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TC1602液晶模块与单片机接口字符显示试验

下面,我们再来学习字符型液晶模块TC1602的使用,接口单片机是at89s51。

TC1602液晶模块与单片机接口字符显示试验

【1602液晶模块简介】

字符型型液晶是一种用5×7点阵图形来显示字符的液晶显示器,根据显示的容量可以分为1行16个字、2行16个字、2行20个字等,最常用的为2行16个字,即我们马上要学习的1602液晶模块,下面(图1)就是TC1602液晶模块的正面和反面照片。图1:《TC1602液晶模块》

液晶屏显示模块与数码管相比,它显得更为专业、漂亮。液晶显示屏以其微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧、使用方便等诸多优点,在仪器仪表、电子设备、家用电器等低功耗应用系统中得到越来越广泛的应用,使这些电子设备的人机界面变得越来越直观形象,目前已广泛应用于电子表、计算器、IC卡电话机、液晶电视机、便携式电脑、掌上型电子玩具、复印机、传真机等许多方面。本站S51增强型实验板配套的液晶模块是TC1602EL字符型液晶模块(带背光),它是目前使用最为广泛的液晶屏之一,相信你学会了对它的使用,那你对其它的液晶屏的使用也能得心应手,毕竟基本原理都差不多。

本站使用带背光的液晶模块TC1602EL,TC1602EL采用标准的16脚接口,其引脚功能如下:

第1脚:VSS为电源地,接GND。

第2脚:VDD接5V正电源。

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

第4脚:RS为寄存器选择,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:RW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RW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RW为高电平时可以读忙信号,当RS为高电平RW为低电平时可以写入数据。

第6脚:E端为使能端,当E端由高电平跳变成低电平时,液晶模块执行命令。

第7~14脚:D0~D7为8位双向数据线。

第15脚:BLA背光电源正极(+5V)输入引脚。

第16脚:BLK背光电源负极,接GND。

注意:液晶模块背光须消耗电流约为50mA左右,S51增强型实验板上设计了DIP微动开关来控制背光的开关,如右图所示,当实验板上的DIP开关(第3位)拨打到ON状态时,液晶背光显示,拨到OFF状态时,背光关闭。

TC1602液晶模块内带标准字库,内部的字符发生存储器(CGROM)已经存储了192个5×7点阵字符,32个5×10点阵字符。另外还有字符生成RAM(CGRAM)512字节,供用户自定义字符。如表1

所示,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,比如大写的英文字母“A”的代码是01000001B(41H),显示时模块把地址41H中的点阵字符图形显示出来,我们就能看到字母“A”。表1:CGROM和CGRAM中字符代码与字符图形对应关系

1602液晶模块内部的控制器共有11条控制指令,如表2所示。它的读写操作、屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。(说明:1为高电平、0为低电平)

表2:1602液晶模块内部的控制器共有11条控制指令

指令1:清显示,指令码01H,光标复位到地址00H位置

指令2:光标复位,光标返回到地址00H

指令3:光标和显示模式设置I/D:光标移动方向,高电平右移,低电平左移S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。高电平表示有效,低电平则无效

指令4:显示开关控制。D:控制整体显示的开与关,高电平表示开显示,低电平表示关显示C:控制光标的开与关,高电平表示有光标,低电平表示无光标B:控制光标是否闪烁,高电平闪烁,低电平不闪烁

指令5:光标或显示移位S/C:高电平时移动显示的文字,低电平时移动光标

指令6:功能设置命令DL:高电平时为4位总线,低电平时为8位总线N:低电平时为单行显示,高电平时双行显示F: 低电平时显示5x7的点阵字符,高电平时显示5x10的点阵字符

指令7:字符发生器RAM地址设置

指令8:DDRAM地址设置

指令9:读忙信号和光标地址BF:为忙标志位,高电平表示忙,此时模块不能接收命令或者数据,如果为低电平表示不忙。

指令10:写数据

指令11:读数据

下面是TC1602液晶模块的一些主要技术参数:

1、逻辑工作电压(VDD):+4.5 ~+5.5V

2、LCD驱动电压(VDD - VL):+4.5 ~+13.0V

3、工作温度(Ta):0 ~60°C(常温)/-20 ~75 °C(宽温)

4、工作电流:< 2.0mA

5、屏幕视域尺寸:62.5 × 16.1mm

【TC1602EL液晶模块应用编程】

TC1602EL液晶显示模块可以和51系列单片机直接接口,下面就是S51增强型实验板的液晶接口电路(图2)。

图2

液晶显示模块是一个慢显示器件,所以在执行每条指令之前一定要确认模块的忙标志为低电平,表示不忙,否则此指令失效。要显示字符时要先输入显示字符地址,也就是告诉模块在哪里显示字符,表3是TC1602EL液晶模块的内部显示地址。

表3:1602液晶内部显示地址

比如第二行第一个字符的地址是40H,那么是否直接写入40H就可以将光标定位在第二行第一个字符的位置呢?这样不行,因为写入显示地址时要求最高位D7恒定为高电平1所以实际写入的数据应该是

01000000B(40H)+10000000B(80H)=11000000B(C0H),下面就是在1602液晶模块第一行第1个字符位置显示字母“A”程序。

;*******************TC1602液晶模块字符显示试验**********************************

;******** 在1602液晶模块第一行第1个字符位置显示字母“A”程序********

RS EQU P3.4

RW EQU P3.5

E EQU P3.6

ORG0000H

AJMP START

ORG 0033H

START:MOV SP,#60H

MAIN: LCALL DELAY ;判断液晶忙状态?

ACALL ENABLE

MOV P1,#00000001B ;写指令01H,清屏

ACALL ENABLE

MOV P1,#00111000B ;写指令38H,设定LCD为16×2显示,5×7点阵,8位数据接口

ACALL ENABLE

MOV P1,#00001111B ;写指令0FH,显示ON,光标ON,闪烁ON

ACALL ENABLE

MOV P1,#00000110B ;写指令06H,文字不动,光标自动右移

ACALL ENABLE

MOV P1,#80H;第一行第1个字符地址

ACALL ENABLE

MOV P1,#01000001B;字母A的代码(#41H)

SETB RS;RS=1

CLR RW;RW=0

CLR E;E=0

ACALL DELAY;判断液晶忙状态?

SETB E;E=1

AJMP$

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

ENABLE: CLR RS;写入控制命令的子程序

CLR RW

CLR E

ACALL DELAY

SETB E

RET

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

DELAY:MOV P1,#0FFH;判断液晶显示器是否忙的子程序

CLR RS

SETB RW

CLR E

NOP

SETB E

JB P1.7,DELAY;如果为高电平表示忙就循环等待

RET

END

程序在开始时对液晶模块功能进行了初始化设置,约定了显示格式。注意显示字符时光标是自动右移的,无需人工干预,每次输入指令都先调用判断液晶模块是否忙的子程序DELAY,然后输入显示位置的地址80H(第一行第1字符),最后输入要显示的字符"A"的代码41H,显示效果下面如图3所示。

图3:1602液晶显示一个字符“A”

前面我们进行了液晶显示一个字符“A”的实验,接下来再来编一个稍复杂点的多字符显示程序,相信你有了第一个程序的经验,下面的程序也就没有什么难度了,毕竟程序都差不多。下面程序实现两行显示:第1行显示"welcme!",第2行显示"http://www.wendangku.net/doc/3769394cfe4733687e21aa7f.html"。显示效果见下图4。

;******** TC1602液晶模块字符显示试验单片机汇编程序********

;******** 第一行显示“welcme!********

;******** 第二行显示“http://www.wendangku.net/doc/3769394cfe4733687e21aa7f.html” ********

RS EQU P3.4

RW EQU P3.5

E EQU P3.6

ORG0000H

AJMP START

ORG 0033H

START:MOV SP,#60H

MAIN: LCALL DELAY;延时一段时间

MOV P1,#01H;写指令01H,清屏

LCALL ENABLE

MOV P1,#38H;写指令38H,设定LCD为16*2显示,5*7点阵,8位数据接口LCALL ENABLE

MOV P1,#0FH;写指令0FH,显示ON,光标ON,闪烁ON

LCALL ENABLE

MOV P1,#06H;写指令06H,光标输入方式增量移位

LCALL ENABLE

MOV P1,#80H;第一行起始字符地址

LCALL ENABLE

MOV DPTR,#TABLE1 ;第一行显示字符表头地址

LCALL DISP ;显示第一行数据

MOV P1,#0C0H ;第二行起始字符地址

LCALL ENABLE

MOV DPTR,#TABLE2 ;第二行显示字符表头地址

LCALL DISP ;显示第二行数据

AJMP MAIN ;返回主程序循环

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

ENABLE: CLR RS ;写指令子程序(请参照1602LCD使用说明书) CLR RW

CLR E

LCALL DELAY

SETB E

RET

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

DISP: MOV R1,#16 ;准备显示一行16个字符

LOOP: MOV A,#00H ;将ACC清零

MOV C A,@A+DPTR;查表取得要显示的数据

LCALL DISP1 ;写入一个数据

INC DPTR ;数据表指针加1,准备取下一个数据

DJNZ R1,LOOP ;一行没有显示完就继续

RET

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

DISP1:MOV P1,A ;写1字节数据到显示端口

SETB RS ;写数据时序(请参照1602LCD使用说明书)

CLR RW

CLR E

LCALL DELAY

SETB E

RET

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

DELAY:MOV R7,#255;延时子程序

D1: MOV R6,#255

D2: DJNZ R6,D2

DJNZ R7,D1

RET

TABLE1: DB " welcome! "

TABLE2: DB " http://www.wendangku.net/doc/3769394cfe4733687e21aa7f.html "

END

图4:《单片机驱动1602液晶多字符显示效果》

至此,我们学习了字符型液晶模块1602在S51增强型实验板上的应用及编程,相信大家看到一定这里都有点累了吧!现在回过头来再看看,其实液晶模块编程也并没有想像的那么高深、难学!现在,你就可以充分发挥你聪明才智,按自己的意愿及要求来编写各种各样的显示应用程序了,如万年历时钟、温度计、频率计等,可以充分发挥你的想象达到你所需要的各种显示效果。最后,让我们再欣赏一个基于S51增强型实验板开发的1602液晶模块高精度(4位小数)数字温度计的图片吧,见下图5所示。