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LCD1602液晶显示器实验指导书

创作时间:

作者:

@小白创作中心

LCD1602液晶显示器实验指导书

引用

CSDN

https://blog.csdn.net/m0_62569287/article/details/127425711

LCD1602是一种常用的字符型液晶显示器，能够显示两行字符信息，每行可显示16个字符。它通过8位并行数据接口与单片机连接，支持显示字母、数字和特殊符号。本文将详细介绍LCD1602的硬件连接、软件编程以及具体实验步骤。

一、LCD1602介绍

1.1 LCD1602简介和引脚定义

LCD1602液晶也叫LCD1602字符型液晶，它能显示2行字符信息，每行又能显示16个字符。它是一种专门用来显示字母、数字、符号的点阵型液晶模块。它是由若干个5x7或者5x10的点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以用显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此，它不能很好的显示图片。

图1：LCD1602液晶实物图

LCD1602有16个管脚，其功能定义如下：

1 脚：VSS，接地。
2 脚：VDD，电源正极（4.5~5.5V都可）。
3 脚：VO，对比度调节。液晶显示偏压信号，用于调整LCD1602的显示对比度，一般会外接电位器用以调整偏压信号，注意此脚电压为0时可以得到最强的对比度。
4 脚：RS，数据/指令选择端，1为数据，0为指令。当此脚为高电平时，可以对1602进行数据字节的传输操作，而为低电平时，则是进行命令字节的传输操作。
5 脚：R/W，读/写选择端，1为读，0为写。当此脚为高电平可对LCD1602进行读数据操作，反之进行写数据操作。
6 脚：E，使能信号，1为数据有效，下降沿执行命令。其实是LCD1602的数据控制时钟信号，利用该信号的上升沿实现对LCD1602的数据传输。
7~14 脚：数据输入/输出。8位并行数据口，而51单片机一组IO也是8位，使得对LCD1602的数据读写大为方便。
15 脚：A，背光灯电源正极。
16 脚：K，背光灯电源负极。

图2：各引脚功能速览表

1.2 LCD1602内部结构

图3：LCD1602液晶原理图

LCD1602的内部结构主要包括以下几个部分：

DDRAM（Data Display Random Access Memory）：数据显示存储器。可读取，可写入。如图5所示，可显示位置为40*2，共计80个字符。即是第一行00H~~27H，和第二行的40H~~67H。
CGRAM（Character Generation Random Access Memory）：用户字符发生器。可以自定义用户的字模库（最多八个字符）。
CGROM（Character Generation Read Only Memory）：字符发生器。出厂默认设置的字模库，与标准ASCII码基本一致。并在此基础上加入片假名和部分特殊符号的支持。具体支持范围如图六所示：

图4：内部结构框图

1.3 LCD1602常用指令

在使用LCD1602时，需要掌握一些常用指令，这些指令对于LCD1602的初始化是必须的。

清屏指令：清除液晶显示器，即将DDRAM的内容全部填入"空白"的ASCII码20H；光标归位，即将光标撤回液晶显示屏的左上方；将地址计数器(AC)的值设为0。清屏指令是0x01。
模式设置指令：设定每次写入1位数据后光标的移位方向，并且设定每次写入的一个字符是否移动。写入新数据后光标右移，显示屏不移动的命令是0x06。
显示开关控制指令：控制显示器开/关、光标显示/关闭以及光标是否闪烁。显示开，光标关，闪烁关的指令是0x0c。
功能设定指令：设定数据总线位数、显示的行数及字型。数据总线8位，显示2行，5*7点阵/字符的命令是0x38。

1.4 LCD1602的使用

要使用LCD1602，首先需要对其初始化，即通过写入一些特定的指令实现。然后选择要在LCD1602的哪个位置显示，并将所要显示的数据发送到LCD的DDRAM。使用LCD1602通常都是用于写数据进去，很少使用读功能。LCD1602操作步骤如下所示：

初始化

发送指令0x38 //八位数据接口，两行显示，5*7点阵
发送指令0x0C //显示开，光标关，闪烁关
发送指令0x06 //数据读写操作后，光标自动加一，画面不动
发送指令0x01 //清屏

写命令（RS=0），设置显示坐标
写数据（RS=1）

二、硬件设计

本实验使用到硬件资源如下：

LCD1602液晶：开发板上集成了一个LCD1602液晶接口，下面来看下开发板上LCD1602液晶接口电路，如下图所示：

图5：普中A2开发板LCD1602液晶接口电路

从上图中可知，LCD1602的8位数据口DB0-DB7与单片机的P0.0-P0.7管脚连接，LCD1602的RS、RW、E脚与单片机的P2.6、P2.5、P2.7管脚连接。RJ1是一个电位器，用来调节LCD1602对比度即显示亮度。

三、软件设计

本章所要实现的功能是：在LCD1602液晶上显示字符信息。程序框架如下：

编写LCD1602显示函数
编写主函数

本章软件的重点是如何对LCD1602进行写命令和数据。

3.1 LCD1602驱动函数

在第一步1.4 LCD1602的使用我们已经了解到了LCD1602的初始化，写命令及写数据操作，现在我们给出写命令和写数据时，11.0592MHz调用可延时1ms的代码（此代码可由辅助软件计算写出）：

//函数定义：
/**
  * @brief  LCD1602延时函数，11.0592MHz调用可延时1ms
  * @param  无
  * @retval 无
  */
void LCD_Delay()
{
    unsigned char i, j;
    i = 2;
    j = 199;
    do
    {
        while (--j);
    } while (--i);
}

3.2 LCD1602显示函数

LCD1602设置光标位置：因为写入显示地址时要求最高位D7恒定为高电平1,所以命令的最高位要全赋为1，而显示位是从0开始的，所以第一行的写入命令是0x80| (lie-1)。而LCD1602的存储是每行40个字符，所以第二行第一位是在第一行的基础上加0x40。
在LCD1602指定位置上显示一个字符
在LCD1602指定位置开始显示所给字符串
在LCD1602指定位置开始显示所给数字