畢業(yè)論文 跳繩儀設(shè)計(jì)
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1602詳細(xì)資料和實(shí)例
1602字符液晶在實(shí)際的產(chǎn)品中運(yùn)用的也比較多了，前幾天留意了一下，發(fā)現(xiàn)宿舍門前的自動(dòng)售水機(jī)就是采用的1602液晶進(jìn)行顯示的。而且對(duì)于單片機(jī)的學(xué)習(xí)而言，掌握1602的用法是每一個(gè)學(xué)習(xí)者必然要經(jīng)歷的過程。在此，我將使用1602過程中遇到的問題以及感受記錄下來，希望能夠給初學(xué)者帶來一點(diǎn)指導(dǎo)，少走一點(diǎn)彎路。
??????? 所謂1602是指顯示的內(nèi)容為16*2,即可以顯示兩行，每行16個(gè)字符。目前市面上字符液晶絕大多數(shù)是基于HD44780液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此基于HD44780寫的控制程序可以很方便地應(yīng)用于市面上大部分的字符型液晶。
1602液晶的正面(綠色背光，黑色字體)
1602液晶背面(綠色背光，黑色字體)
另一種1602液晶模塊，顯示屏是藍(lán)色背光白色字體
??????? 字符型LCD1602通常有14條引腳線或16條引腳線的LCD，多出來的2條線是背光電源線VCC(15腳)和地線GND(16腳)，其控制原理與14腳的LCD完全一樣，引腳定義如下表所示：
??????? HD44780內(nèi)置了DDRAM、CGROM和CGRAM。?
DDRAM就是顯示數(shù)據(jù)RAM，用來寄存待顯示的字符代碼。共80個(gè)字節(jié)，其地址和屏幕的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表：
也就是說想要在LCD1602屏幕的第一行第一列顯示一個(gè)"A"字,就要向DDRAM的00H地址寫入“A”字的代碼（指A的字模代碼，0x20～0x7F為標(biāo)準(zhǔn)的ASCII碼，通過這個(gè)代碼，在CGROM中查找到相應(yīng)的字符顯示）就行了。但具體的寫入是要按LCD模塊的指令格式來進(jìn)行的，后面我會(huì)說到的。那么一行可有40個(gè)地址呀？是的，在1602中我們就用前16個(gè)就行了。第二行也一樣用前16個(gè)地址。對(duì)應(yīng)如下：
DDRAM地址與顯示位置的對(duì)應(yīng)關(guān)系
（事實(shí)上我們往DDRAM里的00H地址處送一個(gè)數(shù)據(jù)，譬如0x31(數(shù)字1的代碼，見字模關(guān)系對(duì)照表)并不能顯示1出來。這是一個(gè)令初學(xué)者很容易出錯(cuò)的地方，原因就是如果你要想在DDRAM的00H地址處顯示數(shù)據(jù)，則必須將00H加上80H，即80H，若要在DDRAM的01H處顯示數(shù)據(jù)，則必須將01H加上80H即81H。依次類推。大家看一下控制指令的的8條：DDRAM地址的設(shè)定，即可以明白是怎么樣的一回事了），1602液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器（CGROM)已經(jīng)存儲(chǔ)了160個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形（無漢字），如下表所示，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，我們就能看到字母“A”
?
??????? 上表中的字符代碼與我們PC中的字符代碼是基本一致的。因此我們?cè)谙駾DRAM寫C51字符代碼程序時(shí)甚至可以直接用P1＝'A'這樣的方法。PC在編譯時(shí)就把“A”先轉(zhuǎn)為41H代碼了。?
??????? 字符代碼0x00～0x0F為用戶自定義的字符圖形RAM(對(duì)于5X8點(diǎn)陣的字符，可以存放8組，5X10點(diǎn)陣的字符，存放4組)，就是CGRAM了。后面我會(huì)詳細(xì)說的。?
??????? 0x20～0x7F為標(biāo)準(zhǔn)的ASCII碼，0xA0～0xFF為日文字符和希臘文字符，其余字符碼(0x10～0x1F及0x80～0x9F)沒有定義。?
??????? 那么如何對(duì)DDRAM的內(nèi)容和地址進(jìn)行具體操作呢，下面先說說HD44780的指令集及其設(shè)置說明，請(qǐng)瀏覽該指令集，并找出對(duì)DDRAM的內(nèi)容和地址進(jìn)行操作的指令。共11條指令：
HD44780的指令集
1.清屏指令
功能：<1> 清除液晶顯示器，即將DDRAM的內(nèi)容全部填入"空白"的ASCII碼20H;
????????????<2> 光標(biāo)歸位，即將光標(biāo)撤回液晶顯示屏的左上方;
????????????<3> 將地址計(jì)數(shù)器(AC)的值設(shè)為0。
2.光標(biāo)歸位指令
功能：<1> 把光標(biāo)撤回到顯示器的左上方;
????????????<2> 把地址計(jì)數(shù)器(AC)的值設(shè)置為0;
????????????<3> 保持DDRAM的內(nèi)容不變
3.進(jìn)入模式設(shè)置指令
功能：設(shè)定每次定入1位數(shù)據(jù)后光標(biāo)的移位方向，并且設(shè)定每次寫入的一個(gè)字符是否移動(dòng)。參數(shù)設(shè)定的情況如下所示：
??????????????
????位名??????????????設(shè)置
????I/D?????????????? 0=寫入新數(shù)據(jù)后光標(biāo)左移????????????????????????????
????????????????????????1=寫入新數(shù)據(jù)后光標(biāo)右移
???? S????????????????0=寫入新數(shù)據(jù)后顯示屏不移動(dòng)
????????????????????????1=寫入新數(shù)據(jù)后顯示屏整體右移1個(gè)字
4.顯示開關(guān)控制指令
功能：控制顯示器開/關(guān)、光標(biāo)顯示/關(guān)閉以及光標(biāo)是否閃爍。參數(shù)設(shè)定的情況如下：
????????????????位名??????????????設(shè)置
???????????????? D????????????????0=顯示功能關(guān)?????????? 1=顯示功能開
???????????????? C????????????????0=無光標(biāo)?????????????????? 1=有光標(biāo)
???????????????? B????????????????0=光標(biāo)閃爍?????????????? 1=光標(biāo)不閃爍
5.設(shè)定顯示屏或光標(biāo)移動(dòng)方向指令
?
功能：使光標(biāo)移位或使整個(gè)顯示屏幕移位。參數(shù)設(shè)定的情況如下：
S/C?????????????? R/L????????????????設(shè)定情況
0???????????????? 0??????????光標(biāo)左移1格，且AC值減1
??0???????????????? 1??????????光標(biāo)右移1格，且AC值加1
??1???????????????? 0??????????顯示器上字符全部左移一格，但光標(biāo)不動(dòng)
1???????????????? 1??????????顯示器上字符全部右移一格，但光標(biāo)不動(dòng)
6.功能設(shè)定指令
?功能：設(shè)定數(shù)據(jù)總線位數(shù)、顯示的行數(shù)及字型。參數(shù)設(shè)定的情況如下：
??位名??????????????設(shè)置
?? DL???????????????????????????? 0=數(shù)據(jù)總線為4位
????????????????????1=數(shù)據(jù)總線為8位
?? N?????????????????????????????? 0=顯示1行
????????????????????1=顯示2行
?? F????????????????????????????????0=5×7點(diǎn)陣/每字符????????????????????????????????
????????????????????1=5×10點(diǎn)陣/每字符
7.設(shè)定CGRAM地址指令
?功能：設(shè)定下一個(gè)要存入數(shù)據(jù)的CGRAM的地址。
8.設(shè)定DDRAM地址指令
?功能：設(shè)定下一個(gè)要存入數(shù)據(jù)的CGRAM的地址。
(注意這里我們送地址的時(shí)候應(yīng)該是0x80+Address，這也是前面說到寫地址命令的時(shí)候要加上0x80的原因)
9.讀取忙信號(hào)或AC地址指令
??
功能：<1> 讀取忙碌信號(hào)BF的內(nèi)容，BF=1表示液晶顯示器忙，暫時(shí)無法接收單片機(jī)送來的數(shù)據(jù)或指令;
???????????????????? 當(dāng)BF=0時(shí)，液晶顯示器可以接收單片機(jī)送來的數(shù)據(jù)或指令;
????????????<2> 讀取地址計(jì)數(shù)器(AC)的內(nèi)容。
10.數(shù)據(jù)寫入DDRAM或CGRAM指令一覽
?功能：<1> 將字符碼寫入DDRAM，以使液晶顯示屏顯示出相對(duì)應(yīng)的字符;
????????????<2> 將使用者自己設(shè)計(jì)的圖形存入CGRAM。
11.從CGRAM或DDRAM讀出數(shù)據(jù)的指令一覽
?
功能：讀取DDRAM或CGRAM中的內(nèi)容。
基本操作時(shí)序：
讀狀態(tài)?????????? 輸入：RS=L，RW=H，E=H????????????????????
??????????????????????????????????輸出：DB0～DB7=狀態(tài)字
寫指令?????????? 輸入：RS=L，RW=L，E=下降沿脈沖，DB0～DB7=指令碼
???????????????? 輸出：無
讀數(shù)據(jù)?????????? 輸入：RS=H，RW=H，E=H????????????????????????????????
??????????????????????????????????輸出：DB0～DB7=數(shù)據(jù)
寫數(shù)據(jù)?????????? 輸入：RS=H，RW=L，E=下降沿脈沖，DB0～DB7=數(shù)據(jù)
???????????????? 輸出：無
??????? 呵呵，看到這么多的控制指令希望你沒有頭暈。其實(shí)這么多的指令剛開始的時(shí)候沒有必要全部掌握，隨著學(xué)習(xí)的深入可以再嘗試去用更復(fù)雜的控制指令。下面讓我們一起驅(qū)動(dòng)1602的液晶吧。下面是我的液晶的連接圖，用的是那種藍(lán)底白字的液晶，其實(shí)藍(lán)底白字和那種綠底黑字的液晶唯一的區(qū)別就是顏色的問題，至于用哪種液晶，就看各位自己的喜好咯。?
??????? 這就是我做測(cè)試用的最小系統(tǒng)，單片機(jī)是STC89C516，晶振為12M。液晶為藍(lán)底白字的那種1602。
?
??????? 當(dāng)我們硬件連接錯(cuò)誤，或者程序錯(cuò)誤時(shí)就會(huì)出現(xiàn)下圖這種情況，就是上排顯示16的白色的塊（藍(lán)底黑字的液晶則顯示的是16個(gè)黑塊）。
??
?
??????? 下面我們來驅(qū)動(dòng)1602吧在1602的上排顯示“LCD1602 check ok”下排顯示“study up”程序中沒有用到忙檢測(cè)，而是用的是延時(shí)函數(shù)來替代忙檢測(cè)
#include?? ??//包含頭文件，這個(gè)嘛，就不用多說了～～
#define uint unsigned int??//預(yù)定義一下
#define uchar unsigned char
sbit rs=P3^5;???? //1602的數(shù)據(jù)/指令選擇控制線
sbit rw=P3^6;????????//1602的讀寫控制線
sbit en=P3^7;????????//1602的使能控制線
/*P2口接1602的D0~D7，注意不要接錯(cuò)了順序，我以前可在這上面吃過虧～*/
uchar code table[]="LCD1602 check ok"; //要顯示的內(nèi)容1放入數(shù)組table
uchar code table1[]="study up";???????????? //要顯示的內(nèi)容2放入數(shù)組table1
void delay(uint n)?????? //延時(shí)函數(shù)??????????????????????
{
????uint x,y;
????for(x=n;x>0;x--)
????????for(y=110;y>0;y--);
}
/*********************************************************************************/
l void lcd_wcom(uchar com)??//1602寫命令函數(shù)?(單片機(jī)給1602寫命令)???????????????
{ //1602接收到命令后，不用存儲(chǔ)，直接由HD44780執(zhí)行并產(chǎn)生相應(yīng)動(dòng)作
????rs=0;??????????? ?//選擇指令寄存器
????rw=0;??????????? //選擇寫
????P2=com;????????????//把命令字送入P2
????delay(5);????????????//延時(shí)一小會(huì)兒，讓1602準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)
????en=1;?????????? //使能線電平變化，命令送入1602的8位數(shù)據(jù)口
????en=0;
}
void lcd_wdat(uchar dat)????????//1602寫數(shù)據(jù)函數(shù)??????
{
????rs=1;??????? ? //選擇數(shù)據(jù)寄存器
????rw=0;??????? ?//選擇寫
????P2=dat;????????//把要顯示的數(shù)據(jù)送入P2
????delay(5);??????//延時(shí)一小會(huì)兒，讓1602準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)
????en=1;??????? ?//使能線電平變化，數(shù)據(jù)送入1602的8位數(shù)據(jù)口
????en=0;
}
void lcd_init()??????????????//1602初始化函數(shù)??????
{
????lcd_wcom(0x38);?????? //8位數(shù)據(jù)，雙列，5*7字形??????
????lcd_wcom(0x0c);????? ?//開啟顯示屏，關(guān)光標(biāo)，光標(biāo)不閃爍
????lcd_wcom(0x06);???? //顯示地址遞增，即寫一個(gè)數(shù)據(jù)后，顯示位置右移一位
????lcd_wcom(0x01);??? ?//清屏
}
void main()????????????//主函數(shù)
{????
????uchar n,m=0;
????lcd_init();???????????????? //液晶初始化
????lcd_wcom(0x80);?? //顯示地址設(shè)為80H（即00H，）上排第一位（也是執(zhí)行一條命令）??????
????for(m=0;m<16;m++)???? //將table[]中的數(shù)據(jù)依次寫入1602顯示
????{
????????????lcd_wdat(table[m]);??????????
????????????delay(200);
????}
????lcd_wcom(0x80+0x44); //重新設(shè)定顯示地址為0xc4,即下排第5位
????for(n=0;n<8;n++)?? //將table1[]中的數(shù)據(jù)依次寫入1602顯示
????{????
????????????lcd_wdat(table1[n]);
?????????? delay(200);
????}
????while(1);????????//動(dòng)態(tài)停機(jī)
}
??????? 程序?qū)懞煤鬅龑戇M(jìn)單片機(jī)，現(xiàn)在讓我們看看效果吧
?
??????? 這就是顯示的效果。
??????? 下面讓我們來看看如何顯示一個(gè)自定義的字符吧?
??????? 我們從CGROM表上可以看到，在表的最左邊是一列可以允許用戶自定義的CGRAM，從上往下看著是16個(gè)，實(shí)際只有8個(gè)字節(jié)可用。它的字符碼是00000000－00000111這8個(gè)地址，表的下面還有8個(gè)字節(jié)，但因?yàn)檫@個(gè)CGRAM的字符碼規(guī)定0－2位為地址，3位無效，4－7全為零。因此CGRAM的字符碼只有最后三位能用也就是8個(gè)字節(jié)了。等效為0000X111，X為無效位，最后三位為000－111共8個(gè)。?
??????? 如果我們要想顯示這8個(gè)用戶自定義的字符，操作方法和顯示CGROM的一樣，先設(shè)置DDRAM位置，再向DDRAM寫入字符碼，例如“A”就是41H?，F(xiàn)在我們要顯示CGRAM的第一個(gè)自定義字符，就向DDRAM寫入00000000B(00H),如果要顯示第8個(gè)就寫入00000111(08H),簡(jiǎn)單吧！?
??????? 好！現(xiàn)在我們來看怎么向這八個(gè)自定義字符寫入字模。有個(gè)設(shè)置CGRAM地址的指令大家還記得嗎？趕快再找出來看看。
?
??????? 從這個(gè)指令可以看出指令數(shù)據(jù)的高2位已固定是01，只有后面的6位是地址數(shù)據(jù)，而這6位中的高3位就表示這八個(gè)自定義字符，最后的3位就是字模數(shù)據(jù)的八個(gè)地址了。例如第一個(gè)自定義字符的字模地址為01000000－01000111八個(gè)地址。我們向這8個(gè)字節(jié)寫入字模數(shù)據(jù)，讓它能顯示出“℃”
地址：01000000 數(shù)據(jù)：00010000?????? 圖示:○○○■○○○○
01000001 00000110?????????????? ○○○○○■■○
01000010 00001001?????????????? ○○○○■○○■
01000011 00001000?????????????? ○○○○■○○○
01000100 00001000?????????????? ○○○○■○○○
01000101 00001001?????????????? ○○○○■○○■
01000110 00000110?????????????? ○○○○○■■○
01000111 00000000?????????????? ○○○○○○○○?
??????? 下面我們寫一段程序讓這8個(gè)自定義字符顯示出一個(gè)心的圖案： （由于上面那個(gè)顯示程序已經(jīng)有很詳細(xì)的注釋了，因此這個(gè)程序只對(duì)與上個(gè)程序不同的地方寫注釋）
#include
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
sbit rs=P3^5;
sbit rw=P3^6;
sbit en=P3^7;
uchar code table[]={0x03,0x07,0x0f,0x1f,0x1f,0x1f,0x1f,0x1f,
????????????????????0x18,0x1E,0x1f,0x1f,0x1f,0x1f,0x1f,0x1f,
????????????????????0x07,0x1f,0x1f,0x1f,0x1f,0x1f,0x1f,0x1f,
????????????????????0x10,0x18,0x1c,0x1E,0x1E,0x1E,0x1E,0x1E,
????????????????????0x0f,0x07,0x03,0x01,0x00,0x00,0x00,0x00,
????????????????????0x1f,0x1f,0x1f,0x1f,0x1f,0x0f,0x07,0x01,
????????????????????0x1f,0x1f,0x1f,0x1f,0x1f,0x1c,0x18,0x00,
????????????????????0x1c,0x18,0x10,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};//心圖案
/*uchar??code table1[]={0x10,0x06,0x09,0x08,0x08,0x09,0x06,0x00};//字符℃ */
void delay(uint n)??????????????????????????????
{
????uint x,y;
????for(x=n;x>0;x--)
????????????for(y=110;y>0;y--);
}
void lcd_wcom(uchar com)??????????????????
{
????rs=0;
????rw=0;
????P2=com;
????delay(5);
????en=1;
????en=0;
}
void lcd_wdat(uchar dat)??????????????
{
????rs=1;
????rw=0;
????P2=dat;
????delay(5);
????en=1;
????en=0;
}
void lcd_init()????????????????????
{
???????? lcd_wcom(0x38);????????????
???????? lcd_wcom(0x0c);??????????
???????? lcd_wcom(0x06);????????????
???????? lcd_wcom(0x01);????????????
}
void main()
{????
????????????????????char m=0;
????lcd_init();
????lcd_wcom(0x40);???????????? //設(shè)定CGRAM地址
????for(m=0;m<64;m++)????//將心型代碼寫入CGRAM中
????{
????????????lcd_wdat(table[m]);??????????
????}
????lcd_wcom(0x85);????????//設(shè)定上排的顯示位置
????for(m=0;m<4;m++)????????//顯示心型圖案的上半部分
????{
????????????lcd_wdat(m);
????}
????lcd_wcom(0xc5);????????//將顯示坐標(biāo)轉(zhuǎn)移到下排和上排相對(duì)應(yīng)的地方
????for(m=4;m<8;m++)????????//顯示心型圖案的下半部分
????{
????????????lcd_wdat(m);
????}
????while(1);
}
讓我們一起來看看顯示的效果吧～～
在綠底黑字液晶模塊和藍(lán)底白字液晶模塊上分別顯示的效果。
下面再為大家展示幾種可能出現(xiàn)的問題?
??????? 1：通電之后，程序也燒寫進(jìn)去了，但是1602就是不顯示，只顯示一排黑塊（一般都是在上排8個(gè)小黑塊，記得剛開始用1602液晶的時(shí)候，被這個(gè)整怕了～～），怎么樣，你郁悶了吧，其實(shí)出現(xiàn)這種問題的原因無非以下幾種：硬件連線上的錯(cuò)誤，這種錯(cuò)誤一般用萬用表仔細(xì)檢查后很容易找出來。第二種情況就是硬件連接上是正確的，那么此時(shí)出問題最大的就是程序上了，如果你用的是忙檢測(cè)，看一下忙檢測(cè)函數(shù)寫對(duì)了沒，如果用的是延時(shí)函數(shù)，那么看看延時(shí)的時(shí)間是否夠長(zhǎng)。再就是看看時(shí)序圖，這點(diǎn)很重要的哦。如果硬件和軟件都沒有錯(cuò)，那么就要考慮1602是否壞了，但是出現(xiàn)這種情況的幾率很小，如果遇到這種情況，你可以考慮去買彩票了～～?
??????? 下面這種情況你遇到過嗎？我遇到過了的，搞得我很是郁悶～～
?
??????? 我做的實(shí)驗(yàn)是要液晶顯示ABC這三個(gè)字母，并且開光標(biāo)，光標(biāo)閃爍。大家可以在第一排的最后幾位看到ABC和光標(biāo)都已經(jīng)顯示出來了。但是為什么其它位會(huì)顯示這么多8呢？嘿嘿～～郁悶吧。出現(xiàn)這種情況的原因就是在初始化液晶的時(shí)候，要把清屏指令放在最后面，否則就會(huì)出現(xiàn)上圖這種情況。怎么樣，第一次聽說吧～不過，我不知道其它的液晶是否也有這個(gè)問題出現(xiàn)，至少我用的這塊就有這種情況，但是我的另一個(gè)液晶則沒有這種情況出現(xiàn)，不管是在一開始就清屏還是最后清屏。大家注意下就可以了，萬一出現(xiàn)了這種情況，就會(huì)處理了～～
?
??????? 上面這張圖是用1602作為顯示的溫度電子鐘～～上面的年月日三個(gè)字就是用自定義字符的方法顯示的。呵呵，怎么樣～～到此1602的驅(qū)動(dòng)基本上結(jié)束了，剩下的就靠大家自己去發(fā)揮了
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