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单片机初学之路_附录2：LCD_RT1602C的技术资料字符模块使用手册目 录1. 概 述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 第 1 页2. 字符型模块的特点 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 第 1 页3. 基本原理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 第1-3页4. 技术参数 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 第 4 页5. 时序特性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 第4-5页 6. 引脚和指令功能 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 第6-10页7. 使用举例 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 第11-20页1. 概 述人们对液晶显示器并不陌生，最常见的有如计算器、电子表、数字万用表、电子游戏机等，显示的主要是数字、专用符号和固定图形，因为是属段式显示，显示内容就无法多变。 随着大量电子仪器、设备的智能化，并且普遍地采用人机交互方式，需要能够显示更为丰富的信息和通用性较强的显示器，而点阵式LCD显示器能够满足这些要求，同时用大规模专用集成电路作为点阵LCD控制驱动，使用者仅仅直接送入数据和指令可实现所需的显示。这种由LCD 板、PCB 板、控制驱动电路组成的单元叫做点阵液晶显示模块( DOT MATRIC LCD MODULE )。 深圳市瑞特电子有限公司是液晶显示器专业生产厂家，以其雄厚的力量，先进的生产设备及工艺，已开发生产出一系列的LCD 点正阵模块（字符型和图形型）。本手册着重介绍字符型模块的使用方法。2. 字符型模块的性能重量轻：100g；体积小：11mm厚；功耗低：1015 mW；显示内容：192种字符(57点字型， 32种字符(510点字型)， 可自编8(57)或4(510)种字符；指令功能强：可组合成各种输入、显示、移位方式以满足不同的要求；接口简单方便：可与8位微处理器或微控制器相连；工作温度范围：-2070；可靠性高：寿命为50000小时(25)。3.基本原理3.1 液晶板在液晶板上排列着若干57或510 点阵的字符显示位，每个显示位可显示1个字符，从规格上分为每行8、16、20、24、32、40位，有1行、2行、4行共三类。3.2 工作电路图1.1所示为字符型模块的电路框图，它由HD44780、HD44100及几个电阻电容组成。HD4410是扩6666展显示字符位用的(例如：16字符1行模块就不用HD44100，16字符2行模块就要用1片HD44100)。 图1.1 字符型模块的电路框图 接口方面，有8条数据线，3条控制线。可与微处理器或微控制器相连，通过送入数据和指令，就可使模块正常工作.3.3 LCD 驱动器和控制器3.3.1 LCD 驱动器HD44100(KS0065)HD44100 是用低功耗CMOS 技术制造的大规模LCD驱动IC。它既可用作行驱动，也可用作列驱动，由202Bits二进制移位寄存器， 202Bits数据锁存器和202Bits驱动器组成(如图1.2所示)。BLOCK DIAGRAM 图1.2 HD44100 function功能 Block块 diagram图 功能(FUNCTION)a 40通道点阵LCD 驱动；b 可选择当作行驱动或列驱动；c 输入/输出信号：输出，能产生202个LCD驱动波形;输入，接受控制器送出的串行数 据和控制信号，偏压(V1V6)。 特性(FEATTURES)a 显示驱动偏压比：静态1/5；b 电源电压：+5V（110%）；c 显示驱动电源(VDD-VEE)为-5V；d CMOS 处理;e 60引脚，塑封;软封;3.3.2 LCD 控制器HD44780 如图1.3，HD44780(KS0066)是用低功耗CMOS技术制造的大规模点阵LCD 控制器(兼带驱动器)，和4Bit/8Bit微处理器相连，它能使点阵LCD显示大小英文字母，数字和符号。应用HD44780(KS0066)，用户能用少量元件可组成一个完整点阵LCD 系统。 特 性a 容易和4Bit/8Bit MPU相连；b 可选择57或510点阵字符；c 显示数据RAM容量：808Bit (80字符)；d 字符发生器ROM能提供用户所需字符库或标准库： 字库容量：192个字符(57点字型)， 32个字符(510点字型)；e DDRAM和CGRAM都能从MPU读取数据(DDRAM为显示缓冲区，CGRAM为可自编数据区)；f 输出信号：16个行扫描信号(common signal)， 40个列扫描信号(segment signal)；g 电源复位电路；h 显示占空比：1/8duty(1 Line， 57dots + Cursor)， 1/11duty(1 Line， 510dots + Cursor)， 1/16duty(2 Line， 57dots + Cursor)；（通常为1/16 duty） I 振荡电路；J 指令：11种；K 80引脚，塑封，软封。BLOCK DIAGRAM方框图解 图1.3 HD44780 function功能 block块 diagram图3.4背光参数字符模块通常带LED 背光板。它的性能参数如下：工作温度：-20+70C；存储温度：-40+80C；背光板可显示绿色，红色，黄色，兰色和白色。背光一般为黄绿色，也可为客户设计为其 他颜色，但价格较绿色昂贵许多。正常工作电流（如：模块1602）为：6080mA（若要达到白天效果需85mA）；工作电压：4.25V；正常工作条件下，LED可连续点亮5万小时；4.技术参数4.1 极限参数名 称符 号标 准 值单 位MINTYPEMAX电路电源VDD - VSS-0.37.0VLCD驱动电压VDD - VEEVDD - 13.5VDD + 0.3V输入电压VIN-0.3VDD + 0.3V静电电压-100V工作温度-20+70C储存温度-30+80C4.2 电参数名 称符 号测 试 条 件标 准 值单 位MINTYPEMAX输入高电平VIH-2.2VDDV输入低电平VIL-0.30.6V输出高电平VOHIOH = 0.2mA2.4-V输出低电平VOLIOL = 1.2mA-0.4V工作电流IDDVDD = 5.0V2.0mA液晶驱动电压VDD - VEETa = 0C4.9VTa = 25C4.7Ta = 50C4.54.3光学参数名 称符 号测 试 条 件标 准 值单 位MINTYPEMAX视角1-2K2.02.5deg对比度K2=20 =08.0上升时间r2=20 VD = 4.1V100150ms下降时间d2=20 VD = 4.1V150200ms5. 时序特性5.1 读写时序TIMING CHART 时 序项 目符 号测试条件标 准 值单 位MINTYPEMAX允许时间周期TCYCE5.1a 5.1b1000ns允许脉冲宽度，高电平PWEH450-ns允许上升和下降时间tEr tEf-25ns地址建立时间tAS140-ns数据延迟时间tDDR-320ns数据建立时间tDSW195-ns数据保持时间tH10-nsDATA HOLD TIMEtDHR20-ns地址保持时间tAH10-ns Vcc = 5.0V5%，Ta = 25C5.1.1 WRITE OPERATION (写操作) 5.1b READ OPEERATION (读操作) 图1.4 写操作 图1.5 读操作5.2 内部RESET电路对电源的要求符 号测 试 条 件MINMAX单 位电源上升时间TRON5.2a0.110ms电源下降时间TOFF5.2a1.0-msNOTE Toff stipulates the time of power OFF for power supply instantaneous dip Or when power supply repeats ON and OFF.（注解：Toff规定为电源关断时或者是当电源重复开关时为电源提供瞬间的下降时间。） 图1.6 内部RESET电源变换线1.如电源不能满足RESET电路的要求，需要用指令程序进行初始化。2.所有符号只要字母相同(不分大小写)，所代表的意义就相同。6. 引脚和指令功能6.1 模块引脚功能引 线 号符 号名 称功 能1Vss接地0V2VDD电路电源5V10%3VEE液晶驱动电压保证VDD-VEE=4.55V电压差4RS寄存器选择信号H：数据寄存器 L：指令寄存器5R/W读/写信号H：读 L：写6E片选信号下降沿触发，锁存数据7|14DB0|DB7数据线数据传输6.2 寄存器选择功能RSR/W操 作00指令寄存器(IR)写入01忙标志和地址计数器读出10数据寄存器(DR)写入11数据寄存器读出备注：忙标志为1时，表明正在进行内部操作，此时不能输入指令或数据，要等内部操作结束，忙标志为0时。6.3 指令功能 格式：RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0共11种指令：清除，返回，输入方式设置，显示开关，控制，移位，功能设置，CGRAM地址设置，DDRAM地址设置，读忙标志，写数据到CG/DDRAM，读数据由CG/DDRAM。 表1.1 指令表指令名称 指 令 码说 明执行周期FCP=250KHZRS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0清 屏L L L L L L L L L H清除屏幕，置AC为零1.64ms返 回L L L L L L L L H X设DDRAM地址为零，显示回原位，DDRAM内容不变1.64ms输入方式设 置L L L L L L L H I/D S设光标移动方向并指定整体显示是否移动40us显示开关控 制L L L L L L H D C B设整体显示开关(D)，光标开关(C)，及光标位的字符闪耀(B)40us移 位L L L L L H S/C R/L X X移动光标或整体显示，同时不改变DDRAM内容40us功能设置L L L L H DL N F X X设接口数据位数(DL)，显示行数(L)，及字型(F)40us CGRAM地址设置L L L H ACG设CGRAM地址，设置后CGRAM数据被发送和接收40us DDRAM 地址设置L L H ADD设DDRAM地址，设置后DDRAM数据被发送和接收40us读忙信号(BF)及地址计数器L H BF AC读忙信号位(BF)判断内部操作正在执行并读地址计数器内容0us写数据CG/DD RAMH L 写数据写数据到CG或DDRAM40usTadd=6ns读数据由CG/DD RAMH H 读数据读数据由CG或DDRAM40usTadd=6nsI/D 1：增量方式， 0：减量方式S 1：移位S/C 1：显示移位，0：光标移位R/L 1：右移，0：左移DL 1：8位，0：4位N 1：2行，0：1行F 1：510，0： 57BF 1：内部操作，0：接收指令RS ：寄存器选择R/W ：读/写DDRAM ： 显示数据RAMCGRAM： 字符生成RAMAC： 用于DD和CGRAM地址 的地址计数器执行周期随主频率改变而改变例如：当Fosc或fcp为270KHZ40 us250/270=37 us6.4 字符库及对应关系6.4.1 显示位与DD RAM 地址的对应关系 显 示 位 序 号1 2 3 4 5 40 DD RAM 地 址(HEX)第 一 行00 01 02 03 04 . 27第 二 行40 41 42 43 44 . 676.4.2 标准字符库表1.2所列字符库的内容，字符码和字形的对应关系。例如A的字符码为41(HEX)，B的字符码为42(HEX)。表1.2 Table of correspondence between character codes and character pattern (这是一张字符代码与字符相对应的表)6.4.3 自编字库(CGRAM) 字符码(DDRAM DATA)，CGRAM ADDRESS 与自编字形(CGRAM DATA)之间关系如表1.3和表1.4所列：表1.3 57 dots character pattern(indicate SST) （57点阵字符(表示为“SST”)） DD RAM Data (Character Codes) CG RAM Address CG RAM Data (Character Pattern)7 6 5 4 3 2 1 0MSB LSB5 4 3 2 1 0MSB LSB7 6 5 4 3 2 1 0MSB LSBL L L L X L L L L L L L L H L H L L L L L H H H L L H L H H H L H H H X X X L H H H H H L L L L H L L L L L H H H L L L L L H L L L L H H H H H L L L L L LL L L L X L L H L L L L L H L H L L L H L H H H L L H L H H H L H H H X X X L H H H H H L L L L H L L L L L H H H L L L L L H L L L L H H H H H L L L L L LL L L L X L H L L L L L L H L H L L H L L H H H L L H L H H H L H H H X X X H H H H H L L H L L L L H L L L L H L L L L H L L L L H L L L L H L L L L H L L ： ： ： ： ： ： ： ： ：L L L L X H H H L L L L L H L H L H H H L H H H L L H L H H H L H H H X X X X：DONT Care备注：1.字符码的高4位为0000时它的低3位对应于第18个(000111)自编字形； 2.字符码的02 位对应于CGRAM地址的35 位； 3.自编字形的列位置对应于CGRAM DATA 的04 位，行位置对应于CGRAM ADDRESS 的 02位； 4.X代表无效位； 5.H代表显示位。表 1.4 510 dots character pattern(indicate K)（510点阵字符(表示为“K”)） DD RAM Data (Character Codes) CG RAM Address CG RAM Data (Character Pattern)7 6 5 4 3 2 1 0MSB LSB5 4 3 2 1 0MSB LSB7 6 5 4 3 2 1 0MSB LSBL L L L X L L X L L L L L L L H L L H L L L L L H H L H L L L H L H L H H L L H H H H L L L H L L H H L H L X X X L L L L L L L L L L H L L L H H L L H L H L H L L H H L L H H L H L L L L L H L L L L L H L L L L L L L L L L L L H L H H H H L L H H L H H H H L H H H H X X X X X L L L L X L H L L L L L L L L H L L H L L H L L H H L H L L L H L H L H H L L H H H H L L L H L L H H L H L X X X L L L L L H H H H H L H L H L L H L H L L H L H L L H L H L L H L H L L H L H L H H H H H L L L L L L L L L L L H H L H H H H L L H H L H H H H L H H H H X X X X X ： ： ： ： ： ： ： ： ：L L L L X H H X L L L L L L L H L L H L H H L L H H L H L L L H L H L H H L L H H H H L L L H L L H H L H L X X X X X X X X H H H L H H H H L L H H L H H H H L H H H HX：DONT Care6.5 初始化方法用户所编的显示程序，开始必须进行初始化，否则模块无法正常显示，下面介绍两种初始化方法;6.5.1 利用内部复位电路进行初始化如果电路电源能满足图1.6 所示的条件的话，就可实行初始化，下面指令是在初始化过程中执行的。(1) 清屏(DISPLAY CLEAR)；(2) 功能设置(FUNCTION SET)：DL = 1： 8Bit 接口数据，N = 0： 1行显示F = 0：57dot字形(3) 显示开/关控制(DISPLAY ON/OFF CONTROL)：D = 0： 显示关C = 0： 光标关B = 0： 消隐关(4) 输入方式设置(ENTRY MODE SET )：I/D = 1：(增量)：S = 0： 无移位6.5.2 软件复位 如果电路电源不能满足复位电路的要求的话，那么初始化就要用软件来实现，过程如下：8位接口初始化流程图 电 源 开 VDD 上升到4.5V后等待15 RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 0 0 1 1 RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 0 0 1 1 RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 0 0 1 1 RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 0 0 1 1 N F RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 0 0 0 0 1 0 RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 初 始 化 结 束 等待4.1ms 等待100us检查忙标志或延时40us 检查忙标志或延时40us 检查忙标志或延时40us 检查忙标志或延时1.64 检查忙标志或延时40 6.5.3 程序举例： 以下程序为利用P3口控制，8BIT数据线传输，硬件连接接口图如图1.8所示。图1.8 P3口控制的8 BIT数据传输硬件接口图以下程序为P3口控制 4 BITS数据线传输，硬件接口图如图1.9所示。图1.9 P3口控制的4 BITS数据传输硬件接口图以下程序为总线直接控制，8 BITS数据线传输，硬件接口图如1.10所示。 图1.10 总线直接控制8 BITS数据传输接口图 图1.11 总线直接控制4 BITS数据传输接口图 RT1602液晶驱动程序（完整）2009-12-28 18:40/* 南阳理工学院 RT1602C驱动程序 2009年12月28号 */* 头文件.变量声明*/#include #include #define