AVR單片機(jī)控制LCD1602液晶顯示

詳情請進(jìn)：http://q.163.com/longfei-mcu/

以上是LCD1602的圖片，這是市面上大多數(shù)使用的。LCD1602已很普遍了，市面上字符液晶絕大多數(shù)是基于HD44780液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此HD44780寫的控制程序可以很方便地應(yīng)用于市面上大部分的字符型液晶。字符型LCD通常有14條引腳線或16條引腳線的LCD，多出來的2條線是背光電源線VCC(15腳)和地線GND(16腳)，其控制原理與14腳的LCD完全一樣

字符型LCD的引腳定義如下：

圖1

HD44780內(nèi)置了DDRAM、CGROM和CGRAM。

DDRAM就是顯示數(shù)據(jù)RAM，用來寄存待顯示的字符代碼。共80個字節(jié)，其地址和屏幕的對應(yīng)關(guān)系如下表：

圖2：

也就是說想要在LCD1602屏幕的第一行第一列顯示一個"A"字,就要向DDRAM的00H地址寫入“A”字的代碼就行了。但具體的寫入是要按LCD模塊的指令格式來進(jìn)行的，后面我會說到的。那么一行可有40個地址呀？是的，在1602中我們就用前16個就行了。第二行也一樣用前16個地址。對應(yīng)如下：

DDRAM地址與顯示位置的對應(yīng)關(guān)系

圖3

我們知道文本文件中每一個字符都是用一個字節(jié)的代碼記錄的。一個漢字是用兩個字節(jié)的代碼記錄。在PC上我們只要打開文本文件就能在屏幕上看到對應(yīng)的字符是因?yàn)樵诓僮飨到y(tǒng)里和BIOS里都固化有字符字模。什么是字模？就代表了是在點(diǎn)陣屏幕上點(diǎn)亮和熄滅的信息數(shù)據(jù)。例如“A”

字的字模：

01110　　　　　○■■■○

10001　　　　　■○○○■

10001　　　　　■○○○■

10001　　　　　■○○○■

11111　　　　　■■■■■

10001　　　　　■○○○■

10001　　　　　■○○○■

上圖左邊的數(shù)據(jù)就是字模數(shù)據(jù)，右邊就是將左邊數(shù)據(jù)用“○”代表0，用“■”代表1。看出是個“A”字了嗎？在文本文件中“A”字的代碼是41H，PC收到41H的代碼后就去字模文件中將代表A字的這一組數(shù)據(jù)送到顯卡去點(diǎn)亮屏幕上相應(yīng)的點(diǎn)，你就看到“A”這個字了。

剛才我說了想要在LCD1602屏幕的第一行第一列顯示一個"A"字,就要向DDRAM的00H地址寫入“A”字的代碼41H就行了，可41H這一個字節(jié)的代碼如何才能讓LCD模塊在屏幕的陣點(diǎn)上顯示“A”字呢？同樣，在LCD模塊上也固化了字模存儲器，這就是CGROM和CGRAM。HD44780內(nèi)置了192個常用字符的字模，存于字符產(chǎn)生器CGROM(Character Generator ROM)中，另外還有8個允許用戶自定義的字符產(chǎn)生RAM，稱為CGRAM(Character Generator RAM)。下圖說明了CGROM和CGRAM與字符的對應(yīng)關(guān)系。

圖4：

從上圖可以看出，“A”字的對應(yīng)上面高位代碼為0100，對應(yīng)左邊低位代碼為0001，合起來就是01000001，也就是41H。可見它的代碼與我們PC中的字符代碼是基本一致的。因此我們在向DDRAM寫C51字符代碼程序時甚至可以直接用P1＝A這樣的方法。PC在編譯時就把“A”先轉(zhuǎn)為41H代碼了。

字符代碼0x00～0x0F為用戶自定義的字符圖形RAM(對于5X8點(diǎn)陣的字符，可以存放8組，5X10點(diǎn)陣的字符，存放4組)，就是CGRAM了。后面我會詳細(xì)說的。

0x20～0x7F為標(biāo)準(zhǔn)的ASCII碼，0xA0～0xFF為日文字符和希臘文字符，其余字符碼(0x10～0x1F及0x80～0x9F)沒有定義。

那么如何對DDRAM的內(nèi)容和地址進(jìn)行具體操作呢，下面先說說HD44780的指令集及其設(shè)置說明，請瀏覽該指令集，并找出對DDRAM的內(nèi)容和地址進(jìn)行操作的指令。

共11條指令：

1. 清屏指令

圖5

功能： <1> 清除液晶顯示器，即將DDRAM的內(nèi)容全部填入"空白"的ASCII碼20H;

<2> 光標(biāo)歸位，即將光標(biāo)撤回液晶顯示屏的左上方;

<3> 將地址計數(shù)器(AC)的值設(shè)為0。

2. 光標(biāo)歸位指令

圖6

功能： <1> 把光標(biāo)撤回到顯示器的左上方;

<2> 把地址計數(shù)器(AC)的值設(shè)置為0;

<3> 保持DDRAM的內(nèi)容不變。

3.進(jìn)入模式設(shè)置指令

圖7

功能：設(shè)定每次定入1位數(shù)據(jù)后光標(biāo)的移位方向，并且設(shè)定每次寫入的一個字符是否移動。參數(shù)設(shè)定的

情況如下所示：

位名 設(shè)置

I/D 0=寫入新數(shù)據(jù)后光標(biāo)左移 1=寫入新數(shù)據(jù)后光標(biāo)右移

S 0=寫入新數(shù)據(jù)后顯示屏不移動 1=寫入新數(shù)據(jù)后顯示屏整體右移1個字符

4.顯示開關(guān)控制指令

圖8

功能：控制顯示器開/關(guān)、光標(biāo)顯示/關(guān)閉以及光標(biāo)是否閃爍。參數(shù)設(shè)定的情況如下：

位名 設(shè)置

D 0=顯示功能關(guān) 1=顯示功能開

C 0=無光標(biāo) 1=有光標(biāo)

B 0=光標(biāo)閃爍 1=光標(biāo)不閃爍

5.設(shè)定顯示屏或光標(biāo)移動方向指令

圖9

功能：使光標(biāo)移位或使整個顯示屏幕移位。參數(shù)設(shè)定的情況如下：

S/C R/L 設(shè)定情況

0 0 光標(biāo)左移1格，且AC值減1

0 1 光標(biāo)右移1格，且AC值加1

1 0 顯示器上字符全部左移一格，但光標(biāo)不動

1 1 顯示器上字符全部右移一格，但光標(biāo)不動

6.功能設(shè)定指令

圖10

功能：設(shè)定數(shù)據(jù)總線位數(shù)、顯示的行數(shù)及字型。參數(shù)設(shè)定的情況如下：

位名 設(shè)置

DL 0=數(shù)據(jù)總線為4位 1=數(shù)據(jù)總線為8位

N 0=顯示1行 1=顯示2行

F 0=5×7點(diǎn)陣/每字符 1=5×10點(diǎn)陣/每字符

7.設(shè)定CGRAM地址指令

圖11

功能：設(shè)定下一個要存入數(shù)據(jù)的CGRAM的地址。

8.設(shè)定DDRAM地址指令

圖12

功能：設(shè)定下一個要存入數(shù)據(jù)的CGRAM的地址。

9.讀取忙信號或AC地址指令

圖13

功能：<1> 讀取忙碌信號BF的內(nèi)容，BF=1表示液晶顯示器忙，暫時無法接收單片機(jī)送來的數(shù)據(jù)或指令;

當(dāng)BF=0時，液晶顯示器可以接收單片機(jī)送來的數(shù)據(jù)或指令;

<2> 讀取地址計數(shù)器(AC)的內(nèi)容。

10.數(shù)據(jù)寫入DDRAM或CGRAM指令一覽

圖14

功能：<1> 將字符碼寫入DDRAM，以使液晶顯示屏顯示出相對應(yīng)的字符;

<2> 將使用者自己設(shè)計的圖形存入CGRAM。

11.從CGRAM或DDRAM讀出數(shù)據(jù)的指令一覽

圖15

功能：讀取DDRAM或CGRAM中的內(nèi)容。

基本操作時序：

讀狀態(tài) 輸入：RS=L，RW=H，E=H 輸出：DB0～DB7=狀態(tài)字

寫指令 輸入：RS=L，RW=L，E=下降沿脈沖，DB0～DB7=指令碼 輸出：無

讀數(shù)據(jù) 輸入：RS=H，RW=H，E=H 輸出：DB0～DB7=數(shù)據(jù)

寫數(shù)據(jù) 輸入：RS=H，RW=L，E=下降沿脈沖，DB0～DB7=數(shù)據(jù) 輸出：無

下圖為讀寫操作時序：上圖為讀，下圖為寫

二、硬件原理圖

本實(shí)例中我們將液晶的RS接PD4,RW接PD5,EN接PD6,PB口作為數(shù)據(jù)口.用的是AVR Atmega16芯片。

三、程序設(shè)計

//==================LCD1602顯示程序=====================//

//=======作者：痞子飛 詳情請進(jìn)：http://q.163.com/longfei-mcu/

//=======MCU:ATMEGA16

//=======時間：2010.5.25

//=======功能：在液晶上顯示W(wǎng)elcom to WWW.Longfei-MCU=====//

//頭文件包含

#include <avr/io.h> //io端口寄存器配置文件

#include //GCC中的延時函數(shù)頭文件

#define uchar unsigned char

//端口位定義

#define RS PD4 //數(shù)據(jù)/命令控制端 0寫命令，1寫數(shù)據(jù)

#define RW PD5

#define EN PD6 //使能端下降沿讀，高電平寫

/*****************寫入命令函數(shù)***************/

void write_command(uchar command)

{

PORTD&=~(1<

PORTD&=~(1<

PORTD|=(1<

_delay_ms(5);

PORTB=command;

PORTD&=~(1<

_delay_ms(5);

}

/*****************寫入數(shù)據(jù)函數(shù)***************/

void write_data(uchar data)

{

PORTD |= (1 << RS); //RS=1，寫數(shù)據(jù)

PORTD&=~(1<

PORTD|=(1<

_delay_ms(5);

PORTB=data;

PORTD&=~(1<

_delay_ms(5);

}

/*****************LCD初始化***************/

void LCD_Init()

{

write_command(0X01); //清屏

_delay_ms(5);

write_command(0X38); //顯示模式設(shè)置 16x2顯示，5x7點(diǎn)陣，8位數(shù)據(jù)接口

_delay_ms(5);

write_command(0X0f); //顯示開關(guān)控制，開顯示，光標(biāo)顯示，光標(biāo)閃爍

//write_command(0X0c); //顯示開關(guān)控制，開顯示，光標(biāo)不顯示，光標(biāo)不閃爍

_delay_ms(5);

write_command(0X06); //光標(biāo)設(shè)置，讀或?qū)懸粋€字符后，地址指針加一，光標(biāo)加一，整屏不移動

_delay_ms(5);

}

//*****************設(shè)置顯示位置函數(shù)**********************//

void Location(uchar x,uchar y)

{

uchar address;

if(y==1)

{

address=0x80+x;

}

else

address=0xc0+x;

write_command(address);

}

/****************寫入字節(jié)函數(shù)**************/

void display_char(uchar X,uchar Y,uchar c)

{

Location(X,Y);

write_data(c);

}

/**************顯示字符串函數(shù)**************/

void display_string(uchar X,uchar Y,uchar *s)

{

Location( X, Y );

while (*s)

{

write_data(*s);

s ++;

}

}

/***************端口初始化***************/

void PORT_Init()

{

DDRB=0XFF;

PORTB=0XFF;

DDRD=0XFF;

PORTD=0XFF;

}

//=================主程序================//

int main()

{

uchar i,*p;

PORT_Init();

LCD_Init();

while(1)

{

i=1;

p = "WWW.Longfei-MCU";

display_string(2,1,"Welcome to");

_delay_ms(200);

while(*p)

{

display_char(i,0,*p);

i++;

p++;

_delay_ms(200);

}

_delay_ms(200);

}

}