LCD1602显示字符.doc

沈阳理工大学课程设计专用纸 No10成 绩 评 定 表学生姓名班级学号 专 业计算机科学与技术课程设计题目评语组长签字：成绩日期 2013 年1月 日 课程设计任务书学 院信息学院专 业计算机科学与技术学生姓名付磊班级学号 1003050424课程设计题目字符液晶显示装置设计实践教学要求与任务:要求：利用51单片机+1602字符lcd设计字符液晶显示系统,。需要有按钮控制显 示的开始和停止。完成以下设计环节： （1）使用Uvision2开发平台，采用C语言或汇编语言设计软件程序。 （2）使用PROTEUS仿真软件，设计仿真原理图并运行软件程序，完成系统仿真。工作计划与进度安排: 第18周：布置课程设计任务，查阅资料，分组设计，实验室组装与调试。 第19周：调试，验收，答辩，编写课程设计报告。指导教师： 2012年 月 日专业负责人： 2012年 月 日学院教学副院长： 2012年 月 日沈阳理工大学目 录1 仿真电路图设计12 工作原理22.1 液晶显示原理22.2 1602LCD工作原理33 程序及流程图54 运行与结果95 心得体会116 参考文献111 仿真电路图设计LCD1602：第 1 脚：VSS 为地电源。 第 2 脚：VDD接 5V正电源。 第 3 脚：VEE为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个 10K 的电位器调整对比度。 第 4 脚：RS 为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。 接8051 P3.5第 5 脚：R/W 为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当 RS和 R/W共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当 RS 为低电平 R/W 为高电平时可以读忙信号，当 RS 为高电平 R/W为低电平时可以写入数据。 接8051 P3.6。第 6 脚：E端为使能端，当 E 端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。接8051 P3.7。 第 714脚：D0D7为 8 位双向数据线。接8051 P1口。 8051：P3.2 P3.3 接按钮。2 工作原理2.1 液晶显示原理液晶显示的原理是利用液晶的物理特性，即当通电时导通，排列变的有秩序，使光线容易通过；不通电时排列混乱，阻止光线通过。让液晶如闸门般地阻隔或让光线穿透。从技术上简单地说，液晶面板包含了两片相当精致的无钠玻璃素材，称为Substrates，中间夹著一层液晶。当光束通过这层液晶时，液晶本身会排排站立或扭转呈不规则状，因而阻隔或使光束顺利通过。大多数液晶都属于有机复合物，由长棒状的分子构成。在自然状态下，这些棒状分子的长轴大致平行。将液晶倒入一个经精良加工的开槽平面，液晶分子会顺着槽排列，所以假如那些槽非常平行，则各分子也是完全平行的。通过电压对其显示区域进行控制，有电就有显示，这样即可以显示出图形。液晶显示器具有厚度薄、适用于大规模集成电路直接驱动、易于实现全彩色显示的特点，目前已经被广泛应用在便携式电脑、数字摄像机、PDA移动通信工具等众多领域。液晶显示的分类方法有很多种，通常可按其显示方式分为段式LCD、字符式LCD、点阵式LCD等。除了黑白显示外，液晶显示器还有多灰度有彩色显示等。如果根据驱动方式来分，可以分为静态驱动（Static）、单纯矩阵驱动（Simple Matrix）和主动矩阵驱动（Active Matrix）三种。点阵图形式液晶由MN个显示单元组成，假设LCD显示屏有64行，每行有128列，每8列对应1字节的8位，即每行由16字节，共168=128个点组成，屏上6416个显示单元与显示RAM区1024字节相对应，每一字节的内容和显示屏上相应位置的亮暗对应。例如屏的第一行的亮暗由RAM区的 000H00FH的16字节的内容决定，当（000H）=FFH时，则屏幕的左上角显示一条短亮线，长度为8个点；当（3FFH）=FFH时，则屏幕的右下角显示一条短亮线；当（000H）=FFH，（001H）=00H，（002H）=00H，（00EH）=00H，（00FH）=00H时，则在屏幕的顶部显示一条由8段亮线和8条暗线组成的虚线。这就是LCD显示的基本原理。 字符的显示 用LCD显示一个字符时比较复杂，因为一个字符由68或88点阵组成，既要找到和显示屏幕上某几个位置对应的显示RAM区的8字节，还要使每字节的不同位为“1”，其它的为“0”，为“1”的点亮，为“0”的不亮。这样一来就组成某个字符。但由于内带字符发生器的控制器来说，显示字符就比较简单了，可以让控制器工作在文本方式，根据在LCD上开始显示的行列号及每行的列数找出显示RAM对应的地址，设立光标，在此送上该字符对应的代码即可。点阵最好是用二位数组，基本思路也就是单片机两个IO口控制点阵的行和列，定义一个二位数组控制点阵每一行要亮拿几个灯，然后下一行亮那几个灯，以此类推。 0-9和A-Z二维代码：0x1C,0x22,0x22,0x22,0x22,0x22,0x22,0x1C,/0 0x08,0x18,0x08,0x08,0x08,0x08,0x08,0x1C,/1 0x1C,0x22,0x02,0x02,0x1C,0x20,0x20,0x3E,/2 0x1C,0x22,0x02,0x1C,0x02,0x02,0x22,0x1C,/3 0x08,0x18,0x28,0x48,0x7C,0x08,0x08,0x08,/4 0x3E,0x20,0x20,0x3E,0x02,0x02,0x22,0x1C,/5 0x1C,0x22,0x20,0x3C,0x22,0x22,0x22,0x1C,/6 0x3E,0x02,0x04,0x08,0x10,0x10,0x10,0x10,/7 0x1C,0x22,0x22,0x1C,0x22,0x22,0x22,0x1C,/8 0x1C,0x22,0x22,0x22,0x1E,0x02,0x22,0x1C,/9 0x00,0x1C,0x22,0x22,0x22,0x3E,0x22,0x22,/A 0x00,0x3C,0x22,0x22,0x3E,0x22,0x22,0x3C,/B 0x00,0x1C,0x22,0x20,0x20,0x20,0x22,0x1C,/C 0x00,0x3C,0x22,0x22,0x22,0x22,0x22,0x3C,/D 0x00,0x3E,0x20,0x20,0x3E,0x20,0x20,0x3E,/E 0x00,0x3E,0x20,0x20,0x3E,0x20,0x20,0x20,/F 0x00,0x1C,0x22,0x20,0x3E,0x22,0x22,0x1C,/G 0x00,0x22,0x22,0x22,0x3E,0x22,0x22,0x22,/H 0x00,0x1C,0x08,0x08,0x08,0x08,0x08,0x1C,/I 0x00,0x3E,0x08,0x08,0x08,0x08,0x28,0x18,/J 0x00,0x20,0x2C,0x30,0x20,0x30,0x2C,0x20,/K 0x00,0x20,0x20,0x20,0x20,0x20,0x20,0x3E,/L 0x00,0x42,0x66,0x5A,0x42,0x42,0x42,0x42,/M 0x00,0x00,0x2C,0x32,0x22,0x22,0x22,0x22,/N 0x00,0x1C,0x22,0x22,0x22,0x22,0x22,0x1C,/O 0x00,0x3C,0x22,0x22,0x3C,0x20,0x20,0x20,/P 0x00,0x1C,0x22,0x22,0x22,0x2A,0x26,0x1F,/Q 0x00,0x38,0x24,0x24,0x38,0x30,0x28,0x24,/R 0x00,0x1C,0x22,0x20,0x1C,0x02,0x22,0x1C,/S 0x00,0x3E,0x08,0x08,0x08,0x08,0x08,0x08,/T 0x00,0x42,0x42,0x42,0x42,0x42,0x42,0x3C,/U 0x00,0x22,0x22,0x22,0x14,0x14,0x08,0x00,/V 0x00,0x41,0x41,0x49,0x55,0x55,0x63,0x41,/W 0x00,0x00,0x42,0x24,0x18,0x18,0x24,0x42,/X 0x00,0x22,0x22,0x14,0x08,0x10,0x20,0x00,/Y 0x00,0x3E,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x3E,/Z2.2 1602LCD工作原理1602LCD 分为带背光和不带背光两种，基控制器大部分为 HD44780，带背光的比不带背光的厚，是否带背光在应用中并无差别1602LCD 主要技术参数： 显示容量:162 个字符 芯片工作电压:4.55.5V 工作电流:2.0mA(5.0V) 模块最佳工作电压:5.0V 字符尺寸:2.954.35(WH)mm 引脚功能说明 1602LCD 采用标准的 14脚（无背光）或 16脚（带背光）接口，各引脚接口说明如表 10-13所示: 编号 符号 引脚说明 编号 符号 引脚说明 1 VSS 电源地 9 D2 数据 2 VDD 电源正极 10 D3 数据 3 VL 液晶显示偏压 11 D4 数据 4 RS 数据/命令选择 12 D5 数据 5 R/W 读/写选择 13 D6 数据 6 E 使能信号 14 D7 数据 7 D0 数据 15 BLA 背光源正极 8 D1 数据 16 BLK 背光源负极 LCD寄存器的选择ER/WRS功能说明100写入命令寄存器101写入数据寄存器110读取忙碌标志及RAM地址111读取RAM数据0X不动作LCD指令表指令功能控制线数据线RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D0清除屏幕0000000001清除屏幕，并把光标移至左上角光标回到原点000000001x光标移至左上角，显示内容不变设定进入模式00000001I/DSI/D=1：地址递增，I/D=0：地址递减 S=1：开启显示屏，S=0：关闭显示屏显示器开关0000001DCBD=1：开启显示幕 C=1：开启光标 B=1：光标所在位置的字符闪烁移位方式000001S/CR/LxxS/C=0、R/L=0:光标左移；S/C=0、R/L=1：光标右移 S/C=1、R/L=0：字符和光标左移；S/C=1、R/L=1：字符和光标右移功能设定00001DLNFxxDL=1：数据长度为8位，DL=0：数据长度为4位 N=1：双列字，N=0：单列字；F=1:5x10字形，F=0：5x7字形CG RAM地址设定0001CG RAM地址将所要操作的CG RAM地址放入地址计数器DD RAM地址设定001DD RAM地址将所要操作的DD RAM地址放入地址计数器忙碌标志位BF01BF地址计数器内容读取地址计数器，并查询LCM是否忙碌，BF表示LCM忙碌写入数据10写入数据将数据写入CG RAM或DD RAM读取数据11读取数据读取CG RAM或DD RAM的数据图 2.1 1602LCD 内部显示地址 例如第二行第一个字符的地址是 40H，那么是否直接写入 40H 就可以将光标定位在第二行第一个字符的位置呢？这样不行，因为写入显示地址时要求最高位 D7恒定为高电平 1 所以实际写入的数据应该是 01000000B（40H）+10000000B(80H)=11000000B(C0H)。 在对液晶模块的初始化中要先设置其显示模式，在液晶模块显示字符时光标是自动右移的，无需人工干预。每次输入指令前都要判断液晶模块是否处于忙的状态。 1602 液晶模块内部的字符发生存储器（CGROM）已经存储了 160 个不同的点阵字符图形，如图 10-58 所示，这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等，每一个字符都有一个固定的代码，比如大写的英文字母“A”的代码是 01000001B （41H），显示时模块把地址 41H中的点阵字符图形显示出来，我们就能看到字母“A”3 程序及流程图开始EA=1； IT0=1；EX0=1； IT1=1；EX1=1； while（1）；等待外部中断0等待外部中断1图 3.1主函数流程程序#include #include sbit rs= P35; /寄存器类型，1表示数据寄存器，2表示指令寄存器sbit rw = P36; /读写选择，1表示读，0表示写sbit ep = P37; /读写使能，下降沿使能void delay(unsigned char ms) /延时 unsigned char i; while(ms-) for(i = 0; i100; i+) bit lcd_bz() /判断忙碌 bit result; rs = 0; rw = 1; ep = 1; 图 3.2 判断是否忙碌流程 _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); result = (bit)(P1 & 0x80); ep = 0; return result; void lcd_wcmd(unsigned char cmd) /写指令 while(lcd_bz(); rs = 0; rw = 0; ep = 0; _nop_(); _nop_(); P1 = cmd; _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); ep = 1; _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); ep = 0; void lcd_pos(unsigned char pos) /指示初始位置 lcd_wcmd(pos|0x80); void lcd_wdat(unsigned char dat) /写数据 while(lcd_bz();/ rs = 1; rw = 0; 图 3.3 写命令流程 ep = 0; P1 = dat; _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); ep = 1; _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); ep = 0; void lcd_wstr(const unsigned char *s) / 写串 unsigned char i = 0; while(si != 0) lcd_wdat(si); delay(100); i+; void lcd_init() /初始化 lcd_wcmd(0x38); /功能设定 delay(1); lcd_wcmd(0x0c); /显示开关 delay(1); lcd_wcmd(0x06); /设定进入模式 delay(1); lcd_wcmd(0x01); /清屏 delay(1); vo