前言

LCD1602（Liquid Crystal Display）液晶显示屏是一种字符型液晶显示模块，可以显示ASCII码的标准字符和其它的一些内置特殊字符，还可以有8个自定义字符。LCD1602主要是做调试用的，它可以帮助我们显示程序的执行结果，让程序在单片机外部可视化

规格参数

LCD1602主要参数：

显示字符:16×2个字符
工作电压:4.5~5V
工作电流:2.0mA
工作温度：-20°C~70°C
模块最佳工作电压:5.0V
单个字符尺寸2.95×4.35（W×Hmm）
引脚：16脚

LCD1602是一种点阵型的显示模块，总共有2行16列，也就是可以同时显示32个字符，每个字符都是由5*7的液晶矩阵显示，这样算下来总共有2*16*5*7等于1120颗点阵组成，然而只需要14个引脚即可控制它在任何位置显示任何字符：

第1脚：GND（接地）

第2脚：VSS（接电源+5v）

第3脚：VO（对比度调节电压）接高电平1时对比度最低，低电平0时对比度最高，可用电位器调节

第4脚：RS（数据/命令选择）接高电平1时选择数据寄存器，低电平0时选择指令寄存器

第5脚：R/W（读写选择）接高电平1时进行读操作，低电平0时进行写操作

第6脚：E（使能引脚）使能，接高电平1时读取信息，下降沿执行命令

第7~14脚：D0~D7（双向数据端）可以收发数据，是主要控制的引脚

15，16脚：分别为背光的正负极

内部构造及其原理

LCD1602内置了CGRAM和CGROM字模库，里面包含了ASCLL码表的所有字符和一些特殊字符的字模数据，字模数据就是在5*7的点阵里点亮哪几个点可以显示其相应的字符，再由引脚控制输出在哪个位置上，即可完成显示丰富多样的内容的任务。这个过程很像数码管的显示，字模库就是数码管段选的数组，外部引脚控制输出在哪个位置就是数码管的位选，当然其中详细的流程要比数码管复杂得多。

还有需要注意的一点是：我们想要显示的字符实际是先写在DDRAM（数据显示区）里的，再把DDRAM存储的数据对照字模库输出到屏幕上，而这个DDRAM的矩阵是40*2的，屏幕只有16*2，也就是说数据显示区可以存储两个半屏幕的数据，但是只能显示前16列，为什么要这样设计呢？这是因为芯片里有一个虚拟光标，可以通过指令来控制光标的移动，从而控制屏幕的移动，并且当移动到末尾又会重新回到起始位置，这样就可以实现屏幕循环滚动的效果。

关于时序，由于我们在使用过程中几乎不会用到读数据的操作，所以这里只介绍写数据的指令：

对照上面的引脚定义来分析此图，首先不难看出共有两种时序信号，分别是写指令和写数据（其实是四种，还有读指令和读数据）写指令是用来控制操作的，例如光标移动等，写数据就写入要显示的字符。当RS配置为为高电平1，R/W为低电平0时即为写数据模式，一旦检测到使能引脚E的上升沿跳变便开始写入D0~D7对应的数据，这样就完成了一次写数据，再不断循环此过程就完成了数据的写入，总的来说这个时序逻辑还是很简单易懂的。

至于指令部分就不一一介绍了，可以参照下面的表格：

函数的功能都是遵照表格上的指令来实现的，其实这款显示屏的功能还是相当丰富的！

程序源码

程序部分不必过分深究，只需要知道有哪些函数，分别是什么功能，了解函数的参数类型，并且会用即可，一般都是封装成模块直接拿来调用的。

#include <REGX52.H>//引脚定义
sbit LCD_RS=P2^6;
sbit LCD_RW=P2^5;
sbit LCD_E=P2^7;
#define LCD_DataPort P0void LCD_Delay()     //@12.000MHz 1ms
{unsigned char i, j;i = 2;j = 239;do{while (--j);} while (--i);
}void LCD_WriteCommand(unsigned char Command)
{LCD_RS=0;LCD_RW=0;LCD_DataPort=Command;LCD_E=1;LCD_Delay();LCD_E=0;LCD_Delay();
}void LCD_WriteData(unsigned char Data)
{LCD_RS=1;LCD_RW=0;LCD_DataPort=Data;LCD_E=1;LCD_Delay();LCD_E=0;LCD_Delay();
}void LCD_Init(void)
{LCD_WriteCommand(0x38);LCD_WriteCommand(0x0C);LCD_WriteCommand(0x06);LCD_WriteCommand(0x01);
}void LCD_SetCursor(unsigned char Line,unsigned char Column)
{if(Line==1){LCD_WriteCommand(0x80|(Column-1));}else{LCD_WriteCommand(0x80|(Column-1)+0x40);}
}void LCD_ShowChar(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned char Char)
{LCD_SetCursor(Line,Column);LCD_WriteData(Char);
}void LCD_ShowString(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned char *String)
{unsigned char i;LCD_SetCursor(Line,Column);for(i=0;String[i]!='\0';i++){LCD_WriteData(String[i]);}
}int LCD_Pow(int X,int Y)
{unsigned char i;int Result=1;for(i=0;i<Y;i++){Result*=X;}return Result;
}void LCD_ShowNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length)
{unsigned char i;LCD_SetCursor(Line,Column);for(i=Length;i>0;i--){LCD_WriteData('0'+Number/LCD_Pow(10,i-1)%10);}
}void LCD_ShowSignedNum(unsigned char Line,unsigned char Column,int Number,unsigned char Length)
{unsigned char i;unsigned int Number1;LCD_SetCursor(Line,Column);if(Number>=0){LCD_WriteData('+');Number1=Number;}else{LCD_WriteData('-');Number1=-Number;}for(i=Length;i>0;i--){LCD_WriteData('0'+Number1/LCD_Pow(10,i-1)%10);}
}void LCD_ShowHexNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length)
{unsigned char i;unsigned char SingleNumber;LCD_SetCursor(Line,Column);for(i=Length;i>0;i--){SingleNumber=Number/LCD_Pow(16,i-1)%16;if(SingleNumber<10){LCD_WriteData('0'+SingleNumber);}else{LCD_WriteData('A'+SingleNumber-10);}}
}void LCD_ShowBinNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length)
{unsigned char i;LCD_SetCursor(Line,Column);for(i=Length;i>0;i--){LCD_WriteData('0'+Number/LCD_Pow(2,i-1)%2);}
}

下面是头文件和对应函数的说明：

#ifndef __LCD1602_H__
#define __LCD1602_H__void LCD_Init(void);
void LCD_ShowChar(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned char Char);
void LCD_ShowString(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned char *String);
void LCD_ShowNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length);
void LCD_ShowSignedNum(unsigned char Line,unsigned char Column,int Number,unsigned char Length);
void LCD_ShowHexNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length);
void LCD_ShowBinNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length);//LCD_Init()                   LCD1602初始化
//LCD_ShowChar()               显示单字符
//LCD_ShowString()             显示字符串
//LCD_ShowNum()                显示十进制数
//LCD_ShowSignedNum            显示有符号数
//LCD_ShowHexNum()             显示十六进制数
//LCD_ShowBinNum()             显示二进制数
#endif

比如我们再在1行1列显示字符A，在1行3列显示字符串Hello，在1行9列显示数字66，在1行12列显示有符号数字-88，在2行1列显示十六进制数字0xA5，在2行4列显示二进制数字0xA5，在2行13列显示编码为0xDF的字符，在2行14列显示摄氏度字符，就可以这样写：

#include <REGX52.H>
#include "LCD1602.h"
#include "Delay.h"void main()
{LCD_Init();                        LCD_ShowChar(1,1,'A');        LCD_ShowString(1,3,"Hello");  LCD_ShowNum(1,9,66,2);          LCD_ShowSignedNum(1,12,-88,2);  LCD_ShowHexNum(2,1,0xA5,2);     LCD_ShowBinNum(2,4,0xA5,8);     LCD_ShowChar(2,13,0xDF);        LCD_ShowChar(2,14,'C');           while(1){}
}

显示效果：

总结

LCD1602是学习51单片机较好的工具，也是初步了解寄存器和时序较好的选择，结合其他外设可以开发简单的密码锁，温度计等有趣的小项目。

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