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51单片机程序（LCD1602）

发表于 更新于 Valine：
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很久没玩过51单片机了(．． )…，整理一下玩LCD1602模块的一些笔记。

LCD1602液晶显示模块可显示2行、16字/行的字符，绝大部分的LCD1602液晶显示模块都是基于HD77480及其兼容芯片来设计的。

单片机： STC89C52
开发板： HC6800-MS

LCD1602引脚

  • VSS：电源地
  • VDD：电源正极
  • V0：液晶显示偏压信号，连接电位器，用于调节液晶显示的对比度
  • RS：数据/命令选择端，当RS=1时，从D0到D7读/写数据；当RS=0时，从D0到D7读状态或写指令
  • RW：读/写选择端，当RW=1时，进行读操作；当RW=0时，进行写操作
  • E：使能端。进行读操作时，要使E处于高电平；进行写操作时，要使E处于下降沿
  • D0~D7：并行输入/输出端
  • A：背光源的正极
  • K：背光源的负极

基本操作时序

读操作时序

写操作时序

寄存器

LCD1602模块有两个8位寄存器，分别为指令寄存器和数据寄存器，可以通过RS和R/W输入信号的组合来选择指定的寄存器进行相应的操作。

  • 读状态：

    • 输入：RS=0、RW=1、E=1
    • 输出：<D0~D7>=<状态字>

  • 写指令：

    • 输入：RS=0、RW=0、<D0~D7>=<指令码>、E=<高脉冲>
    • 输出：无

  • 读数据：

    • 输入：RS=1、RW=1、E=1
    • 输出：<D0~D7>=<数据>

  • 写数据：

    • 输入：RS=1、RW=0、<D0~D7>=<数据>、E=<高脉冲>
    • 输出：无

状态字说明

  • D7：读写操作使能，当D7=1时，禁止读写；当D7=0时，允许读写
  • D6~0：当前数据地址指针的数值

因为LCD1602搭载的芯片运算速度较慢，当模块正在进行内部操作时，不接受任何外部指令和数据，此时，忙标志位BF为高电平。所以每次进行读写操作前，都必须进行读忙，将状态标志位BF读到D7，确保D7=0。

LCD1602指令

51单片机可以直接访问LCD1602的指令寄存器和数据寄存器，在LCD1602进行内部操作前，来自51单片机的控制信息和数据将分别暂存于此，这些控制信息和数据的组合即为LCD1602的指令。

清显示

归位

设置输入模式

显示开/关控制

游标或显示移位元

功能设置

CGRAM地址设置

DDRAM地址设置

读忙标志BF和AC

写数据到CGRAM或DDRAM

从CGRAM或DDRAM中读数据

CGROM、DDRAM和CGRAM

在LCD1602模块内，与字符显示相关的存储器有CGROM、DDRAM、CGRAM。对于显示一些常用字符，其字模数据已存储于CGROM中，再调用时，只需使用语法P=<常用字符>;即可调用；但如果需要显示CGROM中不存在的字符，则必须先在CGRAM中自定义，再写入DDRAM。

CGROM

CGROM内存储了192个常用字符的字模数据，只能读出，不能写入。这些字模数据恰好与其对应的字符的ASCII值相等，因此，单片机会根据某常用字符的ASCII值从CGROM中读出与之值相等的字符数据，并将该字符数据写入DDRAM，即可显示对应的常用字符。另外，在CGROM中，地址0x00 ~ 0x07内容为空，由用户在CGRAM中进行自定义，再调用自定义的字符。

DDRAM

DDRAM用于存储从CGROM或CGRAM读出的需要LCD1602显示的字符的字模数据，容量为80字节，地址范围：

  • 0x00 ~ 0x27
  • 0x40 ~ 0x67

其中用于存储需要显示的字符的字模数据的两段为：

  • 0x00 ~ 0x0f
  • 0x40 ~ 0x4f

其余部分用于存储字符显示相关的设置，例如字符的移动。

CGRAM

CGRAM用于存储自定义的字符的字模数据，可自定义8个点阵列大小为5×7的字符或4个点阵列大小为5×11的字符。以5×7模式为例，一个字模数据大小为8字节，需要8个地址来表示，每8个地址组成一个地址段，存储一个字模数据；第一个地址段的起始为0x40，该地址段对应CGROM中的地址0x00；第二个地址段的起始为0x48，该地址段对应CGROM中的地址0x01；第三个地址段的起始为0x50，该地址段对应CGROM中的地址0x02，依此类推。

举个栗子

//显示已有的字符

#include<reg51.h>
#include<intrins.h>		//包含有_nop_()函数定义的头文件，若使用12MHz的晶振，_nop_()函数起到延时1微秒的效果，_nop_()函数延时的时长由晶振频率决定
sbit RS=P2^6;
sbit RW=P2^5;
sbit E=P2^7;

char Text0[]="Hello,";		//定义LCD1602第一行显示的字符
char Text1[]="world!";		//定义LCD1602第二行显示的字符

int ReadBusy()		//定义一个用于读忙的函数
{
	int temp;
	RS=0;
	RW=1;
	_nop_();
	P0=0xff;		//在电子电路中，高电平容易被低电平拉低，而低电平一般不能被高电平拉高，所以在读取某I/O端数据时，将该I/O端置1，确保原来的数据不受影响
	_nop_();
	E=1;
	_nop_();
	temp=P0;		//读取LCD1602的状态字
	_nop_();
	E=0;
	return(temp&0x80);
}

void Delay5ms()		//定义一个延时5毫秒的函数
{
	unsigned char i,j;
	i=59;
	j=90;
	do
	{
		while(--j);
	}
	while(--i);
}

void Write_Com(char com)		//定义一个用于写命令的函数
{
	while(ReadBusy());
	RS=0;
	RW=0;
	_nop_();
	P0=com;		//准备写入命令
	_nop_();
	E=1;		//当使能端为高电平时，写入命令
	Delay5ms();
	E=0;		//命令写入完成后，要将使能端的高电平拉低
	Delay5ms();
}

void Write_Dat(char dat)		//定义一个用于写数据的函数
{
	while(ReadBusy());
	RS=1;
	RW=0;
	_nop_();
	P0=dat;
	_nop_();
	E=1;
	Delay5ms();
	E=0;
	Delay5ms();
}

void init()		//定义一个用于初始化LCD1602的函数
{
	Delay5ms();		//延时15毫秒
	Delay5ms();
	Delay5ms();
	Write_Com(0x38);		//设置显示模式
	Delay5ms();
	Write_Com(0x38);
	Delay5ms();
	Write_Com(0x38);
	Write_Com(0x0c);		//设置显示开关及光标
}

void main()
{
	int i,j;
	init();
	Write_Com(0x80);		//设置指针指向显示第一行的第一个字符的DDRAM地址
	for(i=0;i<6;i++)
	{
		Write_Dat(Text0[i]);
	}
	Write_Com(0x80+0x40);		//设置指针指向显示第二行的第一个字符的DDRAM地址
	for(j=0;j<6;j++)
	{
		Write_Dat(Text1[j]);
	}
}
//显示自定义字符

#include<reg51.h>
#include<intrins.h>
sbit RS=P2^6;
sbit RW=P2^5;
sbit E=P2^7;

char Image0[]={0x08,0x1F,0x12,0x0F,0x0A,0x1F,0x02,0x00};		//汉字“年”的字模数据
char Image1[]={0x0F,0x09,0x0F,0x09,0x0F,0x09,0x13,0x00};		//汉字“月”的字模数据
char Image2[]={0x1F,0x11,0x11,0x1F,0x11,0x11,0x1F,0x00};		//汉字“日”的字模数据

int ReadBusy()
{
	int temp;
	RS=0;
	RW=1;
	_nop_();
	P0=0xff;
	_nop_();
	E=1;
	_nop_();
	temp=P0;
	_nop_();
	E=0;
	return(temp&0x80);
}

void Delay5ms()
{
	unsigned char i,j;
	i=59;
	j=90;
	do
	{
		while(--j);
	}
	while(--i);
}

void Write_Com(char com)
{
	while(ReadBusy());
	RS=0;
	RW=0;
	_nop_();
	P0=com;
	_nop_();
	E=1;
	Delay5ms();
	E=0;
	Delay5ms();
}

void Write_Dat(char dat)
{
	while(ReadBusy());
	RS=1;
	RW=0;
	_nop_();
	P0=dat;
	_nop_();
	E=1;
	Delay5ms();
	E=0;
	Delay5ms();
}

void init()
{
	Delay5ms();
	Delay5ms();
	Delay5ms();
	Write_Com(0x38);
	Delay5ms();
	Write_Com(0x38);
	Delay5ms();
	Write_Com(0x38);
	Write_Com(0x0c);
}

void main()
{
	int x,y,z;
	init();
	Write_Com(0x40);		//设置指针指向CGRAM中第一个地址段的起始（5x7模式中一个字模数据大小为8字节，即需要8个地址来表示）
	for(x=0;x<sizeof(Image0);x++)		//写入字模数据
	{
		Write_Dat(Image0[x]);
	}
	Write_Com(0x48);
	for(y=0;y<sizeof(Image1);y++)
	{
		Write_Dat(Image1[y]);
	}
	Write_Com(0x50);
	for(z=0;z<sizeof(Image2);z++)
	{
		Write_Dat(Image2[z]);
	}
	Write_Com(0x80+0x00);		//0x80+0x00等效于0x80
	Write_Dat(0x00);		//将CGRAM中第一个地址段存储的字模数据写入DDRAM
	Write_Com(0x80+0x02);
	Write_Dat(0x01);
	Write_Com(0x80+0x04);
	Write_Dat(0x02);
}

本文内容如有错误，请在评论区多多指教，非常感谢φ(≧ω≦*)♪。

参考资料

51单片机LCD1602程序详解

超详细讲解，LCD1602电路与驱动

基于51单片机点亮LCD1602+自定义字符

单片机 1602 CGRAM、CGROM及DDRAM的作用