使用51單片機(jī)實(shí)現(xiàn)字符型液晶模塊顯示的資料說(shuō)明

下面，我們?cè)賮?lái)學(xué)習(xí)字符型液晶模塊TC1602的使用，接口單片機(jī)是at89s51。

【1602液晶模塊簡(jiǎn)介】

字符型型液晶是一種用5×7點(diǎn)陣圖形來(lái)顯示字符的液晶顯示器，根據(jù)顯示的容量可以分為1行16個(gè)字、2行16個(gè)字、2行20個(gè)字等，最常用的為2行16個(gè)字，即我們馬上要學(xué)習(xí)的1602液晶模塊，下面（圖1）就是TC1602液晶模塊的正面和反面照片。

液晶屏顯示模塊與數(shù)碼管相比，它顯得更為專業(yè)、漂亮。液晶顯示屏以其微功耗、體積小、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧、使用方便等諸多優(yōu)點(diǎn)，在儀器儀表、電子設(shè)備、家用電器等低功耗應(yīng)用系統(tǒng)中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，使這些電子設(shè)備的人機(jī)界面變得越來(lái)越直觀形象，目前已廣泛應(yīng)用于電子表、計(jì)算器、IC卡電話機(jī)、液晶電視機(jī)、便攜式電腦、掌上型電子玩具、復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)等許多方面。本站S51增強(qiáng)型實(shí)驗(yàn)板配套的液晶模塊是TC1602EL字符型液晶模塊（帶背光），它是目前使用最為廣泛的液晶屏之一，相信你學(xué)會(huì)了對(duì)它的使用，那你對(duì)其它的液晶屏的使用也能得心應(yīng)手，畢竟基本原理都差不多。

本站使用帶背光的液晶模塊TC1602EL，TC1602EL采用標(biāo)準(zhǔn)的16腳接口，其引腳功能如下：

第1腳：VSS為電源地，接GND。

第2腳：VDD接5V正電源。

第3腳：VL為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地電源時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過(guò)高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過(guò)一個(gè)10K的電位器調(diào)整對(duì)比度。

第4腳：RS為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。

第5腳：RW為讀寫信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。當(dāng)RS和RW共同為低電平時(shí)可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng)RS為低電平RW為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)，當(dāng)RS為高電平RW為低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù)。

第6腳：E端為使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。

第7～14腳：D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。

第15腳：BLA背光電源正極（+5V）輸入引腳。

第16腳：BLK背光電源負(fù)極，接GND。

注意：液晶模塊背光須消耗電流約為50mA左右，S51增強(qiáng)型實(shí)驗(yàn)板上設(shè)計(jì)了DIP微動(dòng)開(kāi)關(guān)來(lái)控制背光的開(kāi)關(guān)，如右圖所示，當(dāng)實(shí)驗(yàn)板上的DIP開(kāi)關(guān)（第3位）撥打到ON狀態(tài)時(shí)，液晶背光顯示，撥到OFF狀態(tài)時(shí)，背光關(guān)閉。

TC1602液晶模塊內(nèi)帶標(biāo)準(zhǔn)字庫(kù)，內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器（CGROM）已經(jīng)存儲(chǔ)了192個(gè)5×7點(diǎn)陣字符，32個(gè)5×10點(diǎn)陣字符。另外還有字符生成RAM（CGRAM）512字節(jié)，供用戶自定義字符。如表1所示，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號(hào)、和日文假名等，每一個(gè)字符都




有一個(gè)固定的代碼，比如大寫的英文字母“A”的代碼是01000001B（41H），顯示時(shí)模塊把地址41H中的點(diǎn)陣字符圖形顯示出來(lái)，我們就能看到字母“A”。

表1： CGROM和CGRAM中字符代碼與字符圖形對(duì)應(yīng)關(guān)系

1602液晶模塊內(nèi)部的控制器共有11條控制指令，如表2所示。它的讀寫操作、屏幕和光標(biāo)的操作都是通過(guò)指令編程來(lái)實(shí)現(xiàn)的。（說(shuō)明：1為高電平、0為低電平）

表2： 1602液晶模塊內(nèi)部的控制器共有11條控制指令

指令1：清顯示，指令碼01H，光標(biāo)復(fù)位到地址00H位置

指令2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址00H

指令3：光標(biāo)和顯示模式設(shè)置 I/D：光標(biāo)移動(dòng)方向，高電平右移，低電平左移 S：屏幕上所有文字是否左移或者右移。高電平表示有效，低電平則無(wú)效

指令4：顯示開(kāi)關(guān)控制。 D：控制整體顯示的開(kāi)與關(guān)，高電平表示開(kāi)顯示，低電平表示關(guān)顯示 C：控制光標(biāo)的開(kāi)與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無(wú)光標(biāo) B：控制光標(biāo)是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍

指令5：光標(biāo)或顯示移位 S/C：高電平時(shí)移動(dòng)顯示的文字，低電平時(shí)移動(dòng)光標(biāo)

指令6：功能設(shè)置命令 DL：高電平時(shí)為4位總線，低電平時(shí)為8位總線 N：低電平時(shí)為單行顯示，高電平時(shí)雙行顯示 F： 低電平時(shí)顯示5x7的點(diǎn)陣字符，高電平時(shí)顯示5x10的點(diǎn)陣字符

指令7：字符發(fā)生器RAM地址設(shè)置

指令8：DDRAM地址設(shè)置

指令9：讀忙信號(hào)和光標(biāo)地址 BF：為忙標(biāo)志位，高電平表示忙，此時(shí)模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。

指令10：寫數(shù)據(jù)

指令11：讀數(shù)據(jù)

下面是TC1602液晶模塊的一些主要技術(shù)參數(shù)：

1、邏輯工作電壓（VDD）：+4.5 ～ +5.5V

2、LCD驅(qū)動(dòng)電壓（VDD - VL）：+4.5 ～ +13.0V

3、工作溫度（Ta）： 0 ～ 60°C（常溫）/-20 ～ 75 °C（寬溫）

4、工作電流： 《 2.0mA

5、屏幕視域尺寸： 62.5 × 16.1mm

【TC1602EL液晶模塊應(yīng)用編程】

TC1602EL液晶顯示模塊可以和51系列單片機(jī)直接接口，下面就是S51增強(qiáng)型實(shí)驗(yàn)板的液晶接口電路（圖2）。

圖2

液晶顯示模塊是一個(gè)慢顯示器件，所以在執(zhí)行每條指令之前一定要確認(rèn)模塊的忙標(biāo)志為低電平，表示不忙，否則此指令失效。要顯示字符時(shí)要先輸入顯示字符地址，也就是告訴模塊在哪里顯示字符，表3是TC1602EL液晶模塊的內(nèi)部顯示地址。

表3：1602液晶內(nèi)部顯示地址

比如第二行第一個(gè)字符的地址是40H，那么是否直接寫入40H就可以將光標(biāo)定位在第二行第一個(gè)字符的位置呢？這樣不行，因?yàn)閷懭腼@示地址時(shí)要求最高位D7恒定為高電平1所以實(shí)際寫入的數(shù)據(jù)應(yīng)該是01000000B（40H）＋10000000B（80H）＝11000000B（C0H），下面就是在1602液晶模塊第一行第1個(gè)字符位置顯示字母“A”程序。

;*******************TC1602液晶模塊字符顯示試驗(yàn)**********************************

;******** 在1602液晶模塊第一行第1個(gè)字符位置顯示字母“A”程序 ********

RSEQUP3.4

RWEQUP3.5

E EQUP3.6

ORG 0000H

AJMPSTART

ORG 0033H

START：MOV SP，#60H

MAIN： LCALL DELAY ;判斷液晶忙狀態(tài)？

ACALL ENABLE

MOV P1，#00000001B ;寫指令01H，清屏

ACALL ENABLE

MOV P1，#00111000B ;寫指令38H，設(shè)定LCD為16×2顯示，5×7點(diǎn)陣，8位數(shù)據(jù)接口

ACALL ENABLE

MOV P1，#00001111B ;寫指令0FH，顯示ON，光標(biāo)ON，閃爍ON

ACALL ENABLE

MOV P1，#00000110B ;寫指令06H，文字不動(dòng)，光標(biāo)自動(dòng)右移

ACALL ENABLE

MOV P1，#80H ;第一行第1個(gè)字符地址

ACALL ENABLE

MOV P1，#01000001B ;字母A的代碼（#41H）

SETB RS;RS=1

CLR RW;RW=0

CLR E ;E=0

ACALL DELAY ;判斷液晶忙狀態(tài)？

SETBE ;E=1

AJMP$

;-----------------

ENABLE： CLR RS;寫入控制命令的子程序

CLR RW

CLR E

ACALL DELAY

SETBE

RET

;-----------------

DELAY：MOVP1，#0FFH ;判斷液晶顯示器是否忙的子程序

CLRRS

SETB RW

CLRE

NOP

SETB E

JB P1.7，DELAY ;如果為高電平表示忙就循環(huán)等待

RET

END

程序在開(kāi)始時(shí)對(duì)液晶模塊功能進(jìn)行了初始化設(shè)置，約定了顯示格式。注意顯示字符時(shí)光標(biāo)是自動(dòng)右移的，無(wú)需人工干預(yù)，每次輸入指令都先調(diào)用判斷液晶模塊是否忙的子程序DELAY，然后輸入顯示位置的地址80H（第一行第1字符），最后輸入要顯示的字符“A”的代碼41H，顯示效果下面如圖3所示。

前面我們進(jìn)行了液晶顯示一個(gè)字符“A”的實(shí)驗(yàn)，接下來(lái)再來(lái)編一個(gè)稍復(fù)雜點(diǎn)的多字符顯示程序，相信你有了第一個(gè)程序的經(jīng)驗(yàn)，下面的程序也就沒(méi)有什么難度了，畢竟程序都差不多。下面程序?qū)崿F(xiàn)兩行顯示：第1行顯示“welcme！”，第2行顯示“www.ourmpu.com”。顯示效果見(jiàn)下圖4。

;******** TC1602液晶模塊字符顯示試驗(yàn)單片機(jī)匯編程序 ********

;******** 第一行顯示“welcme！********

;******** 第二行顯示“www.ourmpu.com” ********

RS EQU P3.4

RW EQU P3.5

EEQU P3.6

ORG 0000H

AJMP START

ORG 0033H

START：MOV SP，#60H

MAIN： LCALL DELAY;延時(shí)一段時(shí)間

MOV P1，#01H;寫指令01H，清屏

LCALL ENABLE

MOV P1，#38H;寫指令38H，設(shè)定LCD為16*2顯示，5*7點(diǎn)陣，8位數(shù)據(jù)接口

LCALL ENABLE

MOV P1，#0FH;寫指令0FH，顯示ON，光標(biāo)ON，閃爍ON

LCALL ENABLE

MOV P1，#06H;寫指令06H，光標(biāo)輸入方式增量移位

LCALL ENABLE

MOV P1，#80H;第一行起始字符地址

LCALL ENABLE

MOV DPTR，#TABLE1 ;第一行顯示字符表頭地址

LCALL DISP ;顯示第一行數(shù)據(jù)

MOV P1，#0C0H ;第二行起始字符地址

LCALL ENABLE

MOV DPTR，#TABLE2 ;第二行顯示字符表頭地址

LCALL DISP ;顯示第二行數(shù)據(jù)

AJMPMAIN ;返回主程序循環(huán)

;-----------------

ENABLE： CLR RS ;寫指令子程序（請(qǐng)參照1602LCD使用說(shuō)明書）

CLR RW

CLR E

LCALL DELAY

SETB E

RET

;-----------------

DISP： MOV R1，#16 ;準(zhǔn)備顯示一行16個(gè)字符

LOOP： MOV A，#00H ;將ACC清零

MOVC A，@A+DPTR;查表取得要顯示的數(shù)據(jù)

LCALL DISP1 ;寫入一個(gè)數(shù)據(jù)

INC DPTR ;數(shù)據(jù)表指針加1，準(zhǔn)備取下一個(gè)數(shù)據(jù)

DJNZ R1，LOOP ;一行沒(méi)有顯示完就繼續(xù)

RET

;-----------------

DISP1：MOV P1，A ;寫1字節(jié)數(shù)據(jù)到顯示端口

SETB RS ;寫數(shù)據(jù)時(shí)序（請(qǐng)參照1602LCD使用說(shuō)明書）

CLR RW

CLR E

LCALL DELAY

SETB E

RET

;-----------------

DELAY：MOV R7，#255;延時(shí)子程序

D1： MOV R6，#255

D2： DJNZ R6，D2

DJNZ R7，D1

RET

TABLE1： DB “ welcome！ ”

TABLE2： DB “ www.ourmpu.com ”

END

至此，我們學(xué)習(xí)了字符型液晶模塊1602在S51增強(qiáng)型實(shí)驗(yàn)板上的應(yīng)用及編程，相信大家看到一定這里都有點(diǎn)累了吧！現(xiàn)在回過(guò)頭來(lái)再看看，其實(shí)液晶模塊編程也并沒(méi)有想像的那么高深、難學(xué)！現(xiàn)在，你就可以充分發(fā)揮你聰明才智，按自己的意愿及要求來(lái)編寫各種各樣的顯示應(yīng)用程序了，如萬(wàn)年歷時(shí)鐘、溫度計(jì)、頻率計(jì)等，可以充分發(fā)揮你的想象達(dá)到你所需要的各種顯示效果。最后，讓我們?cè)傩蕾p一個(gè)基于S51增強(qiáng)型實(shí)驗(yàn)板開(kāi)發(fā)的1602液晶模塊高精度（4位小數(shù)）數(shù)字溫度計(jì)的圖片吧，見(jiàn)下圖5所示。