单片机控制lcd液晶显示器(含程序)

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 （T wisted Nematic） 、超扭曲向列型（S uper 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 1 VSS 0 电源地 2 VDD +5.0V 电源电压 3 V0 - 液晶显示器驱动电压 4 D/I(RS) H/L D/I=“H”，表示 DB7DB0 为显示数据 D/I=“L”，表示 DB7DB0 为显示指令数据 5 R/W H/L R/W=“H”，E=“H”数据被读到 DB7DB0 R/W=“L”，E=“HL”数据被写到 IR 或 DR 6 E H/ R/W=“L”，E 信号下降沿锁存 DB7DB0 R/W=“H”，E=“H”DDRAM 数据读 DB7DB0 7 DB0 H/L 数据线 8 DB1 H/L 数据线 9 DB2 H/L 数据线 10 DB3 H/L 数据线 11 DB4 H/L 数据线 12 DB5 H/L 数据线 13 DB6 H/L 数据线 14 DB7 H/L 数据线 15 CS1 H/L H:选择芯片(右半屏)信号 16 CS2 H/L H:选择芯片(左半屏)信号 17 RET H/L 复位信号,低电平复位 18 VOUT -10V LCD 驱动负电压 19 LED+ - LED 背光板电源 20 LED- - 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： 控制信号 控制代码指令名称 R/W RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 显示开关 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1/0 显示起始行设置 0 0 1 1 X X X X X X 页设置 0 0 1 0 1 1 1 X X X 列地址设置 0 0 0 1 X X X X X X 读状态 1 0 BUSY 0 ON/OFF RST 0 0 0 0 写数据 0 1 写数据 读数据 1 1 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、5 37、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： 初始化 指针指向数组首地址 写汉字程序 1 ， 3 行 写汉字 2 ， 4 行 清屏 开显示指令 清屏 关显示指令 功能设定 图 3 LCD 显示主程序流程图 图 4 初始化子程序流程图 判断屏幕是否忙 使能有效 设置 R S 和 R / W 状态 使能信号关闭 写数据指令 将数据送人 P 4 关闭使能信 号 将 P 4 设置状态为 读入 是 否 循环等待 使能 读状态指令 使能信号开 送数据指令 判忙 使能信号关 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 ，0x90,0x06,0x90,0x05,0x98,0x04,0x14,0x04,0x13,0x04,0x50,0x04,0x30,0x04,0x00,0x 00,/*“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(px(8-t1); /右移(8-t1) t3 = showBuf2*(tmpv-y)+1; t3 = t3 /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 /禁止 EN P5DIR = 0xff; P4OUT /rs=0 ,r/w=0 P5OUT = cmd; P4OUT |= 0x04; /使能 P4OUT /禁止 void move_To(char x,char y) unsigned char tmp; tmp=(y if(tmp63) /在 chip2 P4OUT /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 /检测