lcd1602c语言程序分析,全方位解析LCD1602特性及单片机显示应用

1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。它由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，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，正因为如此所以它不能很好地显示图形(用自定义CGRAM，显示效果也不好)。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201710/366245.htm

LCD1602是指显示的内容为16X2，即可以显示两行，每行16个字符液晶模块(显示字符和数字)。

市面上字符液晶大多数是基于HD44780液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此基于HD44780写的控制程序可以很方便地应用于市面上大部分的字符型液晶。

+5V电压，对比度可调

内含复位电路

提供各种控制命令，如：清屏、字符闪烁、光标闪烁、显示移位等多种功能

有80字节显示数据存储器DDRAM

内建有192个5X7点阵的字型的字符发生器CGROM

8个可由用户自定义的5X7的字符发生器CGRAM

1602LCD采用标准的14脚(无背光)或16脚(带背光)接口

LCD1602—引脚功能介绍

第1脚：VSS为电源地

第2脚：VDD接5V电源正极

第3脚：V0为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高(对比度过高时会 产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度)。

第4脚：RS为寄存器选择，高电平1时选择数据寄存器、低电平0时选择指令寄存器。

第5脚：RW为读写信号线，高电平(1)时进行读操作，低电平(0)时进行写操作。

第6脚：E(或EN)端为使能(enable)端。

第7～14脚：D0～D7为8位双向数据端。

第15～16脚：空脚或背灯电源。15脚背光正极，16脚背光负极。

LCD1602—指令说明及时序

指令1：清显示，指令码01H，光标复位到地址00H位置。

指令2：光标复位，光标返回到地址00H。

指令3：光标和显示模式设置 I/D：光标移动方向，高电平右移，低电平左移 S：屏幕上所有文字是否左移或者右移。高电平表示有效，低电平则无效。

指令4：显示开关控制。 D：控制整体显示的开与关，高电平表示开显示，低电平表示关显示 C：控制光标的开与关，高电平表示有光标，低电平表示无光标 B：控制光标是否闪烁，高电平闪烁，低电平不闪烁。

指令5：光标或显示移位 S/C：高电平时移动显示的文字，低电平时移动光标。

指令6：功能设置命令 DL：高电平时为4位总线，低电平时为8位总线 N：低电平时为单行显示，高电平时双行显示 F： 低电平时显示5×7的点阵字符，高电平时显示5×10的点阵字符。

指令7：字符发生器RAM地址设置。

指令8：DDRAM地址设置。

指令9：读忙信号和光标地址 BF：为忙标志位，高电平表示忙，此时模块不能接收命令或者数据，如果为低电平表示不忙。

指令10：写数据。

指令11：读数据。

控制命令表

LCD的管脚控制

LCD1602——寄存器

1602绝大多数是基于HD44780液晶芯片的，HD44780内置了DDRAM、CGROM和CGRAM，这三个都是存储器。

CGROM(中文字库)、HCGROM(ASCII码字库)及CGRAM(自定义字形)、显示数据RAM(DDRAM)、字符显示RAM缓冲区(DDRAM)

但一行有40个地址，我们只用到前16个地址，第二行也是用前16个地址，对应地址如下

DDRAM(显示数据存储RAM)

若想要在屏幕的第一行第一列显示“A”字符，就要在DDRAM的00H地址写入“A”的代码就行了。

我们向DDRAM里的00H地址送数据时，如数字1的代码，但是并不能显示1出来。这是我们最容易出错的地方，若想向00H处显示数据，则必须将00H加上80H，即0X80H+0X00H，若在01H处则为0X80H+0X01H，依次类推~

LCD1602—CGROM

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。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

从上表可以看出最左边一列是供用户自定义字符的，共有16个，实际只有8个字节可以用，字符码为00000000—00000111这8个地址

LCD1602—显示应用(单片机学习)

LCD1602是51单片机中很重要的模块之一，为了方便新手学习1602，笔者把自己学习1602的一些心得体会拿出来和菜鸟分享，因笔者水平有限，错误在所难免，望大家指正。本文程序基于慧净HJ-1G51开发板。很多程序为本人自己编写，可以直接拿去用。

一、关于LCD1602：

在编写LCD1602程序前，我们必须了解其手册上一些非常重要的信息，如果这些信息不能理解透彻，编程可能会遇到或多或少的问题，在此先大致归纳几点。

1．管脚：

1602共16个管脚，但是编程用到的主要管脚不过三个，分别为：RS(数据命令选择端)，R/W(读写选择端)，E(使能信号);以后编程便主要围绕这三个管脚展开进行初始化，写命令，写数据。

以下具体阐述这三个管脚：

RS为寄存器选择，高电平选择数据寄存器，低电平选择指令寄存器。

R/W为读写选择，高电平进行读操作，低电平进行写操作。

E端为使能端，后面和时序联系在一起。

除此外，D0~D7分别为8位双向数据线。

2．操作时序：

RS

R/W

操作说明

0

0

写入指令码D0~D7

0

1

读取输出的D0~D7状态字

1

0

写入数据D0~D7

1

1

从D0~D7读取数据

注：关于E=H脉冲——开始时初始化E为0，然后置E为1，再清0.

读取状态字时，注意D7位，D7=1，禁止读写操作；D7=0，允许读写操作；

所以对控制器每次进行读写操作前，必须进行读写检测。(即后面的读忙子程序)

3．指令集：

LCD_1602 初始化指令小结：

0x38

设置16*2显示，5*7点阵，8位数据接口

0x01

清屏

0x0F

开显示，显示光标，光标闪烁

0x08

只开显示

0x0e

开显示，显示光标，光标不闪烁

0x0c

开显示，不显示光标

0x06

地址加1，当写入数据的时候光标右移

0x02

地址计数器AC=0;(此时地址为0x80)

光标归原点，但是DDRAM中断内容不变

0x18

光标和显示一起向左移动

4．显示地址：

LCD1602内部RAM显示缓冲区地址的映射图，00～0F、40～4F分别对应LCD1602的上下两行的每一个字符，只要往对应的RAM地址写入要显示字符的ASCII代码，就可以显示出来。

5．读写时序：

时序图1602手册中有，这里不引用了。时序图很重要，编程就是根据时序图设置寄存器，让LCD工作。

二、LCD1602程序编写流程：

LCD1602在了解完以上信息后便可以编写，这里我们把程序分为以下几步：

1．定义LCD1602管脚，包括RS，R/W，E。这里定义是指这些管脚分别接在单片机哪些I/O口上。

现举例如下：

sbit EN=P3^4;

sbit RS=P3^5;

sbit RW=P3^6;

2．显示初始化，在这一步进行初始化及设置显示模式等操作，包括以下步骤：

设置显示方式

延时

清理显示缓存

设置显示模式

通常推荐的初始化过程如下：

延时15ms

写指令38H

延时5ms

写指令38H

延时5ms

写指令38H

延时5ms

注：以上写38H指令可以看情况省略1~2步

(以上都不检测忙信号)

(以下都要检测忙信号)

写指令38H

写指令08H 关闭显示

写指令01H 显示清屏

写指令06H 光标移动设置

写指令0cH 显示开及光标设置

3．设置显示地址(写显示字符的位置)。

4．写显示字符的数据。

三、LCD1602各子程序模块及主程序编写：

现在按照上面编写程序的流程，给出各子程序模块及主程序的例子。

1．头文件，宏定义，定义管脚等：

#include《reg52.h》

#include 《string.h》

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

sbit EN=P3^4;

sbit RS=P3^5;

sbit RW=P3^6;

uchar code table0［］={“QQ:545699636”

};

//此条语句为显示字符串时定义的字符串数组

2．LCD1602基本初始化子程序：

void LCD1602()

{

EN=0;

RS=1;

RW=1;

P0=0xff;

//这里P0为与LCD D0~D7相连的I/O口

}

3．读忙子程序：

void read_busy()

{

P0=0xff;

RS=0;

RW=1;

EN=1;

while(P00x80);

//P0和10000000相与，D7位若不为0，停在此处

EN=0;

//若为0跳出进入下一步；这条语句的作用就是检测

}

//D7位，若忙在此等待，不忙跳出读忙子程序执行读写指令

4．写指令写数据子程序：

void write(uchar i，bit j)

{

read_busy();

P0=i;

//其中i=0，写指令；i=1，写数据；

RS=j;

RW=0;

EN=1;

EN=0;

}

5．延时子程序：

void delay(uint c)

//功能为提供初始化等其他子程序中的延时1xc MS

{

uint a，b;

for(a=0;a《c;a++)

for(b=0;b《120;b++);

}

6．LCD1602初始化子程序：

void init()

//完全按照要求初始化流程来，中间省略了一步写指令38H

{

delay(15);

write(0x38，0);

delay(5);

write(0x38，0);

write(0x08，0);

write(0x01，0);

write(0x06，0);

write(0x0c，0);

}

7．显示单个字符子程序：

void display_lcd_byte(uchar y，uchar x，uchar z)

//Y=0，1(起始行)，

{

// X=0~15(起始列)，Z=想写入字符的ASCII码

if(y)

//是否显示在第二行(若在第一行Y=0，不进入IF语句，若在第

{

//二行，进入IF语句

x+=0x40;

//第二行起始地址加上列数为字符显示地址

}

x+=0x80;

//设置数据指针位置

write(x，0);

write(z，1);

//写入数据

}

8．显示字符串子程序：

void display_lcd_text(uchar y，uchar x，uchar table［］)

{

//Y(起始行)，X(起始列)同字符显示，table［］字符串数组

uchar z=0;

uchar t;

t=strlen(table)+x;

//

求得字符串长度加上起始列位置

while(x《t)

//功能为LCD显示到字符串最后一个字符，防止字符串

{

//没有16个字符，从而不够位产生乱码；

display_lcd_byte(y，x，table［z］);

//逐位显示数组内字符

x++;

z++;

}

}

9．主程序：

主程序里除了放入初始化程序外就是加入自己编写的显示子程序，根据你所要的不用功能可以编写各种类型的显示子程序，这里不做详细介绍，以下举例为显示一个字符和显示字符串的显示子程序。

void main()

{

LCD1602();

init();

display_lcd_byte(0，0，‘A’);

//

显示一个字符

display_lcd_text(1，3，table);

//

显示字符串

while(1);

}

到此，让LCD1602显示的操作流程和编程思想基本可以告一段落了，但是1602的功能实现远不止这些。利用1602你可以做出动态效果的显示，并且除了显示一般字符外，1602还支持自定义字符等等其他一些功能，下面在最后简单介绍下显示动态效果和自定义字符。

一、显示动态效果：

显示动态效果包括让一个字符或字符串原位置闪烁，或者前后移动等等。其实动态效果原理很简单，就是简单的利用延时。

例如让字符原位置闪烁，可以认为是先让1602显示字符，延时一段时间后，可以显示空格或者直接清屏操作都可以达到让字符消失不见的效果，再延时一段时间后再让1602显示这个字符。

同理，让字符前后移动也是这样，例如让字符在第一个位置显示，延时一段时间后让其在后面第二个位置显示，只要显示地址加1，然后显示即可。字符串也是同样的道理。

在这里补充一点就是如何让字符串从1602第16个地址外进入，动态向前移动。其实可以通过显示地址表我们知道起始位置开始后1602一行只能显示16个字符，但是一行的地址却远远不止16个。大家可以看到第一行显示地址是从00~27，然而能显示在1602可见范围的只有00~0F，后面的位置其实就是起到一个缓冲的作用，你完全可以让字符数据存在在10地址后的RAM中，只不过，我们无法看到就是了，如果存在10前的地址我们就能看到显示。

因此，我们可以先把显示起始地址设在10地址后的某一个位置，然后让字符显示地址每次加1，当加到0F时，我们就可以看到字符串第一个字符出现在1602的最末一位，然后继续向前移动。

下面给出一段字符串移动显示的例子：

void display_lcd_byte(uchar y，uchar x，uchar z)

{

if(y)

{

x+=0x40;

}

x+=0x80;

write(x，0);

write(z，1);

}

void display_lcd_text(uchar y，uchar x，uchar table［］)

{

uchar z=0;

uchar t;

t=strlen(table)+x;

while(x《t)

{

display_lcd_byte(y，x，table［z］);

x++;

z++;

}

display_lcd_byte(y，x，‘ ’);

}

//前两个子程序是显示子程序

void main()

{

uchar i;

LCD1602();

init();

for(i=16;i》=0;i–)

//这里的循环就是为了字符串从后往前显示

{

display_lcd_text(0，i，table0);

//i减一次，首个字符就往前去一位

delay(200);

}

while(1);

}

二、显示自定义字符：

要想显示自定义字符，首先就得取得想要的图形或者字符的字模数组，可以通过手动提取的方法，取得相应的字模。

如图所示，对应一个字符显示区域。每8个字节，组成一个点阵数组。

要想让某一格子显示就让那一位为1，每行自定义5位，全白为0x00;全黑为0x1f。一共8行，每行一位数据。

将生成的点阵数组保存到CGRAM存储器中，生成自定义字符。1602内部CGRAM用于自定义的字符点阵的存储，总共64字节。由上一步点阵提取可知，每一个字符由8个字节数据组成。所以64字节CGRAM存储器，能够存储8组自定义字符的点阵数组。按照CGRAM地址划分为 0~7为第一组，8~15为第二组，依次类推56~63为第8组数据。

CHARACTER CODE是数据的显示地址，0-7的范围，能存储8位自定义的字符。(能存八个自定义，每个字符存放的)

CGRAM ADDRESS是存储数据的地址，从0-63共64个字节。存储64个数据。我们写入的数据是0x40~0x7F，共128位。(把字符数组内的8个数送进这8个地址，每存完一个字符的8位，下次地址直接转到0x48)

CGRAM DATA 字模每一行5位数据存

内部常用字符显示时，显示编码是从0x20开始的。0x00~0x0F是专门留给自定义字符显示的。0x00~0x07和0x08~0x0F内容是一样的。例如：调用0x01 位置和0x09位置，显示的内容是一样的。

LCD1602自定义显示字符的方式共四步，如下面所示：

1.设置向CGRAM中存入这个数据。初始地址是0x40。然后存一位向后加8，

总共能存8位自定义的字符。

2.然后可以把自定义的数据送入到LCD的CGRAM中。

3.向LCD写指令，送入需要显示数据的地址。

4.向LCD写指令，把显示的数据指向LCD的CGRAM存储的位置，显示出自定义字符。

举例如下：

1.建立一个字符数组；

uchar LCD_Data1［］={0x01，0x03，0x1D，0x11，0x1D，0x03，0x01，0x00};

2.设置CGRAM地址，写指令；

Write_LCD(0x40，0);

3.把数据送入CGRAM地址内；

for(i = 0; i 《 8 ; i ++ )

{

Write_LCD(LCD_Data1，1);

}

4.写需要显示的位置指令；

Write_LCD(0x80，0);

5.把CGRAM的0位的数据送向LCD1602，显示数据存储的数据；

Write_LCD(0x00，1);