51单片机（六）.单片机输出电路实践—

一、LCD简介

LCD作为一种常见的外设，是广泛应用在单片机外围电路的一种显示设备。LCD1602和LCD12864是典型的单片机显示电路中常用的模块，两种该模块都属于点阵式液晶显示模块。

1、LCD1602模块

1602液晶也叫160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。1602LCD是指显示内容为16*2，显示两行，每行可以显示16个字符液晶模块。液晶1602引脚说明如下表中所示：

编号	符号	引脚说明	编号	符号	引脚说明
1	VSS	电源地	9	D2	数据口
2	VDD	电源正极	10	D3	数据口
3	VO	液晶显示对比度调节	11	D4	数据口
4	RS	数据/命令选择端	12	D5	数据口
5	R/W(—)	读写选择端	13	D6	数据口
6	E	使能信号	14	D7	数据口
7	D0	数据口	15	BLA	背光电源正极
8	D1	数据口	16	BLK	背光电源负极

对LCD1602有两种操作方式，即“读”和“写”。“读”操作就是读液晶是否处于“忙”状态，如果是，就等液晶“空闲”时再往液晶“写”（写指令或数据）。一般情况下对于LCD1602可以不用“读”操作，用一个短暂延时即可。液晶1602工作之前，要对1602进行一些设置。

Function set功能设置
1602模块的功能设置指令码如下表中所示：

RS R/W
DB7

DB6

DB5

DB4

DB3

DB2

DB1

DB0

0

0

0

0

1

DL

N

F

-

-

设置模块数据接口的宽度和1602显示屏的显示方式，即单片机1602模块接口数据总线4位或8位、LCD显示行数和显示字符点阵的规格。DL：数据接口宽度标志。DL=1,8位数据DB7~DB0；DL=0，四位数据总线DB7~DB4；DB3~DB0不用，使用此方式传送数据，需分两次进行。N：显示行数标志。N=1，双行显示；N=0，单行显示方式。F：现实点阵字符字体标志。F=1，5*10点阵+光标显示；F=0：5*7点阵+光标显示方式。
Display on/off control(显示开/关控制)
1602模块的指令代码如下表所示：

RS R/W
DB7

DB6

DB5

DB4

DB3

DB2

DB1

DB0

0

0

0

0

0

0

1

D

C

B

D：显示开/关标志。D=1，开显示；D=0，关显示。
C：光标显示控制标志。C=1,光标显示；C=0，光标不显示。
B：闪烁控制标志。B=1，光标所指位置上，交替显示全黑点阵和显示字符，产生闪烁效果，f=250KHZ时，闪烁频率为0.4ms左右，通过设置，光标可以与其所指位置的字符一起闪烁。
Entry mode set（设置输入方式）

RS	R/W	DB7	DB6	DB5	DB4	DB3	DB2	DB1	DB0
0	0	0	0	0	0	0	1	N	S

N=1，当读和写一个字符后地址指针加1，且光标加1；N=0，当读和写一个字符后地址指针减1，且光标减1.

S=1，当写一个字符时，整屏显示左移（N=1）或右移（N=0）。S=0，当写一个字符时，整屏显示不移动。

Clear display（清屏）

RS R/W
DB7

DB6

DB5

DB4

DB3

DB2

DB1

DB0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

所谓清屏就是把数据指针清零和所有显示清零

2、12864模块

12864是128*64点阵液晶模块的点阵数简称，其引脚说明如下表中所示：

编号	符号	引脚说明	编号	符号	引脚说明
1	VSS	电源地	11	D4	数据口
2	VDD	电源正极	12	D5	数据口
3	VO	液晶显示对比度调节	13	D6	数据口
4	RS	数据/命令选择端（H/L）(串口片选)	14	D7	数据口
5	R/W	读写选择端（H/L）(串口数据)	15	PSB	并串选择，H并行，L串行
6	E	使能信号	16	NC	悬空
7	D0	数据口	17	RST	复位，低电平有效
8	D1	数据口	18	NC	悬空
9	D2	数据口	19	BLA	背光电源正极
10	D3	数据口	20	BLK	背光电源负极

对于液晶12864同1602也有两种工作方式，“读”和“写”。“读”操作即判断液晶是否处于“忙”状态，一般对12864用一个短延时即可。

Function set 功能设置

RS R/W
DB7

DB6

DB5

DB4

DB3

DB2

DB1

DB0

0

0

0

0

1

DL

X

0 RE

X

X

DL：数据接口宽度标志。DL=1(必须是1),8位数据DB7~DB0。
RE=1，扩充指令集动作；RE=0，基本指令集动作。
RS和R/W均为低电平的情况下，是“写指令”。
Display on/off control(显示开/关控制)

RS R/W
DB7

DB6

DB5

DB4

DB3

DB2

DB1

DB0

0

0

0

0

0

0

1

D

C

B

D：显示开/关标志。D=1，开显示；D=0，关显示。
C：光标显示控制标志。C=1,光标显示；C=0，光标不显示。
B：光标位置反白开关控制位。B=1，光标位置反白ON(将光标所在处的资料反白显示);B=0,光标位置反白OFF。
Clear display（清屏）

RS R/W
DB7

DB6

DB5

DB4

DB3

DB2

DB1

DB0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

同1602，清屏就是把数据指针清零和所有显示清零。
12864串行显示
串行工作模式下：
CS（RS）：片选信号线，进行数据操作时必须将CS端拉高。
SCLK（R/W）：串行同步时钟，每操作一位数据都要有一个SCLK跳变沿，上升沿有效，当SCLK由低电平变为高电平的瞬间，液晶将SID上的数据读入或输出。
SID（EN）：串行数据，每一次操作都由三个字符组成，第一个字节向控制器发送命令控制字，若为写指令则发送1111 1000，若为写数据则发送1111 1010。第二个字节高四位发送指令或数据的高四位，第二个字节低四位补0。第三个字节低四位发送指令或数据的低四位，第三个字节的低四位补0。
汉字显示LCD12864显示汉字，只能显示4行，每行显示8个汉字或16个字符。汉字的地址分布如下： LCD12864显示汉字，只能显示4行，每行显示8个汉字或16个字符。汉字的地址分布如下：

第一行汉字	0x80	0x81	0x82	0x83	0x84	0x85	0x86	0x87
第二行汉字	0x90	0x91	0x92	0x93	0x94	0x95	0x96	0x97
第三行汉字	0x88	0x89	0x8a	0x8b	0x8c	0x8d	0x8e	0x8f
第四行汉字	0x98	0x99	0x9a	0x9b	0x9c	0x9d	0x9e	0x9f

二、电路设计

以12864显示模块的电路为例。

1、并行显示电路

2、串行显示电路

三、程序设计

1、1602显示单个数字

#include <reg52.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit Lcd1602_EN=P2^5; //使能端
sbit Lcd1602_RS=P1^0; //数据命令选择端
sbit Lcd1602_RW=P1^1; //读写选择端,可以直接电路置地，只使用写功能
void delay(uint i)
{uint x,y;for(x=i;x>0;x--)for(y=110;y>0;y--);
}void write_com(uchar com)
{   Lcd1602_RS=0;//命令Lcd1602_RW=0;//写Lcd1602_EN=0;P0=com; delay(5);Lcd1602_EN=1;delay(5);Lcd1602_EN=0;
}
void write_data(uchar dat)
{Lcd1602_RS=1;Lcd1602_RW=0;Lcd1602_EN=0;P0=dat;delay(5);Lcd1602_EN=1;delay(5);Lcd1602_EN=0;
}
void Lcd_Init()
{   write_com(0x38);//16*2显示，8位数据接口write_com(0x0c);//显示器开，光标开，光标闪烁write_com(0x06);//显示字符不动，光标右移write_com(0x01);//清屏
}
void display(uchar c,int v)//显示一个三位的数字
{uint shu;write_com(c);write_com(0x80);//设置第一行第一列写shu=v/100;write_data(shu+'0');shu=v%100/10;write_data(shu+'0');shu=v%10;write_data(shu+'0');}
void main()
{int v;v=789;Lcd_Init();while(1){display(0x80,v);}
}

2、1602显示单个字符

#include <reg52.h>
#include "LCD1602.h"
uchar table[]={"www.baidu.com"};
uchar num;
void display(int v)
{int shu;write_com(0x80);for(num=0;num<13;num++){write_data(table[num]);delay(5);}write_com(0x80+40);shu=v/100;write_data(shu+'0');shu=v%100/10;write_data(shu+'0');shu=v%10;write_data(shu+'0');write_data(0xdf);write_data('C');delay(5);
}
void main()
{uint v;Lcd_Init();while(1){v=100;display(v);}
}//lcd1602.h文件
#ifndef _LCD1602_
#define _LCD1602_
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit Lcd1602_EN=P2^5; //Ê¹ÄÜ¶Ë
sbit Lcd1602_RS=P1^0; //Êý¾ÝÃüÁîÑ¡Ôñ¶Ë
sbit Lcd1602_RW=P1^1; //¶ÁÐ´Ñ¡Ôñ¶Ë,¿ÉÒÔÖ±½ÓµçÂ·ÖÃµØ£¬Ö»Ê¹ÓÃÐ´¹¦ÄÜvoid delay(uint i){uint x,y;for(x=i;x>0;x--)for(y=110;y>0;y--);}void write_com(uchar com){    Lcd1602_RS=0;//ÃüÁîLcd1602_RW=0;//Ð´Lcd1602_EN=0;P0=com; delay(5);Lcd1602_EN=1;delay(5);Lcd1602_EN=0;}void write_data(uchar dat){Lcd1602_RS=1;Lcd1602_RW=0;Lcd1602_EN=0;P0=dat;delay(5);Lcd1602_EN=1;delay(5);Lcd1602_EN=0;}void Lcd_Init(){    write_com(0x38);//16*2ÏÔÊ¾£¬8Î»Êý¾Ý½Ó¿Úwrite_com(0x0c);//ÏÔÊ¾Æ÷¿ª£¬¹â±ê¿ª£¬¹â±êÉÁË¸write_com(0x06);//ÏÔÊ¾×Ö·û²»¶¯£¬¹â±êÓÒÒÆwrite_com(0x01);//ÇåÆÁ}#endif

3、12864显示汉字

#include <reg52.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit RS=P1^0;
sbit RW=P1^1;
sbit EN=P2^5;
sbit PSB=P1^2;
uchar code table1[]={"人生若只如初见，"};
uchar code table2[]={"何事秋风悲画扇。"};
uchar code table3[]={"等闲变却故人心，"};
uchar code table4[]={"却道故人心易变。"};
void delay(uint i)
{uint x,y;for(x=i;x>0;x--)for(y=110;y>0;y--);
}
void write12864_cmd(uchar cmd)
{RS=0;RW=0;EN=0;P0=cmd;delay(5);EN=1;delay(5);EN=0;
}
void write12864_data(uchar dat)
{RS=1;RW=0;EN=0;P0=dat;delay(1);EN=1;delay(1);EN=0;
}
void lcd12864_init()
{PSB=1;write12864_cmd(0x30);//设置数据宽度为8位delay(5);write12864_cmd(0x0c);//开显示delay(5);write12864_cmd(0x01);//清屏delay(5);
}
void lcd_pos(uchar x,uchar y)//显示位置坐标
{uchar pos;if(x==0){x=0x80;}else if(x==1){x=0x90;}else if(x==2){x=0x88;}else if(x==3){x=0x98;}pos=x+y;write12864_cmd(pos);
}
void main()
{lcd12864_init();while(1){uchar i;lcd_pos(0,0);for(i=0;i<16;i++){write12864_data(table1[i]);}lcd_pos(1,0);for(i=0;i<16;i++){write12864_data(table2[i]);}lcd_pos(2,0);for(i=0;i<16;i++){write12864_data(table3[i]);}lcd_pos(3,0);for(i=0;i<16;i++){write12864_data(table4[i]);}}
}

4、12864串行显示程序

#include <reg52.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit CS=P1^0;
sbit SCLK=P1^1;
sbit SID=P2^5;
sbit PSB=P1^2;
uchar code table1[]={"人生若只如初见，"};
uchar code table2[]={"何事秋风悲画扇。"};
uchar code table3[]={"等闲变却故人心，"};
uchar code table4[]={"却道故人心易变。"};
void delay(uint i)
{uint x,y;for(x=i;x>0;x--)for(y=110;y>0;y--);
}
void sendbyte(uchar zdata)//根据液晶串口通信协议，发送数据
{uint i;for(i=0;i<8;i++){if((zdata<<i)&0x80){SID=1;}else{SID=0;}SCLK=0;SCLK=1;}
}
void write12864_com(uchar cmdcode)
{CS=1;sendbyte(0xf8);//写指令sendbyte(cmdcode&0xf0);//指令高四位sendbyte((cmdcode<<4)&0xf0);//低四位delay(1);
}
void write12864_data(uchar dispdata)
{CS=1;sendbyte(0xfa);//写数据sendbyte(dispdata&0xf0);//数据高四位sendbyte((dispdata<<4)&0xf0);//低四位delay(1);
}
void lcd12864_init()
{PSB=0;write12864_com(0x30);delay(5);write12864_com(0x0c);delay(5);write12864_com(0x01);delay(5);
}
void lcd_pos(uchar x,uchar y)//显示位置坐标
{uchar pos;if(x==0){x=0x80;}else if(x==1){x=0x90;}else if(x==2){x=0x88;}else if(x==3){x=0x98;}pos=x+y;write12864_com(pos);
}
void display(uchar *s)
{while(*s>0){write12864_data(*s);s++;delay(1);}
}
void main()
{lcd12864_init();while(1){ lcd_pos(0,0);display(table1);lcd_pos(1,0);display(table2);lcd_pos(2,0);display(table3);lcd_pos(3,0);display(table4);}
}