单片机控制LCD液晶显示器(含程序).doc

液晶显示器一 实验目的： 1. 了解全点阵图形LCD的结构和原理掌握在MSP430上如何使用外设。2. 了解LCD显示器的工作原理、种类(笔段型、点阵字符型、点阵图形) 及主要性能指标。3. 掌握图形点阵LCD的编程使用方法;理解LCD显示模块命令的种类、功能及使用方法。4. 了解LCD字符生成软件的使用方法（见附录）。二 实验内容：1. 在LCD上显示Hello和中文字“南京工业大学”。2. 通过键盘控制Hello或者中文字符在LCD上左右、上下移动。3. 学会使用字符生成软件来实现任意字符代码的生成和显示。4. 其他另外可以实现的目标:使字符在按键没有松动的情况下连续移动；实现字符的循环移动，即当字符串移动到边界时仍可以移动，显示不完的部分从另一边显示出来。三 实验原理：1. 图形点阵式液晶原理液晶是一种具有规则性分子排列的有机化合物，它既不是液体也不是固体，而是介于固态和液态之间的物质。液晶具有电光效应和偏光特性，这是它能用于显示的主要原因。常用的液晶显示器可分成3类，分别是扭曲向列型（Twisted Nematic）、超扭曲向列型（Super TN）和彩色薄膜型。字符点阵式属于扭曲向列型LCD。典型的字符点阵式液晶显示器是由控制器、驱动器、字符发生器ROM、字符发生器RAM和液晶屏组成，字符由5*7 点阵或5*10点阵组成。一般结果如图一所示： 图一 128x64 点阵图形液晶模块方框示意图 此次实验所用的LCD型号是RT12864CT。12864是一种图形点阵液晶显示器，它主要由行驱动器/列驱动器及128*64全点阵液晶显示器组成。可完成图形显示，也可以显示8*4个（16*16）汉字。 管脚号管脚名称LEVER管脚功能描述1VSS0电源地2VDD+5.0V电源电压3V0-液晶显示器驱动电压4D/I(RS)H/LD/I=“H”，表示DB7DB0为显示数据D/I=“L”，表示DB7DB0为显示指令数据5R/WH/LR/W=“H”，E=“H”数据被读到DB7DB0R/W=“L”，E=“HL”数据被写到IR或DR6EH/R/W=“L”，E信号下降沿锁存DB7DB0R/W=“H”，E=“H”DDRAM数据读DB7DB07DB0H/L数据线8DB1H/L数据线9DB2H/L数据线10DB3H/L数据线11DB4H/L数据线12DB5H/L数据线13DB6H/L数据线14DB7H/L数据线15CS1H/LH:选择芯片(右半屏)信号16CS2H/LH:选择芯片(左半屏)信号17RETH/L复位信号,低电平复位18VOUT-10VLCD驱动负电压19LED+-LED背光板电源20LED-LED背光板电源表1：12864LCD的引脚说明128x64 点阵图形液晶模块的内部结构可分为三个部分：LCD 控制器，LCD 驱动器，LCD 显示装置。应注意的是，无背光液晶模块同EL、LED 背光的液晶模块内部结构有较大的区别，特别注意第19、20 脚的供电来源及相关参数，如图二所示：图 2 128x64 点阵图形液晶模块的内部结构12864LCD的指令系统及时序：该类液晶显示模块（即KS0108B及其兼容控制驱动器）的指令系统比较简单，总共只有七种。其指令表如表2所示：指令名称控制信号控制代码R/WRSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0显示开关0000111111/0显示起始行设置0011XXXXXX页设置0010111XXX列地址设置0001XXXXXX读状态10BUSY0ON/OFFRST0000写数据01写数据读数据11读数据表2：12864LCD指令表2. MCU与LCD、键盘连接电路图： LCD的714引脚分别连接到149的4451引脚(P5口)，其他引脚2号引脚连接到J28排线上（与5V电源接通给LCD供电）、1-GND、436、537、638、1539、1642、1743；18接滑动变阻器R10（调节LCD的亮度）。键盘连接省略。 3. LCD显示流程图： 图 3 LCD显示主程序流程图 图4初始化子程序流程图 图5 写指令子程序流程图 图 6 送数据子程序流程图四实验步骤和结果： 通过调试可以正确的显示“Hello”或者“南京工业大学”，中英文字符的切换需要通过程序修改才能实现(可以试着用中断来实现)，比较繁琐。同时通过键盘来实现字符在LCD屏幕上的上下左右的移动。五附录：1字模软件使用方法： 首先打开“PCtoLCD2002.exe”，显示界面如下图7所示： 图 7 字符生成软件界面然后点击选项菜单，通过上面程序所述，选项中要选择：阴码、逐列式、逆向、16进制、C51格式，点击确定。如图8所示设置： 图8 字符软件设置界面接着在左下方空白 格子里输入要显示字符，点击“生成字模”，变会出现对应的字符编码，复制到程序中编译即可。2.程序(键盘扫描函数省略)：/* 文件名称： main.c* 文件说明 根据键盘的控制，移动字符串Hello或者南京工业大学,行列键盘的7用于字符串左移,8用于字符串下移，9用于字符串右移，5用于字符串上移。按键每按一下向各自的方向移动一个点阵的位置。*/#define MSP430F149_H 0#include #ifndef LCD_IN_USE#include lcd.c#endif#ifndef KEY_BOARD#include keyboard12.c#endif#define TOP 0 / 竖直方向零点#define BOTTOM 64 / 竖直方向坐标最大值#define LEFT 0 / 水平方向坐标最小值#define RIGHT 128 / 水平方向坐标最大值#define EN_WIDTH 40 / Hello 字符串的长度#define CH_WIDTH 96 / 中文字符串的长度#define OP_CHINESE 1 / 选择显示中文字符#define OP_ENGLISH 2 / 选择显示英文字符void drawStr(unsigned char x,unsigned char y); void op_Select(char OP);unsigned char showData=/16*8点阵的“Hello” 0x08,0x20,0xF8,0x3F,0x08,0x21,0x00,0x01, 0x00,0x01,0x08,0x21,0xF8,0x3F,0x08,0x20,/*H,0*/ 0x00,0x00,0x00,0x1F,0x80,0x22,0x80,0x22, 0x80,0x22,0x80,0x22,0x00,0x13,0x00,0x00,/*e,1*/ 0x00,0x00,0x08,0x20,0x08,0x20,0xF8,0x3F, 0x00,0x20,0x00,0x20,0x00,0x00,0x00,0x00,/*l,2*/ 0x00,0x00,0x08,0x20,0x08,0x20,0xF8,0x3F, 0x00,0x20,0x00,0x20,0x00,0x00,0x00,0x00,/*l,3*/ 0x00,0x00,0x00,0x1F,0x80,0x20,0x80,0x20, 0x80,0x20,0x80,0x20,0x00,0x1F,0x00,0x00,/*o,4*/;unsigned char showData_1= /16*16点点阵的南京工业大学“ 0x04,0x00,0xE4,0xFF,0x24,0x00,0x24,0x08,0x64,0x09,0xA4,0x09,0x24,0x09,0x3F,0x7F, 0x24,0x09,0xA4,0x09,0x64,0x09,0x24,0x48,0x24,0x80,0xE4,0x7F,0x04,0x00,0x00,0x00,/*南,0*/ 0x04,0x00,0x04,0x40,0x04,0x20,0xE4,0x1B,0x24,0x02,0x24,0x42,0x25,0x82,0x26,0x7E, 0x24,0x02,0x24,0x02,0x24,0x02,0xE4,0x0B,0x04,0x10,0x04,0x60,0x04,0x00,0x00,0x00,/*京,1*/ 0x00,0x20,0x04,0x20,0x04,0x20,0x04,0x20,0x04,0x20,0x04,0x20,0x04,0x20,0xFC,0x3F, 0x04,0x20,0x04,0x20,0x04,0x20,0x04,0x20,0x04,0x20,0x04,0x20,0x00,0x20,0x00,0x00,/*工,2*/ 0x00,0x40,0x10,0x40,0x60,0x40,0x80,0x43,0x00,0x40,0xFF,0x7F,0x00,0x40,0x00,0x40, 0x00,0x40,0xFF,0x7F,0x00,0x42,0x00,0x41,0xC0,0x40,0x30,0x40,0x00,0x40,0x00,0x00,/*业,3*/ 0x20,0x80,0x20,0x80,0x20,0x40,0x20,0x20,0x20,0x10,0x20,0x0C,0x20,0x03,0xFF,0x00, 0x20,0x03,0x20,0x0C,0x20,0x10,0x20,0x20,0x20,0x40,0x20,0x80,0x20,0x80,0x00,0x00,/*大,4*/ 0x40,0x04,0x30,0x04,0x11,0x04,0x96,0x04,0x90,0x04,0x90,0x44,0x91,0x84,0x96,0x7E，0x90,0x06,0x90,0x05,0x98,0x04,0x14,0x04,0x13,0x04,0x50,0x04,0x30,0x04,0x00,0x00,/*学,5*/;const unsigned char mapTbl= 0x01,0x03,0x07,0x0f, 0x1f,0x3f,0x7f,0xff;unsigned char px, / 显示字符串的X位置 py, / 显示字符串的Y位置 width; / 字符串的宽度unsigned char * showBuf; / 显示数据缓冲区void main() WDTCTL = WDTHOLD + WDTPW; / 关闭看门狗 init_LCD(); / 初始化点阵LCD init_Keyboard(); / 初始化键盘 op_Select(OP_CHINESE); / 选择显示字符类型 drawStr(px,py); /显示字符串 while(1) key_Event(); /检测按键事件 if(key_Flag= 0x01) /有按键 key_Flag=0x00; /清除按键标识 if(key_val=0x05) /上移 if(pxTOP) /如果可以上移 clear_Rect(px/8,0,3,64); /清除chip1可能有数据的三个区域 clear_Rect(px/8,64,3,64); /清除chip2可能有数据的三个区域 drawStr(px-1,py); /显示字符 px = px-1; else if (key_val=0x07) /左移 if(pyLEFT) /如果可以左移 clear_Rect(px/8,0,3,64); clear_Rect(px/8,64,3,64); drawStr(px,py-1); py=py-1; else if (key_val=0x08) /下移 if(pxBOTTOM-16) /如果可以下移 clear_Rect(px/8,0,3,64); clear_Rect(px/8,64,3,64); drawStr(px+1,py); px = px+1; else if (key_val=0x09) /右移 if (pyRIGHT - CH_WIDTH) /如果可以右移 clear_Rect(px/8,0,3,64); clear_Rect(px/8,64,3,64); drawStr(px,py+1); py = py+1; void drawStr(unsigned char x,unsigned char y) unsigned char tmpv,t1,t2,t3; if(x&0x07)=0x00) /如果刚好位于某一页的开始 for(tmpv=y;tmpvy+width;tmpv+) move_To(x/8,tmpv); /移动到指定页 write_Data(showBuf2*(tmpv-y); /填写数据 move_To(x/8+1,tmpv); /由于显示的字符是16*N点阵，占用两页，现在移动到下页 write_Data(showBuf2*(tmpv-y)+1); /填写数据 else t1 = (x&0x07); for(tmpv=y;tmpvy+width;tmpv+) move_To(x/8,tmpv); /移动位置 t2 = showBuf2*(tmpv-y); /取得要显示的数据 t2 = t2 & mapTbl8-t1; /获取数据的低（8-t1)位 t2= t2(8-t1); /右移(8-t1) t3 = showBuf2*(tmpv-y)+1; t3 = t3 & mapTbl8-t1; /取得低(8-t1)位 t3=t3(8-t1); /右移(8-t1)位 write_Data(t2); /填写数据 void op_Select(char OP) if(OP=OP_CHINESE) width = CH_WIDTH; / 设定字符串长度 px=0; / 初始化显示位置,X坐标 py=0; / Y坐标 showBuf = showData_1; else if (OP=OP_ENGLISH) width = EN_WIDTH; / 设定字符串长度 px=24; / 初始化显示位置,X坐标 py=40; / Y坐标 showBuf = showData; LCD显示函数：#include void write_Command(char cmd) P4OUT &= 0xfb; /禁止 EN P5DIR = 0xff; P4OUT &= 0xfc; /rs=0 ,r/w=0 P5OUT = cmd; P4OUT |= 0x04; /使能 P4OUT &= 0xfb; /禁止 void move_To(char x,char y) unsigned char tmp; tmp=(y&0x7f); if(tmp63) /在 chip2 P4OUT &= 0xF7; /cs1=0 P4OUT |= 0x40; /cs2=1 write_Command(0xb8 + x); /设置 x write_Command(0x40 + tmp-64); /设置 y void write_Data(char content) P5DIR = 0x00; / 置位输入模式 P4OUT |= 0x02; / r/w=1 读状态 P4OUT |= 0x04; / chip 使能 while(P3IN & 0x80)=0x80);/检测