1602显示屏驱动详解

1、LCD1602B勺单片机驱动详解一.接口LCD1602M很多单片机爱好者较早接触的字符型液晶显示器，它的主控芯片是HD4478强者其它兼容芯片。刚开始接触它的大多是单片机的初学者。由于对它的不了解，不能随心所欲地对它进行驱动。经过一段时间的学习，我对它的驱动有了一点点心得，今天把它记录在这里，以备以后查阅。与此相仿的是LCD12864夜晶显示器，它是一种图形点阵显示器，能显示的内容比LCD1602要丰富得多，除了普通字符外，还可以显示点阵图案，带有汉字库的还可以显示汉字， 它的并行驱动方式与LCD1602相差无几，所以，在这里花点时间是值得的。一般来说，LCD1602有16条引脚，据说还有14

2、条引脚的，与16脚的相比缺少了背光电源 A（15脚）和地线K（16脚）我手里这块LCD1602的型号是HJ1602A是绘晶科技公司的产品，它有 16条引脚。如图1所示：再来一张它的背面的，如图2所示:Liiii j jj / nmn图2它的16条引脚定义如下:r引脚号符号引脚说明引脚号符号引脚说明1VSS电源地9D2数据端口i2VDD电源止极101D3数据端口I3VO偏压信号11D4数据端口4RS命令/数据12D5数据端口r5RW读/写13D6数据端口16E使能14D7数据端口7D0数据端口15A背光正极8D1数据端口16K背光负极1.2.3.3。4.据对这个表的说明:VS艰电源地。VD潴 +

3、5VVO是液晶显示的偏压信号，可接 10K的3296精密电位器。或同样阻值的 RM065/RM06蓝白可调电阻。见图V0VDD|p VSS10K图3RS是命令/数据选择引脚，接单片机的一个I/O,当RS为低电平时，选择命令；当 RS为高电平时，选择数5. RW是读/写选择引脚，接单片机的一个I/O,当RW妁低电平时，向LCD1602写入命令或数据；当 RW妁高电平时，从LCD1602卖取状态或数据。如果不需要进行读取操作，可以直接将其接VSS6. E,执行命令的使能引脚，接单片机的一个I/O。7. DO-D7,并行数据输入/输出引脚，可接单片机的PIP3任意的8个I/O 口。如果接P0 口，P

4、0 口应该接4.7K10K的上拉电阻。如果是4线并行驱动，只须接4个I/O 口。8. A背光正极，可接一个1047欧的限流电阻到 VDD9. K背光负极，接VSS见图4所示。0 2 H 123450781111111VSS<<<7RJS1 OKI 之R2W -七 .DO DI JZXZT>3AZSSD4S3JZ>7XTZSD |含 |1QR 5±图4L基本操作LCD1602的基本操作分为四种：1.读状态：输入 RS=Q RW=1 E=W脉冲。输出：DO-D7为状态字2.读数据：输入RS=1, RW=1 E=W脉冲。输出：DO-D7为数据3. 写命令：输入

5、RS=Q RW=0 E=K脉冲。输出：无4. 写数据：输入RS=1, RW=0 E=K脉冲。输出：无读操作时序图（如图5）:图5写操作时序图（如图6）:图6时序时间参数（如图7）:时序参数符号报限值单位渊试条件最小值典型值至大值E信号周期土专400w一ns脉冲宽度trw1504-«ns引脚EE上升沿/下睦朋回也，tF一25ns；地址建立时tsPlp30一一ns引脚 E* RS. R/W地址保持时间tHCl10.an数据建立时间（谈操作）to*10Cns数据保持时间湮操作）tt2Fa>ns引脚口的DB7数年建立时网（写操作）tsp?40一ns据保持凯间K写操作Ltwo?10&qu

6、ot;Hns图7三.DDRAMCGROM! CGRAMDDRAM（Display Data RAM）就是显示数据RAM用来寄存待显示白字符代码。共 80个字节，其地址和屏幕的对应关系如 下（如图8）:图8DDRAM!当于计算机的显存，我们为了在屏幕上显示字符， 就把字符代码送入显存，这样该字符就可以显示在屏幕上了。同样LCD160次有80个字节的显存，即DDRAM但LCD1602的显示屏幕只有16X2大小，因此，并不是所有写入 DDRAM的字符代码都能在屏幕上显示出来，只有写在上图所示范围内的字符才可以显示出来，写在范围外的字符不能显示出来。这样，我们在程序中可以利用下面的“光标或显示移动指令

7、”使字符慢慢移动到可见的显示范围内，看到字符的移动效果。前面说了，为了在液晶屏幕上显示字符，就把字符代码送入DDRAM例如，如果想在屏幕左上角显示字符A',那么就把字符'A的字符代码41H写入DDRA的00H地址处即可。至于怎么写入，后面会有说明。那么为什么把字符代码写入DDRAM就可以在相应位置显示这个代码的字符呢？我们知道，LCD1602是一种字符点阵显示器，为了显示一种字符的字形，必须要有这个字符的字模数据，什么叫字符的字模数据，看看下面的这个图就明白了（如图9）。OHIOOHHHO10001OOO-10001BOOOB10001HOOCHuni10001ooo-1000

8、1ooo-图9上图的左边就是字符A'的字模数据，右边就是将左边数据用代表0,用“”代表1。从而显示出A'这个字形。从下面的图可以看出，字符'A'的高4位是0100,低4位是0001,合在一起就是01000001b,即41H。它恰好与该字符的ASCII码一致，这样就给了我们很大的方便，我们可以在PC上使用P2= 'A这样的语法。编译后，正好是 这个字符的字符代码。在LCD1602模块上固化了字模存储器，就是 CGROM CGRAMHD44780内置了 192个常用字符的字模，存于字符产生器 CGROM(CharacteGenerator ROM中，另外还有

9、8个允许用户自定义的字符产生 RAM称为CGRAM(CharacterGenerator RAM)下图(如图12)说明了 CGROM CGRA眈字符的对应关系。从 ROMffi RAM勺名字我们也可以知道，RO爆早已固化 在LCD1602模块中的，只能读取；而 RAM可读写的。也就是说，如果只需要在屏幕上显示已存在于CGROM的字符，那么只须在DDRA睡写入它的字符代码就可以了；但如果要显示CGROM没有的字符，比如摄氏温标的符号，那么就只有先在CGRAMP定义，然后再在 DDRAMb写入这个自定义字符白字符代码即可。和CGROM固化的字符不同，CGRAMP本身没有字符，所以要在 DDRA9写

10、入某个CGROM存在的字符，必须在 CGRAMF先定义后使用。程序退出后 CGRAMP 定义的字符也不复存在，下次使用时，必须重新定义。5 x 10 dotnthine5x 8 dotcharacter fontamine HU Cursor图10上面这个图（如图10）说明的是5X8点阵和5 X 10点阵字符的字形和光标的位置。先来说 5X8点阵，它有8行5列那么定义这样一个字符需要 8个字节，每个字节的前3个位没有被使用。例如，定义摄氏温标的符号 0x10,0x06,0x09,0x08,0x08,0x09,0x06,0x00RS R/W D67 DQ6 SB5 口 B4 口H3 DB2 DE

11、H DBOCode ODOIaaaaaa图11上面这个图（如图11）说明的是设置CGRA地址指令。从这个指令的格式中我们可以看出，它共有 aaaaaa这6位，一共 可以表示64个地址，即64个字节。一个5X8点阵字符共占用8个字节，那么这64个字节一共可以自定义8个字符。 也就是说，上面这个图的 6位地址中的DB5DB4DB3来表示8个自定义的字符，DB2DB1DB0来表示每个字符的8个字 节。这DB5DB4DB3表示的8个自定义字符（0-7）就是要写入DDRAMp的字符代码。我们知道，在 CGRAM?只能定义8 个自定义字符，也就是只有07这8个字符代码，但在下面的这个表（如图12）中一共有

12、16个字符代码（XX XX 0000b- xx xx 1111b）。实际上，如图所示，它只能表示 8个自定义字符（x x x x 0000b=x x x x 1000b, xxxx 0001b= XX XX 1001b依次类推）。也就是说，写入 DDRAMb的字符代码0和字符代码8是同一个自定义字符。5X10点阵每个字符共占用16个字节的空间，所以CGRAMP只能定义4个这样的自定义字符。那么如何在CGRAMP自定义字符呢？在上面的介绍中，我们知道有一个设置CGRA地址指令，同写DDRAMf令相似，只须设置好某个自定义字符的字模数据，然后按照上面介绍的方法，设置好CGRA地址，依次写入这个字模

13、数据即可。我们在后面的例子中再进行说明。ooooMO10010001101 oo0101 01100111 100010011010 1011 11oo not ii10 1111xxxxOOOOCG RAM n>0wP'RJPNCtpxxxxOOOII 1AQ 3弓D7 % ;xjcxxOOIO(3)II2RbrrY1!seXXXXOO11(4)*3|CScsjxxxxOWO4DTdtX11业卜4 nWK01015EUeu才，hlcEiXXXX0110(7)&6FUfV=3力:耳xxxx01117|hMgw7=FJ?L2cxxxxIOOO(1)sHXhX电jrxxxxx

14、1001(2)r5IV iyJ lilryXXXX1010(3)* JZizI iilk ,i*ixxx1011(4)+ rKE k(才cR1100<L¥1It?21xxxxl101(6)MFlJ.v yzy4 4 dCaSIKJ八ml3上4 y图12四.LCD1602指令1 .工作方式设置指令（如图13）RS RW D87 DB6 DBS DB4 pB3 0B2 DBLDBOCode 00001 OL N F X X图13x：不关心，也就是说这个位是 0或1都可以，一般取0。DL:设置数据接口位数。DL=1: 8 位数据接口（D7D0）。DL=0 4 位数据接口（D7D4）。

15、N=0: 一行显示。N=1:两行显示。F=0: 5X8点阵字符。F=1: 5X10点阵字符。说明：因为是写指令字，所以 RS和RVWB是0。LCD1602H能用并行方式驱动，不能用串行方式驱动。而并行方式又可 以选择8位数据接口或4位数据接口。这里我们选择 8位数据接口（D7 D0）。我们的设置是8位数据接口，两行显示, 5X8点阵，即0b00111000也就是0x38。（注意：NF是10或11的效果是一样的，都是两行 5X8点阵。因为它不能以 两行5X 10点阵方式进行显示，换句话说，这里用0x38或0x3c是一样的）。2 .显示开关控制指令（如图14）RS RW DB7 口B6 DB5 D

16、B4 DB3 DH2 DB1 DBOCode D0Q 00Q1DCB图14D=1:显示开，D=0:显示关。C=1:光标显示，C=0:光标不显示。B=1:光标闪烁，B=0:光标不闪烁。说明：这里的设置是显示开，不显示光标，光标不闪烁，设置字为0x0c。3 .进入模式设置指令（如图15、16）RS RW DB6 DB5 D&4 DB3JDB2 DB1 DBOCode 0 I0 000001 I/O S图15I/D=1 :写入新数据后光标右移。I/D=0 :写入新数据后光标左移。S=1:显示移动。S=0:显示不移动。I/D = 1It shifts Ihe display to the le

17、ftS=1l/D = 0It shifts the display to the riqht图16说明：这里的设置是 0x064 .光标或显示移动指令（如图17、18）图17R/LUescripticHiAddr«s Conn ler00Shift cuffwrlonw leftAC = AC' 101Sh A Giirwr to the nht_AC=AC + 110Shift 感坤Uy 犯 the leftCirw IoIom ttwthillAC=AC11Shift cb&pUy to the nqhn Cufsoi fotsK The cfes例出 stwtt

18、AC = AC图18说明：在需要进行整屏移动时，这个指令非常有用，可以实现屏幕的滚动显示效果。初始化时不使用这个指令。5 .清屏指令（如图19）RSR/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 D82 DB1OODOOOOD01图19说明：清除屏幕显示内容。光标返回屏幕左上角。执行这个指令时需要一定时间6 .光标归位指令（如图20）RS RW E3B7 DB6 DB5 DB4 D63 DB2 DB1 D60Code 00D000001X图20说明：光标返回屏幕左上角，它不改变屏幕显示内容。7 .设置CGRAMfc址指令（如图21）RS R/W DB7 D66 DBS DB4 DB3 DB2

19、DB1 DBO0001aa8aaa图21说明：这个指令在上面已经介绍过。用法在后面例子中说明8 .设置DDRA随址指令（如图22）RS R/W DB7 D06 DB5 D04 DB3 DB2 DS1 OBOD01aaaBa8图22说明：这个指令用于设置 DDRA随址。在对DDRAMS行读写之前，首先要设置 DDRA随址，然后才能进行读写。前面我们说过，DDRA就是LCD1602的显示存储器。我们要在它上面进行显示，就要把要显示的字符写入DDRAM同样，我们想知道DDRA课个地址上有什么字符，也要先设置 DDRAMfc址，然后将它读出到单片机。9 .读忙信号和地址计数器 AC（如图23）RS R

20、WD67DB6DB5DB4DB3DB2 pBicIBPCode OlBFaaasaaa图23说明：这个指令用来读取 LCD1602状态。对于单片机来说，LCD160漏于慢速设备。当单片机向其发送一个指令后，它 将去执行这个指令。这时如果单片机再次发送下一条指令，由于 LCD16021度较慢，前一条指令还未执行完毕，它将不 接受这新的指令，导致新的指令丢失。因此这条读忙指令可以用来判断LCD1602是否忙，能否接收单片机发来的指令。当BF=1,表示LCD1602E忙，不能接受单片机的指令；当BF=0,表示LCD1602g闲，可以接收单片机的指令。RS=0表示是指令；RW= 1表示是读取。这条指令

21、还有一个副产品：即可以得到地址记数器 AC的值(address counter)。LCD1602 维护了一个地址计数器 AC,用来记录下一次读写 CGRA威DDRAMJ位置。需要强调的是：这条指令我一次也没有执行 成功。很多网友似乎也是这样。好在我们有另外的办法，也就是延时。通过查看每条指令的执行时间， 再经过一些试验， 可以确定指令的延时。这样就可以在上一条指令执行完毕后再执行下一条指令了。10 .写数据到CGRA威DDRAIW令(如图24)RS RW DB7 DB6 DB5 D64 s日3 DB2 DB1 D60Code 1 Ddddddddld图24说明：RS=1,数据；RW=0写。指令

22、执行时，要在 DB DB0上先设置好要写入的数据，然后执行写命令。11 .从CGRA威DDRA陵数据指令（如图25）RS RW DB7 DB6 DQ5 DB4 0B3 OB2 pgi D60 Code lldddddddd图25说明：RS=1,数据；RW=1读。先设置好CGRA威DDRAMJ地址，然后执行读取命令。数据就被读入后DB- DBQ五.实例下面我们就以一个实例来结束这篇文章。先介绍一下背景：单片机最小系统（扩充了外部RAM62256）。采用STC89C52RC晶振22.1184MHZ以5X8点阵，16X2行，8位数据端口。首先在第一行显示“ I love MCU! ”，第二行显示“

23、LCD1602 Test! ”。延时一段时间，清屏。然后在第一行显示自定义字符：摄氏温标标志。第二行显示圆周率 （pai）标志。再延时 一段时间，清屏。最后在第一行显示“ Welcome to my blog! ”，显示方式是从屏幕右面移入，左面移出。周而复始 （如 图 26）。图26/Filel#ifndef _ZHANGTYPE_H#define uint8#define uint16#define uint32#define int8#define int16#define int32#define uint64#define int64#endif#define _ZHANGTYPE_

24、Hunsigned charunsigned short intunsigned long intsigned charsigned short intsigned long intunsigned long long intsigned long long int/File2#ifndef _FUN_H_#define _FUN_H_#include "ZhangType.h"#includevoid Delay(uint16 time);#endif/File3#include "fun.h"void Delay(uint16 time)while(

25、time-);/变量类型/常用函数/16*2 显示,5*7点阵,8位数据接口/显示开，不显示光标，光标不闪烁/读写字符后地址加1,屏显不移动/设置数据地址指针初始值/File4#ifndef _1602_H_#define _1602_H_#include#include "ZhangType.h"#include "fun.h"#defineSETMODE0x38#define DISOPEN0x0C#define DISMODE0x06#defineSETADDR0x80#define CLEAR 0x01清屏，数据指针清零#define RET0x

26、02/回车，数据指针清零#define PORT P2/I/O 口sbit RS = P1A0;sbit RW = PW1；sbit E = P1A2;void Init1602(void);/初始化1602void Write1602_Com(uint8 com);/写命令void Write1602_Dat(uint8 dat);/写数据void CheckBusy(void);/检查忙void Write1602_One_Dat(uint8 X,uint8 Y,uint8 dat);void Write1602_Str(uint8 addr,uint8 length,uint8 *pbu

27、f);/写一个数据/写一个数据串#endif/File5#include ”1602.h”void Write1602_Com(uint8 com)E=0;RS=0;/ 命令Delay(50);/ 延时RW=0;/ 写Delay(50);PORT=com;/ 端 口赋值Delay(50);E=1；/高脉冲Delay(50);E=0;void Write1602_Dat(uint8 dat)E=0;RS=1;/ 数据Delay(50);/ 延时RW=0;/ 写/端口赋值Delay(50);PORT=dat;Delay(50);E=1；/高脉冲Delay(50);E=0;void CheckBus

28、y(void)uint8 temp;RS=0;/ 命令RW=1;/ 读E=0;while(1)PORT=0xFF;/端口为输入E=1;temp=PORT;E=0;if (temp&0x80)=0) break;void Init1602(void)/高脉冲/检查BF位是否为0Write1602_Com(SETMODE);/模式设置Delay(500);Write1602_Com(DISOPEN);/ 显示设置Delay(500);Write1602_Com(DISMODE);/ 显示模式Delay(500);Write1602_Com(CLEAR);/ 清屏Delay(500);void Write1602_One_Dat(uint8 x,uint8 y,uint8 dat)x&=0x0f;y&=0x01;if(y)x|=0x40;x|=0x80;Write1602_Com(x);Write1602_Dat(dat);void Write1602_Str(uint8 addr,uint8 length,uint8 *pbuf)uint8 i;Write1602_Com(addr);for(i=0;iWrite1602_Dat(pbufi);/File6*名称：主文件(_main.c