项目工作原理51单片机初级入门实战教程

2023-11-04 理论教育版权反馈

【摘要】：提供内部上电自动复位电路，当外加电源电压超过4.5V时，自动对模块进行初始化操作，将模块设置为默认的显示工作状态。1602LCD芯片逻辑工作电压4.5～5.5V，LCD驱动电压3～5V，最佳工作电压5.0V，显示容量16×2个字符；工作电流2.0mA；字符尺寸2.95×4.35（W×H）mm。表14-1 LCD1602引脚描述第1引脚：VSS为地电源。LCD1602基本操作时序见表14-2。

液晶显示的原理是利用液晶的物理特性，通过电压对其显示区域进行控制，有电就有显示，这样即可以显示出图形。液晶显示器具有厚度薄、适用于大规模集成电路直接驱动、目前已经被广泛地应用在便携式计算机、数字摄像机、PDA移动通信工具等众多领域。

字符型液晶显示模块是一种专门用于显示字母、数字、符号等点阵式LCD显示模块，分4位和8位数据传输方式，提供5×7点阵+光标和5×10点阵+光标的显示模式。提供显示数据缓冲区DDRAM、字符发生器CGROM和字符发生器CGRAM，可以使用CGRAM来存储自己定义的最多8个5×8点阵的图形字符的字模数据。提供丰富的指令设置：清显示、光标回原点、显示开/关、光标开/关、显示字符闪烁、光标移位、显示移位等。提供内部上电自动复位电路，当外加电源电压超过4.5V时，自动对模块进行初始化操作，将模块设置为默认的显示工作状态。

16×2点阵字符液晶模块是由点阵字符液晶显示器件和专用的行、列驱动器，控制器以及必要的连接件，结构件装配而成，可以显示数字和英文字符，这种点阵字符模块本身带有字符以及发生器，显示容量大，功能丰富。

1602LCD分为带背光和不带背光两种，其控制器大部分为HD44780，带背光的比不带背光的厚，是否带背光在应用中并无差别，两者尺寸差别如图14-2所示。1602LCD芯片逻辑工作电压4.5～5.5V，LCD驱动电压3～5V，最佳工作电压5.0V，显示容量16×2个字符；工作电流2.0mA；字符尺寸2.95×4.35（W×H）mm。

图14-2 1602LCD尺寸图

从图14-2中可以看到1602LCD采用标准的14引脚（无背光）或16引脚（带背光）接口，各引脚描述见表14-1。

表14-1 LCD1602引脚描述

第1引脚：VSS为地电源。

第2引脚：VDD接5V正电源。

第3引脚：VL为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10kΩ的电位器调整对比度。

第4引脚：RS为寄存器选择，RS=0当单片机进行读模块操作，指向地址计数器。当单片机进行写模块操作，指向指令寄存器。当RS=1时，无论单片机读/写操作，均指向数据寄存器。

第5引脚：R/W为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当RS和R/W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/W为高电平时，可以读忙信号，当RS为高电平，R/W为低电平时，可以写入数据。

第6引脚：E端读操作时，信号下降沿有效，写操作时，高电平有效。

第7～14引脚：单片机与液晶之间的数据传送通道。

第15引脚：背光电源正极（5V）。

第16引脚：背光电源负极（0V）。

LCD1602基本操作时序见表14-2。(www.chuimin.cn)

表14-2 LCD1602基本操作时序表

1602液晶模块内部的字符发生存储器（CGROM）已经存储了192个5×7的点矩阵字型，CGROM的字型经过内部电路的转换传到显示器上，仅能读出不可以写入。字型或者字符的排列方式与标准的ASCII码相同，例如字符码31H为“1”字符，字符码41H为“A”字符。将A的ASCII码01000001B（41H）写入到DDRAM中，同时电路到CGROM中将A的字型点阵数据找出来显示在LCD上，就能看到字母“A”，字符与字符码对照表见表14_-3。

由于单片机可以直接访问模块内部的IR和DR，作为缓冲区域，IR和DR在模块进行内部操作之前，可以暂存来自MPU的控制信息，这样就给用户在单片机和外围控制设备的选择上，增加了余地。模块的内部操作由单片机的RS、R/W、E以及数据信号DB0～DB7决定，这些信号的组合形成了显示模块的指令。LCD模块向用户提供11条指令，大致可以分为

（1）清楚显示器；

（2）光标归位设定；

（3）设定字符进入模式；

（4）显示器开关；

（5）显示光标移位；

（6）功能设定；

（7）CGRAM；

（8）DDRAM地址设定；

表14-3 字符与字符码对应图

（9）忙碌标志BF或AC地址读取；

（10）写数据到CGRAM或者DDRAM中；

（11）从CGRAM或者DDRAM中读取数据。

一般情况下，内部RAM数据传送的动能使用最为频繁，因此，RAM中的地址指针具备自动加一或者减一功能，在一定程度上减轻了单片机编程负担。此外，由于数据移位指令与写显示数据可同时进行，用户能够以最少系统开发时间，达到最高的编程效率。编写代码时，单片机每次访问LCD显示模块之前，单片机应首先监测忙碌标志BF，确认BF=0，访问过程才能进行。具体指令操作可以查询LCD1602字符型液晶显示模块使用说明书。

项目工作原理51单片机初级入门实战教程

相关推荐