LCD1602液晶显示器简介

一 概述

液晶（Liquid Crystal）是一种高分子材料，因其特殊的物理、化学、光学特性，广泛应用轻薄显示器上。

液晶显示器（Liquid Crystal Display，LCD）的主要原理是以电流刺激液晶分子产生点、线、面并配合背部灯管构成画面。

各种型号的液晶通常是按照显示字符的行数或液晶点阵的行、列数来命名。例如，1602表示每行显示16个字符，一共可以显示两行。这类液晶通常称为字符型液晶，只能显示ASCII码字符。12232表示液晶显示画面由122列、32行组成，共有122*32个点来显示各种图形。用户可以通过程序控制这些点中任何一个点显示或不显示，从而构成各种图形画面。因此，12232称为图形型液晶。

液晶体积小，功耗低，显示操作简单。但其有致命的弱点，即使用温度范围很窄。通用型液晶工作温度为0到+55摄氏度，存储温度为-20到+60摄氏度。

二 LCD1602

1 1602的外形尺寸（毫米）

2 主要技术参数

3 接口信号说明

4 基本操作时序

4 RAM地址映射图

控制器内部带有80B的RAM缓冲区。对应关系如下图所示。

向图中的00~0F、40~4F地址中的任意处写入显示数据时，液晶可立即显示出来；当写入到10~27或50~67地址时，必须通过移屏指令将他们一移入可显示区域方可正常显示。

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，如下表所示。

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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”。

6 状态字说明

说明：原则上每次对控制器进行读写操作前，都必须进行读写检测，确保STA7为0。实际上，由于单片机的操作速度慢于液晶控制器的反应速度，因此可以不进行检测，或只进行简短的延时即可。

7 指令说明

1602液晶模块内部的控制器共有11条控制指令。 （1） 显示模式设置

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（2） 显示开/关及光标设置

（3） 数据指针设置

（4） 其它设置

8 控制接口时序说明 时序参数

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读操作时序

写操作时序

9 初始化过程

1）延时15ms

2）写指令38H(不检测忙信号) 3）延时5ms

4）写指令38H(不检测忙信号) 5）延时5ms

6）写指令38H(不检测忙信号)

7）(以后每次写指令、读/写数据操作之前均需检测忙信号) 8）写指令38H：显示模式设置 9）写指令08H：显示关闭 10）写指令01H：显示清屏

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11）写指令06H：显示光标移动设置 12）写指令0CH：显示开及光标设置

三 驱动程序举例

1 I/O方式驱动程序

程序如下：

/*========================================================= SMC1602A(16*2)I/O口线接线方式 连接线图: --------------------------------------------------- |LCM-----51 | LCM-----51 | LCM------51 | ---------------------------------------------|

|DB0-----P1.0 | DB4-----P1.4 | RW-------P2.0 | |DB1-----P1.1 | DB5-----P1.5 | RS-------P2.1 | |DB2-----P1.2 | DB6-----P1.6 | E--------P2.2 |

|DB3-----P1.3 | DB7-----P1.7 | VLCD 接 1K 电阻到 GND| --------------------------------------------------- [注:ATS51 使用 12M 晶体震荡器]

=========================================================*/ #include

sbit LCM_RW=P2^0; //定义引脚 sbit LCM_RS =P2^1; sbit LCM_E =P2^2;

#define LCM_Data P1

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#define Busy 0x80 //用于检测 LCM 状态字中的 Busy 标识

void WriteDataLCM(unsigned char WDLCM);

void WriteCommandLCM(unsigned char WCLCM,BuysC); unsigned char ReadDataLCM(void);

unsigned char ReadStatusLCM(void); void LCMInit(void);

void DisplayOneChar(unsigned char X, unsigned char Y, unsigned char DData); void DisplayListChar(unsigned char X, unsigned char Y, unsigned char code *DData);

void Delayms(unsigned int n); void dellay(unsigned int h);

unsigned char code blog_adr[] = {\"EDNchina\

unsignedcharcodeemail[]={\"*******************\

void main(void) {

//Delay400Ms(); //启动等待，等 LCM 讲入工作状态 LCMInit(); //LCM 初始化 DisplayListChar(6, 0, blog_adr); DisplayListChar(0, 0, email);

while(1); }

//写数据 RS=\"H\数据,E=高脉冲 void WriteDataLCM(unsigned char WDLCM) {

dellay(100); LCM_E = 0; LCM_RS = 1; LCM_RW = 0; LCM_Data = WDLCM;

//dellay(100); //短暂延时，代替检测忙状态 //ReadStatusLCM(); //检测忙 LCM_E = 1; LCM_E = 0;

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}

//写指令 RS=\"L\指令码,E=高脉冲

void WriteCommandLCM(unsigned char WCLCM,BuysC) //BuysC 为 0 时忽略忙检测 {

//if (BuysC) ReadStatusLCM(); //根据需要检测忙 dellay(100); //短暂延时，代替检测忙状态 LCM_E = 0;

LCM_RS = 0; LCM_RW = 0;

LCM_Data = WCLCM; LCM_E = 1; LCM_E = 0; }

//读数据 RS=\"H\

unsigned char ReadDataLCM(void) {

LCM_RS = 1; LCM_RW = 1; LCM_E = 1;

return(LCM_Data); }

//读状态 RS=\"L\

unsigned char ReadStatusLCM(void) {

LCM_Data = 0xFF; LCM_RS = 0; LCM_RW = 1; LCM_E = 1;

//while (LCM_Data & Busy); //检测忙信号 return(LCM_Data); }

void LCMInit(void) //LCM 初始化 {

LCM_Data = 0;

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Delayms(15);

WriteCommandLCM(0x38,0); //三次显示模式设置，不检测忙信号 Delayms(5);

WriteCommandLCM(0x38,0); Delayms(5);

WriteCommandLCM(0x38,0);

WriteCommandLCM(0x38,1); //显示模式设置,开始要求每次检测忙信号 WriteCommandLCM(0x08,1); //关闭显示 WriteCommandLCM(0x01,1); //显示清屏

WriteCommandLCM(0x06,1); // 显示光标移动设置 WriteCommandLCM(0x0C,1); // 显示开及光标设置 }

//按指定位置显示一个字符

void DisplayOneChar(unsigned char X, unsigned char Y, unsigned char DData) {

Y &= 0x1;

X &= 0xF; // X 不能大于 15，Y 不能大于 1 if (Y) X |= 0x40; //当要显示第二行时地址码+0x40; X |= 0x80; //算出指令码

WriteCommandLCM(X, 1); //这里不检测忙信号，发送地址码 WriteDataLCM(DData); }

//按指定位置显示一串字符

void DisplayListChar(unsigned char X, unsigned char Y, unsigned char code *DData)

{

unsigned char ListLength; ListLength = 0; Y &= 0x1;

X &= 0xF; // X 不能大于 15，Y 不能大于 1 while (DData[ListLength]>0x1f) //若到达字串尾则退出 {

if (X <= 0xF) //X 坐标应小于 0xF {

DisplayOneChar(X, Y, DData[ListLength]); //显示单个字符 ListLength++; X++; }

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} }

//延时程序

void Delayms(unsigned int n) {

unsigned int i,j; for(j=n;j>0;j--) for(i=112;i>0;i--); }

/************************************************** ** 函数名称: dellay

** 入口参数：h（unsigned int型） ** 出口参数：无

** 功能描述: 短暂延时，使用12MHz晶体，约0.01MS ****************************************************/ void dellay(unsigned int h) {

while(h--); //0.01MS }

要注意的是在读写程序中，没有用 “检测忙”，其实对于1602来说，没有检测忙信号对于实际来说还好，因为常常因为检测忙，而使1602没显示（一直处于忙检测中）。“忙检测”用一个小延时代替。

对于LCM1602来说，读写时序最重要。

LCM1602写操作时序

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//写数据 RS=\"H\数据,E=高脉冲 void WriteDataLCM(unsigned char WDLCM) {

dellay(100); //短暂延时，代替检测忙状态 LCM_E = 0; LCM_RS = 1; LCM_RW = 0; LCM_Data = WDLCM; LCM_E = 1; LCM_E = 0; }

//写指令 RS=\"L\指令码,E=高脉冲 void WriteCommandLCM(unsigned char WCLCM) {

dellay(100); //短暂延时，代替检测忙状态 LCM_E = 0;

LCM_RS = 0; LCM_RW = 0;

LCM_Data = WCLCM; LCM_E = 1; LCM_E = 0; }

上面两个分别为写数据函数和写命令函数，检测忙已用小延时代替。其实这个时序好像不太严格，但要保证的是E高脉冲时，写的数据/命令是有效的。

好像函数也可以写成这样：

void WriteCommandLCM(unsigned char WCLCM) {

dellay(100); //短暂延时，代替检测忙状态 LCM_Data = WCLCM; LCM_RS = 0; LCM_RW = 0; LCM_E = 0; dellay(100); LCM_E = 1; }

//按指定位置显示一串字符

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函数DisplayListChar的作用是在指定位置显示一串字符，其中有一句 “while (DData[ListLength]>0x1f) //若到达字串尾则退出”

为什么要大于0x20呢？

unsigned char code blog_adr[] = {\"EDNchina\

unsignedcharcodeemail[]={\"*******************\

用单引号’’ ( )括起来的字符为字符的ASCII码值，而不是字符串。

用双引号””(shift+ )括起来的一串字符，成为字符串常量。C编译器会自动地在字符末尾加上结束符’\\0’(NULL) (ASCII码为0x00也就是00H)。

char a[]={“Bei Jing”};

char a[]={‘B’,’e’,’I’,’ ‘,’J’,’i’,’n’,’g’,’\\0’};

两者是等价的，数组的每个元素为对应字符的ASCII码，如a[3]数组a的第四个元素是’ ‘空格，则a[3]里面放着的是空格’ ‘的ASCII码0x20。

还要注意的是数组的元素数目一定要比字符多一个。以便C编译器自动在其后面加入结束符’\\0’。

可以知道

‘\\0’ ASCII码为0x00 ‘\\n’ASCII码为0x0A

那知道为什么有这句了吧

“while (DData[ListLength]>0x1F) //若到达字串尾则退出”

因为大于0x1f才能显示字符，小于和等于0x1f的都是键盘控制符。 当然我们也可以检测’\\0’(0x00)

“while (DData[ListLength]!='\\0') //检测到字符串结束符则退出”

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2 总线方式驱动程序

LCM1602总线方式C51程序

//********************Lcd1602B.c*********************************** #include #include #include

/*======================================================= 显示字符串

=======================================================*/ void LcdDisplayString(unsigned char x,unsigned char y, unsigned char *ptr) { unsigned char i,l=0;

while (ptr[l] >31){l++;}; // for (i=0;iLcdDisplayChar(x++,y,ptr[i]); if ( x == 16 ){

x = 0; y ^= 1; //异或，第一行的话变第二行，第二行的话变第一行 } } }

/*======================================================= 显示光标定位

=======================================================*/ void LocateXY( char posx,char posy) {

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unsigned char temp;

temp = posx & 0x0f; //确保只选0~16个格子 posy &= 0x01; //确保不是在第一行就在第二行 if ( posy )temp |= 0x40; //在第二行的时候加40H

temp |= 0x80; //数据指针设置 指令码 80H+ 地址码（ 0-27H ，40H-67H） LcdWriteCommand(temp,1); }

/*======================================================= 按指定位置显示数出一个字符

=======================================================*/ void LcdDisplayChar(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char Wdata) {

LocateXY( x, y ); // 定位显示地址 LcdWriteData( Wdata ); // 写字符 }

/*======================================================= 初始化程序, 必须按照产品资料介绍的初始化过程进行

=======================================================*/ void LcdReset( void ) {

Delayms(400); // 启动时必须的延时，等待lcm进入工作状态

LcdWriteCommand( 0x38, 0); // 显示模式设置(不检测忙信号) Delayms(15);

LcdWriteCommand( 0x38, 0); // 共三次 Delayms(15);

LcdWriteCommand( 0x38, 0); Delayms(15);

LcdWriteCommand( 0x38, 1); // 显示模式设置(以后均检测忙信号) LcdWriteCommand( 0x08, 1); // 显示关闭

LcdWriteCommand( 0x06, 1); // 显示光标移动设置 LcdWriteCommand( 0x0c, 1); // 显示开及光标设置 LcdClear(); }

/*=======================================================

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clear

=======================================================*/ void LcdClear(void){

LcdWriteCommand( 0x01, 1); // 显示清屏 }

/*======================================================= 写控制字符子程序: E=\"1\" RS=\"0\" RW=\"0\"

=======================================================*/

void LcdWriteCommand( unsigned char CMD,unsigned char AttribC ) { //AttribC=1检查忙状态，AttribC=0不检查忙状态

if (AttribC) while( Lcd1602StatusPort & Busy ); // 检测忙信号? //busy=0x80 每次读写操作都要进行读写检测，确保SAT7=0 Lcd1602CmdPort = CMD; }

/*======================================================= 当前位置写字符子程序: E =1 RS=\"1\" RW=\"0\"

=======================================================*/ void LcdWriteData( char dataW ) {

while( Lcd1602StatusPort & Busy ); //检测忙信号 //busy=0x80 每次读写操作都要进行读写检测，确保SAT7=0 Lcd1602WdataPort = dataW;

精确微秒级延时（详细可以参考我另一篇博文51单片机C51微秒级（ms）精确延时 ）

//********************delay.h*********************************** #include

//for crystal 11.0592M

void Delayms(unsigned int n) {

unsigned int i,j; for(j=n;j>0;j--) for(i=112;i>0;i--); }

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//********************lcd1602b.h*********************************** #ifndef __LCD1602B_H__ #define __LCD1602B_H__

#define Lcd1602CmdPort XBYTE[0x8000] //E=1 RS=\"0\" RW=\"0\" //写指令 #define Lcd1602WdataPort XBYTE[0x8100] //E =1 RS=\"1\" RW=\"0\" //写数据 #define Lcd1602StatusPort XBYTE[0x8200] //E=1 RS=\"0\" RW=\"1\" //读状态 #define Busy 0x80 //busy

extern void LcdClear(void);

extern void LcdWriteData( char dataW );

extern void LcdWriteCommand( unsigned char CMD,unsigned char AttribC ); extern void LcdReset( void );

extern void Display( unsigned char dd );

extern void LcdDisplayChar(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char Wdata);

extern void LcdDisplayString(unsigned char x,unsigned char y, unsigned char *ptr);

#endif

其中要注意

写指令的地址 0x8000 写数据的地址 0x8100 读状态的地址 0x8200

这三个地址值是根据硬件电路连接确定的。

//******************** absacc.h*********************************** #ifndef __ABSACC_H__ #define __ABSACC_H__

#define CBYTE ((unsigned char volatile code *) 0) #define DBYTE ((unsigned char volatile data *) 0) #define PBYTE ((unsigned char volatile pdata *) 0) #define XBYTE ((unsigned char volatile xdata *) 0)

#define CWORD ((unsigned int volatile code *) 0)

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#define DWORD ((unsigned int volatile data *) 0) #define PWORD ((unsigned int volatile pdata *) 0) #define XWORD ((unsigned int volatile xdata *) 0)

#ifdef __CX51__

#define FVAR(object, addr) (*((object volatile far *) (addr))) #define FARRAY(object, base) ((object volatile far *) (base)) #define FCVAR(object, addr) (*((object const far *) (addr))) #define FCARRAY(object, base) ((object const far *) (base)) #else

#define FVAR(object, addr) (*((object volatile far *) ((addr)+0x10000L))) #define FCVAR(object, addr) (*((object const far *) ((addr)+0x810000L))) #define FARRAY(object, base) ((object volatile far *) ((base)+0x10000L)) #define FCARRAY(object, base) ((object const far *) ((base)+0x810000L)) #endif

#endif

在程序中，用“＃include”即可使用其中定义的宏来访问绝对地址，包括： CBYTE、XBYTE、PWORD、DBYTE、CWORD、XWORD、PBYTE、DWORD 这个文件在用到总线方式时必须用到。 共包含4个文件。在主程序中调用相应显示函数。

//******************** main.c*********************************** #include #include

code char capital[]=\"DFB Laser\";

main() { ……

LcdReset(); //LCD初始化

LcdDisplayString(3,0,capital); //LCD上显示\"DFB Laser\" …… }

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