LCD1602与MCS-51单片机的接口.docVIP

LCD1602与MCS-51单片机的接口 液晶显示器（LCD）具有工作电压低、微功耗、显示信息量大和接口方便等优点，现在已被广泛应用于计算机和数字式仪表等领域，成为测量结果显示和人机对话的重要工具。液晶显示器按其功能可分为三类：笔段式液晶显示器、字符点阵式液晶显示器和图形点阵式液晶显示器。前两种可显示数字、字符和符号等，而图形点阵式液晶显示器还可以显示汉字和任意图形，达到图文并茂的效果，其应用越来越广泛。本以液晶显示模块液晶显示器的结构和功能，讨论其与单片机的硬件接口电路及软件编程方法。?16字符型液晶显示模块，可以显示两行，每行16个字符，采用5×7点阵显示，工作电压4.5～5.5V，工作电流2.0mA(5.0V)，其控制器采用HD44780液晶芯片市面上字符液晶绝大多数是基于HD44780液晶芯片的控制原理是完全相同的14引脚或16引脚多出来的2条是背光源(15脚)和背光源(16脚)，.1所示。 (a) 正面 (b) 背面 图7.1 RT-1602C的外观 (a)图是LCD1602的正面，(b)图LCD1602的背面。标准的16脚接口第1脚：VSS电源地第2脚：VDD5V电源第3脚：V第4脚：RS，高电平时选择数据寄存器低电平时选择指令寄存器。第5脚：R/，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当RS和R/共同为低电平时可以写入指令或者显示地址当RS为低电平R/为高电平时可以读忙信号当RS为高电平R/为低电平时可以写入数据。第6脚：E使能端，液晶模块E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行。第7～14脚：D0～D7为8位双向数据线。2所示。 图7.2 RT-1602C的内部结构 控制器采用HD44780，驱动器采用HD44100。HD44780是集控制器、驱动器于一体，专用于字符显示控制驱动的集成电路。HD44100是作扩展显示字符位的。HD44780是字符型液晶显示控制器的代表电路。 HD44780集成电路的特点如下。 (1) 可选择5×7或5×10点阵字符。 (2) HD44780不仅可作为控制器，而且还具有驱动16×40点阵液晶像素的能力，并且HD44780的驱动能力可通过外接驱动器扩展360列驱动。 HD44780可控制的字符高达每行80个字，也就是5?80=400点，HD44780内藏有16路行驱动器和40路列驱动器，所以HD44780本身就具有驱动16×40点阵LCD的能力(即单行16个字符或两行8个字符)。如果在外部加一HD44100再扩展40路/列驱动，则可驱动16×2LCD。 (3) HD44780的显示缓冲区DDRAM、字符发生存储器ROM及用户自定义的字符发生器CGRAM全部内藏在芯片内。 HD44780有80个字节的显示缓冲区，分两行，地址分别为00H～27H，40H～67H，它们实际显示位置的排列顺序跟LCD的型号有关，LCD1602的显示地址与实际显示位置的关系，如图7.3所示。 图7.3 RT-1602C的显示地址与实际显示位置的关系图 HD44780内藏的字符发生存储器(ROM)已经存储了160个不同的点阵字符图形，如图7.4所示。 图7.4 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。如数字“1”的代码(31H)，又如大写的英文字母“A”的代码(41H)，可以看出英文字母的代码与ASCII编码相同。要在LCD的某个位置显示符号，只需将显示的符号的ASCII码存入DDRAM的对应位置。如在LCD1602的第一行第二列显示“1”，只须将“1”的ASCII码31H存入DDRAM的01单元；在LCD1602的第二行第三列显示“A”，只须将“A”的ASCII码41H存入DDRAM的42H单元即可。 (4) HD44780具有8位数据和4位数据传输两种方式，可与4/8位CPU相连。 (5) HD44780具有简单而功能较强的指令集，可实现字符移动、闪烁等显示功能。 7.1.3 HD44780的指令格式与指令功能 HD44780控制器内有多个寄存器，通过RS和R/引脚共同决定选择哪一个寄存器，选择情况如表7.1所示。 表7.1 HD44870内部寄存器选择表 RS R/ 寄存器及操作 0 0 指令寄存器写入 0 1 忙标志和地址计数器读出 1 0 数据寄存器写入 1 1 数据寄存器读出 总共有11条指令，它们的格式和功能如下。 1) 清屏命令 格式： RS R/ D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 功能：清除屏幕，将显示缓冲区DDRAM的内容全部写入空格(ASCII2