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LCD1602液晶显示器简介
一 概述
液晶（Liquid Crystal）是一种高分子材料，因其特殊的物理、化学、光学特性，广泛应用轻薄显示器上。
液晶显示器（Liquid Crystal Display，LCD）的主要原理是以电流刺激液晶分子产生点、线、面并配合背部灯管构成画面。
各种型号的液晶通常是按照显示字符的行数或液晶点阵的行、列数来命名。例如，1602表示每行显示16个字符，一共可以显示两行。这类液晶通常称为字符型液晶，只能显示ASCII码字符。12232表示液晶显示画面由122列、32行组成，共有122*32个点来显示各种图形。用户可以通过程序控制这些点中任何一个点显示或不显示，从而构成各种图形画面。因此，12232称为图形型液晶。
液晶体积小，功耗低，显示操作简单。但其有致命的弱点，即使用温度范围很窄。通用型液晶工作温度为0到+55摄氏度，存储温度为-20到+60摄氏度。

二 LCD1602
1 1602的外形尺寸（毫米）

2 主要技术参数

3 接口信号说明

4 基本操作时序

4 RAM地址映射图
控制器内部带有80B的RAM缓冲区。对应关系如下图所示。

向图中的00~0F、40~4F地址中的任意处写入显示数据时，液晶可立即显示出来；当写入到10~27或50~67地址时，必须通过移屏指令将他们一移入可显示区域方可正常显示。

1602液晶模块内部的字符发生存储器（CGROM)已经存储了160个不同的点阵字符图形，如下表所示。

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”。

6 状态字说明

说明：原则上每次对控制器进行读写操作前，都必须进行读写检测，确保STA7为0。实际上，由于单片机的操作速度慢于液晶控制器的反应速度，因此可以不进行检测，或只进行简短的延时即可。

7 指令说明
1602液晶模块内部的控制器共有11条控制指令。
（1） 显示模式设置
（2） 显示开/关及光标设置

（3） 数据指针设置
（4） 其它设置

8 控制接口时序说明
时序参数
读操作时序

写操作时序

9 初始化过程
1）延时15ms
2）写指令38H(不检测忙信号)
3）延时5ms
4）写指令38H(不检测忙信号)
5）延时5ms
6）写指令38H(不检测忙信号)
7）(以后每次写指令、读/写数据操作之前均需检测忙信号)
8）写指令38H：显示模式设置
9）写指令08H：显示关闭
10）写指令01H：显示清屏
11）写指令06H：显示光标移动设置
12）写指令0CH：显示开及光标设置

三 驱动程序举例

1 I/O方式驱动程序
程序如下：
/*=========================================================
SMC1602A(16*2)I/O口线接线方式 连接线图:
---------------------------------------------------
|LCM-----51 | LCM-----51 | LCM------51 |
---------------------------------------------|
|DB0-----P1.0 | DB4-----P1.4 | RW-------P2.0 |
|DB1-----P1.1 | DB5-----P1.5 | RS-------P2.1 |
|DB2-----P1.2 | DB6-----P1.6 | E--------P2.2 |
|DB3-----P1.3 | DB7-----P1.7 | VLCD 接 1K 电阻到 GND|
---------------------------------------------------
[注:AT89S51 使用 12M 晶体震荡器]
=========================================================*/
#include <reg51.h>

sbit LCM_RW=P2^0;   //定义引脚
sbit LCM_RS =P2^1;
sbit LCM_E  =P2^2;

#define LCM_Data  P1

#define Busy 0x80 //用于检测 LCM 状态字中的 Busy 标识

void WriteDataLCM(unsigned char WDLCM);
void WriteCommandLCM(unsigned char WCLCM,BuysC);
unsigned char ReadDataLCM(void);
unsigned char ReadStatusLCM(void); void LCMInit(void);

void DisplayOneChar(unsigned char X, unsigned char Y, unsigned char DData);
void DisplayListChar(unsigned char X, unsigned char Y, unsigned char code *DData);
void Delayms(unsigned int n);
void dellay(unsigned int  h);

unsigned char code blog_adr[] = {"EDNchina"};
unsigned char code email[] = {"tengjingshu@"};

void main(void)
{
       //Delay400Ms();   //启动等待，等 LCM 讲入工作状态
       LCMInit();        //LCM 初始化
       DisplayListChar(6, 0, blog_adr);
              DisplayListChar(0, 0, email);

        while(1);
}

//写数据 RS="H",RW=L,D0~D7=数据,E=高脉冲
void WriteDataLCM(unsigned char WDLCM) 
{     
       dellay(100);
       LCM_E = 0;
       LCM_RS = 1;
       LCM_RW = 0;
LCM_Data = WDLCM;
//dellay(100);     //短暂延时，代替检测忙状态
       //ReadStatusLCM(); //检测忙
       LCM_E = 1;
          LCM_E = 0;
}

//写指令 RS="L",RW=L,D0~D7=指令码,E=高脉冲
void WriteCommandLCM(unsigned char WCLCM,BuysC)
//BuysC 为 0 时忽略忙检测
{
      //if (BuysC) ReadStatusLCM(); //根据需要检测忙
      dellay(100);       //短暂延时，代替检测忙状态
      LCM_E = 0;
          LCM_RS = 0;
          LCM_RW = 0;
      LCM_Data = WCLCM;
      LCM_E  = 1;
          LCM_E = 0;
}

//读数据 RS="H",RW=H,E=H
unsigned char ReadDataLCM(void)
{
      LCM_RS = 1;
      LCM_RW = 1;
      LCM_E = 1; 
      return(LCM_Data);
}

//读状态 RS="L",RW=H,E=H
unsigned char ReadStatusLCM(void)
{
      LCM_Data = 0xFF;
      LCM_RS = 0;
      LCM_RW = 1;
      LCM_E = 1;
      //while (LCM_Data & Busy); //检测忙信号
      return(LCM_Data);
}

void LCMInit(void) //LCM 初始化
{
      LCM_Data = 0;
      Delayms(15);
      WriteCommandLCM(0x38,0); //三次显示模式设置，不检测忙信号
      Delayms(5);
      WriteCommandLCM(0x38,0);
      Delayms(5);
      WriteCommandLCM(0x38,0);
      WriteCommandLCM(0x38,1); //显示模式设置,开始要求每次检测忙信号
      WriteCommandLCM(0x08,1); //关闭显示
      WriteCommandLCM(0x01,1); //显示清屏
      WriteCommandLCM(0x06,1); // 显示光标移动设置
      WriteCommandLCM(0x0C,1); // 显示开及光标设置
}

//按指定位置显示一个字符
void DisplayOneChar(unsigned char X, unsigned char Y, unsigned char DData)
{
Y &= 0x1;
X &= 0xF; //限制 X 不能大于 15，Y 不能大于 1
if (Y) X |= 0x40;   //当要显示第二行时地址码+0x40;
X |= 0x80;   //算出指令码
WriteCommandLCM(X, 1); //这里不检测忙信号，发送地址码
WriteDataLCM(DData);
}

//按指定位置显示一串字符
void DisplayListChar(unsigned char X, unsigned char Y, unsigned char code *DData)
{
unsigned char ListLength;
ListLength = 0;
Y &= 0x1;
X &= 0xF;      //限制 X 不能大于 15，Y 不能大于 1
while (DData[ListLength]>0x1f) //若到达字串尾则退出
      {
        if (X <= 0xF) //X 坐标应小于 0xF
           {
                 DisplayOneChar(X, Y, DData[ListLength]); //显示单个字符
                 ListLength++; X++;
           }
}
}

//延时程序
void Delayms(unsigned int n)
{
       unsigned int i,j;
       for(j=n;j>0;j--)
       for(i=112;i>0;i--);
}

/**************************************************
** 函数名称: dellay
** 入口参数：h（unsigned int型）
** 出口参数：无
** 功能描述: 短暂延时，使用12MHz晶体，约0.01MS
****************************************************/
void dellay(unsigned int  h)
{
  while(h--);    //0.01MS
}

要注意的是在读写程序中，没有用 “检测忙”，其实对于1602来说，没有检测忙信号对于实际来说还好，因为常常因为检测忙，而使1602没显示（一直处于忙检测中）。“忙检测”用一个小延时代替。
对于LCM1602来说，读写时序最重要。

                                           LCM1602写操作时序

//写数据 RS="H",RW=L,D0~D7=数据,E=高脉冲
void WriteDataLCM(unsigned char WDLCM) 
{     
       dellay(100);     //短暂延时，代替检测忙状态
       LCM_E = 0;
       LCM_RS = 1;
       LCM_RW = 0;
LCM_Data = WDLCM;
       LCM_E = 1;
          LCM_E = 0;
}

//写指令 RS="L",RW=L,D0~D7=指令码,E=高脉冲
void WriteCommandLCM(unsigned char WCLCM)
{
      dellay(100);       //短暂延时，代替检测忙状态
      LCM_E = 0;
          LCM_RS = 0;
          LCM_RW = 0;
       LCM_Data = WCLCM;
       LCM_E  = 1;
          LCM_E = 0;
}

上面两个分别为写数据函数和写命令函数，检测忙已用小延时代替。其实这个时序好像不太严格，但要保证的是E高脉冲时，写的数据/命令是有效的。
好像函数也可以写成这样：
void WriteCommandLCM(unsigned char WCLCM)
{
dellay(100);       //短暂延时，代替检测忙状态
         LCM_Data = WCLCM;
         LCM_RS = 0;
         LCM_RW = 0;
         LCM_E  = 0;
      dellay(100);
      LCM_E  = 1;
}

//按指定位置显示一串字符
函数DisplayListChar的作用是在指定位置显示一串字符，其中有一句
“while (DData[ListLength]>0x1f) //若到达字串尾则退出”

   为什么要大于0x20呢？
   unsigned char code blog_adr[] = {"EDNchina"};
unsigned char code email[] = {"tengjingshu@"};

  用单引号’’ ( )括起来的字符为字符的ASCII码值，而不是字符串。
  用双引号””(shift+ )括起来的一串字符，成为字符串常量。C编译器会自动地在字符末尾加上结束符’\0’(NULL) (ASCII码为0x00也就是00H)。

char a[]={“Bei Jing”};
char a[]={‘B’,’e’,’I’,’ ‘,’J’,’i’,’n’,’g’,’\0’};

两者是等价的，数组的每个元素为对应字符的ASCII码，如a[3]数组a的第四个元素是’ ‘空格，则a[3]里面放着的是空格’ ‘的ASCII码0x20。
还要注意的是数组的元素数目一定要比字符多一个。以便C编译器自动在其后面加入结束符’\0’。

可以知道
‘\0’ ASCII码为0x00
‘\n’ASCII码为0x0A

那知道为什么有这句了吧
“while (DData[ListLength]>0x1F) //若到达字串尾则退出”
因为大于0x1f才能显示字符，小于和等于0x1f的都是键盘控制符。
当然我们也可以检测’\0’(0x00)
“while (DData[ListLength]!='\0')  //检测到字符串结束符则退出”

2 总线方式驱动程序

LCM1602总线方式C51程序
//********************Lcd1602B.c***********************************
#include <delay.h>
#include <lcd1602b.h>
#include <absacc.h>
/*=======================================================
 显示字符串
=======================================================*/
void LcdDisplayString(unsigned char x,unsigned char y, unsigned char *ptr) {
unsigned char i,l=0;                         
       while (ptr[l] >31){l++;};                      //
       for (i=0;i<l;i++) {
              LcdDisplayChar(x++,y,ptr[i]);
              if ( x == 16 ){
                     x = 0; y ^= 1; //异或，第一行的话变第二行，第二行的话变第一行
              }
       }
}

/*=======================================================
 显示光标定位
=======================================================*/
void LocateXY( char posx,char posy) {

unsigned char temp;

       temp = posx & 0x0f;             //确保只选0~16个格子
       posy &= 0x01;                 //确保不是在第一行就在第二行
       if ( posy )temp |= 0x40;  //在第二行的时候加40H
       temp |= 0x80;   //数据指针设置 指令码 80H+ 地址码（ 0-27H ，40H-67H）
       LcdWriteCommand(temp,1);
}

/*=======================================================
 按指定位置显示数出一个字符
=======================================================*/
void LcdDisplayChar(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char Wdata) {

       LocateXY( x, y );                         // 定位显示地址
       LcdWriteData( Wdata );                   // 写字符
}

/*=======================================================
 初始化程序, 必须按照产品资料介绍的初始化过程进行
=======================================================*/
void LcdReset( void ) {

       Delayms(400);                      // 启动时必须的延时，等待lcm进入工作状态

   LcdWriteCommand( 0x38, 0);               // 显示模式设置(不检测忙信号)
       Delayms(15);
       LcdWriteCommand( 0x38, 0);               // 共三次
       Delayms(15);
       LcdWriteCommand( 0x38, 0);
       Delayms(15);

       LcdWriteCommand( 0x38, 1);               // 显示模式设置(以后均检测忙信号)
    LcdWriteCommand( 0x08, 1);                     // 显示关闭
       LcdWriteCommand( 0x06, 1);               // 显示光标移动设置
       LcdWriteCommand( 0x0c, 1);               // 显示开及光标设置
       LcdClear();
}
/*=======================================================
    clear
=======================================================*/
void LcdClear(void){
   LcdWriteCommand( 0x01, 1);               // 显示清屏
}
/*=======================================================
 写控制字符子程序: E="1" RS="0" RW="0"
=======================================================*/
void LcdWriteCommand( unsigned char CMD,unsigned char AttribC ) {       //AttribC=1检查忙状态，AttribC=0不检查忙状态

       if (AttribC) while( Lcd1602StatusPort & Busy );           // 检测忙信号?
       //busy=0x80   每次读写操作都要进行读写检测，确保SAT7=0
       Lcd1602CmdPort = CMD;
}

/*=======================================================
 当前位置写字符子程序: E =1 RS="1" RW="0"
=======================================================*/
void LcdWriteData( char dataW ) {

       while( Lcd1602StatusPort & Busy );                               //检测忙信号
   //busy=0x80   每次读写操作都要进行读写检测，确保SAT7=0
       Lcd1602WdataPort = dataW;

精确微秒级延时（详细可以参考我另一篇博文51单片机C51微秒级（ms）精确延时 ）
//********************delay.h***********************************
#include <delay.h>

//for crystal 11.0592M

void Delayms(unsigned int n)
{
       unsigned int i,j;
       for(j=n;j>0;j--)
       for(i=112;i>0;i--);
}

//********************lcd1602b.h***********************************
#ifndef __LCD1602B_H__
#define __LCD1602B_H__

#define Lcd1602CmdPort XBYTE[0x8000]     //E=1 RS="0" RW="0"  //写指令
#define Lcd1602WdataPort XBYTE[0x8100]  //E =1 RS="1" RW="0" //写数据
#define Lcd1602StatusPort XBYTE[0x8200]  //E=1 RS="0" RW="1"  //读状态
#define Busy 0x80                                             //busy

extern void LcdClear(void);
extern void LcdWriteData( char dataW );
extern void LcdWriteCommand( unsigned char CMD,unsigned char AttribC );
extern void LcdReset( void );
extern void Display( unsigned char dd );
extern void LcdDisplayChar(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char Wdata);
extern void LcdDisplayString(unsigned char x,unsigned char y, unsigned char *ptr);

#endif

其中要注意
写指令的地址 0x8000
写数据的地址 0x8100
读状态的地址 0x8200
这三个地址值是根据硬件电路连接确定的。

//******************** absacc.h***********************************
#ifndef __ABSACC_H__
#define __ABSACC_H__

#define CBYTE ((unsigned char volatile code  *) 0)
#define DBYTE ((unsigned char volatile data  *) 0)
#define PBYTE ((unsigned char volatile pdata *) 0)
#define XBYTE ((unsigned char volatile xdata *) 0)

#define CWORD ((unsigned int volatile code  *) 0)
#define DWORD ((unsigned int volatile data  *) 0)
#define PWORD ((unsigned int volatile pdata *) 0)
#define XWORD ((unsigned int volatile xdata *) 0)

#ifdef __CX51__
#define FVAR(object, addr)   (*((object volatile far *) (addr)))
#define FARRAY(object, base) ((object volatile far *) (base))
#define FCVAR(object, addr)   (*((object const far *) (addr)))
#define FCARRAY(object, base) ((object const far *) (base))
#else
#define FVAR(object, addr)    (*((object volatile far *) ((addr)+0x10000L)))
#define FCVAR(object, addr)   (*((object const far *) ((addr)+0x810000L)))
#define FARRAY(object, base)  ((object volatile far *) ((base)+0x10000L))
#define FCARRAY(object, base) ((object const far *) ((base)+0x810000L))
#endif

#endif

在程序中，用“＃include<absacc.h>”即可使用其中定义的宏来访问绝对地址，包括：
CBYTE、XBYTE、PWORD、DBYTE、CWORD、XWORD、PBYTE、DWORD
<absacc.h>这个文件在用到总线方式时必须用到。 
共包含4个文件。在主程序中调用相应显示函数。

//******************** main.c***********************************
#include <lcd1602b.h>
#include <reg52.h>
code char capital[]="DFB Laser";

main()
{
……
LcdReset();                                                         //LCD初始化
       LcdDisplayString(3,0,capital);                      //LCD上显示"DFB Laser"
    ……
}
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