完美兼容Proteus仿真

普中51-单核-A2

STC89C52

Windows 10 20H2

Proteus 8 Frofessional v8.9 SP2

Keil uVision V5.29.0.0

PK51 Prof.Developers Kit Version:9.60.0.0

硬知识

       摘自《通用1602 液晶显示模块使用手册》、《液晶LCD1602（中文资料）—— ball 2010-5-13整理》

显示特性

       单5V电源电压，低功耗、长寿命、高可靠性

       内置192种字符（160个5x7点阵字符和32个5x10点阵字符）

       具有64个字节的自定义字符RAM，可自定义8个5x8点阵字符或四个5x11点阵字符

       显示方式：STN、半透、正显

       驱动方式：1/16DUTY，1/5BIAS

       视角方向：6点

       背光方式：底部LED

       通讯方式：4位或8位并口可选

       标准的接口特性，适配MCS1和M6800系列MPU的操作时序。

接口定义

操作时序

写操作时序

读操作时序

寄存器

       本模块内部具有两个8位寄存器：指令寄存器（IR）和地址寄存器（DR），用户可以通过RS和R/W输入信号的组合选择指定的寄存器，进行相应的操作。下表中列出了组合选择方式。

       指令寄存器IR，内部存储DDRAM和CGRAM中的数据显示的指令代码和地址信息，只能由MPU对其执行写操作：

       数据寄存器DR，内部暂时存储MPU与模块内部DDRAM和CGRAM之间的传送数据，内部操作使DR与DDRAM或者CGRAM之间的数据传送自动进行：

忙标志位BF

       忙标志BF-1时，表明模块正在进行内部操作，此时不接受任何外部指令和数据。当Rs-0，RW-1以及E为高电平时，BF输出到DB7，每次操作之前最好先进行状态字检测，只有在确认BF-0之后，MPU才能访问模块

地址计数器（AC）

       AC地址计数器是DDRAM或者CGRAM的地址指针。随着IR中指令码的写入，指令码中携带的地址信息自动送入AC中，并行做出AC作为DDRAM的地址指针还是CGRAM的地址指针的选择。

       AC具有自动加1或者减1的功能。当DR与DDRAM或者CGRAM之间完成一次数据传后，AC自动会加1或减1，在RS=0，R/W=1且E为高电平时，AC的内容送到DB6 ~ DB0；

显示数据寄存器（DDRAM）

       DDRAM存储显示字符的字符码，其容量的大小决定着模块最多可显示的字符数目.DDRAM地址与LCD显示屏上的显示位置的对应关系如下：

       执行显示移位操作时，对应的DDRAM地址也发生移位，以每行16个字符的显示为例，移位前后的地址对应关系如下：

CGROM

       HD44780内置了192个常用字符的字模，存于字符产生器CGROM（Character Generator ROM）中。在CGROM中，模块已经以8位二进制数的形式，生成了5x8点阵的字符字模组字符字模（一个字符对应一组字模），字符字模是与显示字符点阵相对应的8x8矩阵位图数据（与点阵行相对应的矩阵行的高三位为“0"），同时每一组字符字模都有一个由其在CGROM中存放地址的高八位数据组成的字符码对应。

CGRAM

       另外还有8个允许用户自定义的字符产生RAM，称为CGRAM（Character Generator RAM）

       就单屏结构的模块而言，字符码地址范围为00H ~ FFH，其中00H ~ 07H字符码与用户在CGRAM中生成的自定义图形字符的字模组相对应：至于双屏或者多屏结构的模块，由于各显示屏结构部分的工作分别由独立的使能信号E控制，因而各结构部分间字符的发生互不影响，每一显示屏结构部分的字符码地址范围为00H ~ FFH，其中00H ~ 07H字符码与用户在CGRAM中生成的自定义图形字符的字模组相对应。

指令

清屏指令

光标归位指令

进入模式设置指令

显示开关控制指令

设定显示屏或光标移动方向指令

功能设定指令

设定CGRAM地址指令

设定DDRAM地址指令

读取忙信号或AC地址指令

数据写入DDRAM或CGRAM指令

从 CGRAM或DDRAM读出数据的指令

示例程序

       stdint.h见【51单片机快速入门指南】1：基础知识和工程创建

LCD1602.c

#include

#include "stdint.h"

#include "LCD1602.h"

//******************以下内容移植时需修改******************

void delay_ms(int i);

#define LCD1602_Port P0

sbit RS_Pin = P2 ^ 6;//寄存器选择位，RS位

sbit WR_Pin = P2 ^ 5;//读写选择位，RW

sbit EN_Pin = P2 ^ 7;//使能信号位，E位

void LCD1602_Delay()

{

//主频快就加延时

}

void LCD1602_RS_H()

{

RS_Pin = 1;

}

void LCD1602_RS_L()

{

RS_Pin = 0;

}

void LCD1602_WR_H()

{

WR_Pin = 1;

}

void LCD1602_WR_L()

{

WR_Pin = 0;

}

void LCD1602_EN_H()

{

EN_Pin = 1;

}

void LCD1602_EN_L()

{

EN_Pin = 0;

}

void LCD1602_Write_Port(uint8_t Data)

{

#ifdef USE_4_Pin

LCD1602_Port &= 0x0F;

LCD1602_Port |= (Data << 4);

#else

LCD1602_Port = Data;

#endif

}

uint8_t LCD1602_Read_Port()

{

#ifdef USE_4_Pin//4线下好像没有意义

return 0;

#else

return LCD1602_Port;

#endif

}

//******************以上内容移植时需修改******************

unsigned char code LCD1602_DIY_Char[64]=//8个自定义字符 地址为0x00~0x07

{

0x02,0x04,0x0F,0x12,0x0F,0x0A,0x1F,0x02,//年

0x0F,0x09,0x0F,0x09,0x0F,0x09,0x09,0x11,//月

0x1F,0x11,0x11,0x1F,0x11,0x11,0x1F,0x00,//日

0x16,0x09,0x08,0x08,0x08,0x09,0x06,0x00,//℃

0x00,0x11,0x0A,0x04,0x0A,0x11,0x00,0x00,//×

0x00,0x04,0x00,0x1F,0x00,0x04,0x00,0x00,//÷

0x00,0x0E,0x11,0x11,0x11,0x0A,0x1B,0x00,//Ω

0x00,0x11,0x11,0x11,0x19,0x16,0x10,0x00,//μ

};

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

函数功能：判断液晶模块的忙碌状态

返回值：1: 忙碌; 0: 不忙

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

uint8_t LCD1602_Busy_Test(void)

{

#ifdef USE_4_Pin

delay_ms(2);

return 0;

#else

return ((LCD1602_Operation(0, 1, 0) & 0x80) && 1);

#endif

}

uint8_t LCD1602_Operation(uint8_t Cmd_Data_Flag, uint8_t Write_Read_Flag, uint8_t Data)

{

if(Cmd_Data_Flag)

LCD1602_RS_H();

else

LCD1602_RS_L();

if(Write_Read_Flag)

LCD1602_WR_H();

else

LCD1602_WR_L();

LCD1602_Delay();//给硬件反应时间

if(Write_Read_Flag)

{

LCD1602_EN_H();

LCD1602_Delay();//给硬件反应时间

Data = LCD1602_Read_Port();

}

else

{

LCD1602_EN_L();

LCD1602_Write_Port(Data);

LCD1602_Delay();//给硬件反应时间

LCD1602_EN_H();

LCD1602_Delay();//给硬件反应时间

}

LCD1602_EN_L();

return Data;

}

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

函数功能：将一个字节写入液晶模块

入口参数：Byte 字节, Cmd_Data_Flag 0为命令, 1为数据

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

void LCD1602_Write_Byte(uint8_t Byte, uint8_t Cmd_Data_Flag)

{

while (LCD1602_Busy_Test());//如果忙就等待

#ifdef USE_4_Pin

LCD1602_Operation(Cmd_Data_Flag, 0, Byte >> 4);

while (LCD1602_Busy_Test());

LCD1602_Operation(Cmd_Data_Flag, 0, Byte & 0x0F);

#else

LCD1602_Operation(Cmd_Data_Flag, 0, Byte);

#endif

}

void LCD1602_DIY_Char_Init(void)

{

unsigned char i;

LCD1602_Write_Byte(LCD1602_Set_CGRAM_Addr, 0);//开始写入你要显示的自定义字符、汉字代码

for(i = 0; i < 64; i++)

{

LCD1602_Write_Byte(LCD1602_DIY_Char[i], 1);//开始写入你要显示的自定义字符、汉字代码

}

}

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

函数功能：指定字符显示的实际地址

入口参数：row 行：0或1 col：列

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

void LCD1602_Write_Address(uint8_t row, uint8_t col)

{

if(row)

LCD1602_Write_Byte(col | 0xc0, 0);

else

LCD1602_Write_Byte(col | 0x80, 0);//显示位置的确定方法规定为"80H+地址码x"

}

void LCD1602_Write_Str(char *Str)

{

    while (*Str)//检测字符串结束标志

    {

        LCD1602_Write_Byte(*Str++, 1);//发送当前字符

    }

}

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

函数功能：对LCD的显示模式进行初始化设置

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

void LCD1602_Init(void)

{

#ifdef USE_4_Pin

LCD1602_Write_Byte(LCD1602_Cursor_Return, 0);

LCD1602_Write_Byte(LCD1602_Config | LCD1602_4PIN | LCD1602_2Row | LCD1602_5X7, 0);

#else

LCD1602_Write_Byte(LCD1602_Config | LCD1602_8PIN | LCD1602_2Row | LCD1602_5X7, 0);

#endif

LCD1602_Write_Byte(LCD1602_Display_Switch | Display_Enable | Cursor_Enable | Cursor_Blink_Enable, 0);

LCD1602_Write_Byte(LCD1602_Cursor_Screen_Mode | Cursor_Right_Mode | Screen_Static_Mode, 0);

LCD1602_DIY_Char_Init();

LCD1602_Write_Byte(LCD1602_Clr, 0);//清屏幕指令，将以前的显示内容清除

}

LCD1602.h

#ifndef LCD1602_H_

#define LCD1602_H_

#define USE_8_Pin

//#define USE_4_Pin

#ifdef USE_8_Pin

#ifdef USE_4_Pin

#error

#endif

#endif

#define LCD1602_Clr0x01

#define LCD1602_Cursor_Return0x02

#define LCD1602_Cursor_Screen_Mode0x04

#define Cursor_Left_Mode0x00

#define Cursor_Right_Mode0x02

#define Screen_Static_Mode0x00

#define Screen_Right_Mode0x01

#define LCD1602_Display_Switch0x08

#define Display_Disable0x00

#define Display_Enable0x04

#define Cursor_Disable0x00

#define Cursor_Enable0x02

#define Cursor_Blink_Disable0x00

#define Cursor_Blink_Enable0x01

#define LCD1602_Cursor_Screen_Move0x10

#define Cursor_Left0x00

#define Cursor_Right0x04

#define Screen_Left0x08

#define Screen_Right0x0c

#define LCD1602_Config0x20

#define LCD1602_4PIN0x00

#define LCD1602_8PIN0x10

#define LCD1602_1Row0x00

#define LCD1602_2Row0x08

#define LCD1602_5X70x00

#define LCD1602_5X100x04

#define LCD1602_Set_CGRAM_Addr0x40

#define LCD1602_Set_DDRAM_Addr0x80

uint8_t LCD1602_Busy_Test(void);

uint8_t LCD1602_Operation(uint8_t Cmd_Data_Flag, uint8_t Write_Read_Flag, uint8_t Data);

void LCD1602_Write_Byte(uint8_t Byte, uint8_t Cmd_Data_Flag);

void LCD1602_Write_Address(uint8_t row, uint8_t col);

void LCD1602_Write_Str(char *Str);

void LCD1602_Init(void);

#endif

测试程序

四线和八线在LCD1602.h中控制

main.c

#include

#include "intrins.h"

#include "stdint.h"

#include "LCD1602.h"

void Delay1ms()//@11.0592MHz

{

unsigned char i, j;

_nop_();

i = 2;

j = 199;

do

{

while (--j);

} while (--i);

}

void delay_ms(int i)

{

while(i--)

Delay1ms();

}

void main(void)

{

char i;

LCD1602_Init();

LCD1602_Write_Address(0, 0);

LCD1602_Write_Str("0123456789ABCDEF");

LCD1602_Write_Address(1, 0);

for(i = 0; i < 8; ++i)

LCD1602_Write_Byte(i, 1);

while(1)

{

}

}

实验现象

仿真现象

需要注意的是，Proteus仿真时存储模式需设为Small才能正确显示，很神秘。

八线制

四线制