目录
1.硬件设计
1.1.LCD1602介绍
1.2.原理图
2.软件设计
2.1.控制原理
2.2.控制时序
2.3.指令集
2.4.程序设计
3.知识点
3.1.宏定义
3.2.指针与数组
3.3.for语句
1.硬件设计
1.1.LCD1602介绍
- LCD1602是由字符型液晶显示屏(LCD)、控制驱动主电路HD44780及其扩展驱动电路HD44100,以及少量电阻、电容元件和结构件等装配在PCB板上而组成。
- LCD1602主要用来显示数字、字母、图形以及少量自定义字符。可以显示2行16个字符,拥有16个引脚,其中8位数据总线D0-D7,和RS、R/W、EN三个控制端口,工作电压为5V,并且带有字符对比度调节V0和背光源AK
- 关于LCD的工作原理,结构堆叠等的介绍,可参考如下链接:https://lishiyi.blog.csdn.net/article/details/124106767?spm=1001.2014.3001.5502
1.2.原理图
2.软件设计
- 硬件分析:分析原理图,了解每个引脚的作用,并配置引脚;
- 控制原理:单片机是如何控制显示的,在哪个位置显示,显示什么内容?
- 时序分析:执行的内容是数据,还是指令;是读,还是写....?
- 指令集:整个程序在执行过程中,又会涉及哪些指令?
- 实现逻辑:初始化,数据控制.....
2.1.控制原理
- 通过控制DDRAM来控制数据显示的位置,通过控制CGRAM来控制数据显示的内容;如:在第一行第一列显示一个"A"字,就要向DDRAM的00H地址写入“A”字的代码 41H ;
- 寻址:寻址的意思是在哪个位置去显示数据,控制器内部设有一个数据地址指针,通过它们可以访问内部的全部80个字节RAM(LCD1602的实际显示去只要32个字节),需要在哪个位置显示,就写入对应的RAM地址,其地址映射图如下:
- 数据:在 LCD 模块上固化了字模存储器,就是CGROM (HD44780 内置了192 个常用字符的字模)和 CGRAM(另外还有 8 个可以自定义的字符产生RAM);所以需要显示什么数据,就可以通过如下字模关系表来选择
2.2.控制时序(写)
- 写指令:RS=L,RW=L,E=H,D0~D7=指令(有效);
- 写数据:RS=H,RW=L,E=H,D0~D7=数据(有效);代码如下:
//*写数据,Data为要写入的数据
void LCD_WriteData(unsigned char Data)
{
LCD_RS=1;//RS置高电平,代表的是写数据,而不是写指令
LCD_RW=0;//RW置低电平,代表的是写数据,而不是读数据
LCD_DataPort=Data;//P0口代表的是要写入的数据内容
LCD_E=1;//使能,高电平有效
LCD_Delay();
LCD_E=0;//使能,低电平截止
LCD_Delay();
}
2.3.指令集
2.4.程序设计
LCD1602.c文件
#include <REGX52.H>
//*引脚定义
sbit LCD_RS=P2^6;
sbit LCD_RW=P2^5;
sbit LCD_E=P2^7;
#define LCD_DataPort P0 //宏定义,直接将数据接口替换成P0接口
//*延时函数
void LCD_Delay()
{
unsigned char i, j;
i = 2;
j = 239;
do
{
while (--j);
} while (--i);
}
//*写指令,Command为要写入的指令
void LCD_WriteCommand(unsigned char Command)
{
LCD_RS=0;//RS置低电平,代表的是写指令,而不是写数据
LCD_RW=0;//RW置低电平,代表的是写指令,而不是读指令
LCD_DataPort=Command;
LCD_E=1;//使能,高电平有效
LCD_Delay();//高度电平的使能,转换太快,因此要进行延时
LCD_E=0;//使能,低电平截止
LCD_Delay();
}
//*写数据,Data为要写入的数据
void LCD_WriteData(unsigned char Data)
{
LCD_RS=1;//RS置高电平,代表的是写数据,而不是写指令
LCD_RW=0;//RW置低电平,代表的是写数据,而不是读数据
LCD_DataPort=Data;//P0口代表的是要写入的数据内容
LCD_E=1;//使能,高电平有效
LCD_Delay();//高度电平的使能,转换太快,因此要进行延时
LCD_E=0;//使能,低电平截止
LCD_Delay();
}
//*初始化
//*显示模式设置:0x38,八位数据接口,两行显示,5*7点阵
//*显示开关及光标设置:0x0C,显示开,光标关,闪烁关
//*输入方式设置:0x06,数据读写操作后,光标自动加一,画面不动
//*清屏设置:0x01,清屏
void LCD_Init(void)
{
LCD_WriteCommand(0x38);//八位数据接口,两行显示,5*7点阵
LCD_WriteCommand(0x0C);//显示开,光标关,闪烁关
LCD_WriteCommand(0x06);//数据读写操作后,光标自动加一,画面不动
LCD_WriteCommand(0x01);//清屏
}
//*光标位置
void LCD_SetCursor(unsigned char Line,unsigned char Column)
{
if(Line==1)
{
LCD_WriteCommand(0x80|Column-1);//第1行,第N列,第1行的起始位置是0x00
}
else
{
LCD_WriteCommand(0x80|Column-1+0x40);//第2行,第N列,0x40是第2行的起始位置
}
}
//*显示字符
void LCD_ShowChar(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned char Char)
{
LCD_SetCursor(Line,Column);//DDRAM地址设置
LCD_WriteData(Char);//设置要写入的字符数据
}
//*显示字符串
//*这里有用到指针,*String等效于String[],指针指向该字符组的第一个地址,依次显示出来,直到'\0'(结束标志位)的出现
void LCD_ShowString(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned char *String)
{
unsigned char i;
LCD_SetCursor(Line,Column);//光标位置
for(i=0;String[i]!=0;i++)
{
LCD_WriteData(String[i]);
}
}
//*次方函数
//*Y=0,返回值Result=1,相当于任何数字的0次方等于1
//*Y=2,for循环执行两次,Result=X*X=X^2
int LCD_Pow(int X,int Y)
{
unsigned char i;
int Result=1;
for(i=0;i<Y;i++)
{
Result*=X;
}
return Result;
}
//*显示无符号数字
//*如要显示123,其显示逻辑如下
//*123/10^2%10=1
//*123/10^1%10=2
//*123/10^0%10=3
void LCD_ShowNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length)
{
unsigned char i;
LCD_SetCursor(Line,Column);//光标位置
for(i=Length;i>0;i--)
{
LCD_WriteData('0'+Number/LCD_Pow(10,i-1)%10);
//*'0'相当于0x30,在Number...前面加上'0',目的就是和ASCII码表对应,显示出要显示的数字
}
}
//*显示有符号数字
void LCD_ShowsignedNum(unsigned char Line,unsigned char Column,int Number,unsigned char Length)
{
unsigned char i;
unsigned int Number1;
LCD_SetCursor(Line,Column);
if(Number>=0)
{
LCD_WriteData('+');
Number1=Number;//数字大于0的时候,显示Number
}
else
{
LCD_WriteData('-');
Number1=-Number;//数字小于0的时候,显示-Number
}
for(i=Length;i>0;i--)
{
LCD_WriteData('0'+Number1/LCD_Pow(10,i-1)%10);
}
}
//*显示16进制
void LCD_ShowHexNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length)
{
unsigned char i;
unsigned char SingleNumber;
LCD_SetCursor(Line,Column);//光标位置
for(i=Length;i>0;i--)
{
SingleNumber=Number/LCD_Pow(16,i-1)%16;
if(SingleNumber<10)
{
LCD_WriteData('0'+SingleNumber);//小于10显示数字
}
else
{
LCD_WriteData('A'+SingleNumber-10); //大于等于10显示字母
}
}
}
//*显示二进制
void LCD_ShowBinNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length)
{
unsigned char i;
LCD_SetCursor(Line,Column);
for(i=Length;i>0;i--)
{
LCD_WriteData('0'+Number/LCD_Pow(2,i-1)%2);
}
}
LCD1602.h文件
#ifndef __LCD1602_H__
#define __LCD1602_H__
//*以下是.h头文件需要调用的命令
void LCD_WriteCommand(unsigned char Command);//写指令
void LCD_WriteData(unsigned char Data);//写数据
void LCD_Init(void);//初始化
void LCD_ShowChar(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned char Char);//显示字符
void LCD_ShowString(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned char *String);//显示字符串
void LCD_ShowNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length);//显示无符号数字
void LCD_ShowsignedNum(unsigned char Line,unsigned char Column,int Number,unsigned char Length);//显示有符号数字
void LCD_ShowHexNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length);//显示16进制
void LCD_ShowBinNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length);//显示二进制
#endif
main.c文件
#include <REGX52.H>
#include"LCD1602.h"
#include"DELAY.h"
void main()
{
LCD_Init();//初始化
LCD_ShowChar(1,1,'A');//显示字符A
LCD_ShowString(1,3,"ABC");//显示字符串ABC
LCD_ShowNum(1,7,123,3);//显示无符号数字123
LCD_ShowsignedNum(1,11,-123,3);//显示有符号数字-123
LCD_ShowHexNum(2,1,0xA1,2);//显示16进制A1
LCD_ShowBinNum(2,4,0xA1,8);//显示二进制0xA1(10100001)
LCD_ShowChar(2,13,0xDF);//显示字符°
LCD_ShowString(1,16,"ABCDEFGHIJKLMN");//显示字符串A~N,超过16位显示区
while(1)
{
LCD_WriteCommand(0x18);//光标向左平移一个字符,但光标不动,移屏(流动字幕效果)
Delay(1000);//防止光标移动速度过快,增加延时
}
}
3.知识点
3.1.宏定义
- 宏定义:是C语言提供的三种预处理功能的其中一种,这三种预处理包括:宏定义、文件包含、条件编译。
- 宏定义和操作符的区别:宏定义是替换,不做计算,也不做表达式求解。宏定义又称为宏代换、宏替换,简称“宏”。在 C 语言中,宏是产生内嵌代码的唯一方法。对于嵌入式系统而言,为了能达到性能要求,宏是一种很好的代替函数的方法。
- 宏定义的格式:#DEFINE 标识符 字符串
- 掌握"宏"概念的关键是“换”,一切以换为前提、做任何事情之前先要换,准确理解之前就要“换”,即在对相关命令或语句的含义和功能作具体分析之前就要换。
//*引脚定义
sbit LCD_RS=P2^6;
sbit LCD_RW=P2^5;
sbit LCD_E=P2^7;
#define LCD_DataPort P0 //宏定义,直接将数据接口替换成P0接口
3.2.指针与数组
引用一个数组元素,可以用以下两种方法:
- 下标法,如
a[i]
形式; - 指针法,如
*(a+i)
或 *(p+i)
。其中 a 是数组名,p是指向数组元素的指针变量,其初值为 p=a
;
//*显示字符串
//*这里有用到指针,*String等效于String[],指针指向该字符组的第一个地址,依次显示出来,直到'\0'(结束标志位)的出现
unsigned char i;
void LCD_ShowString(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned char *String)
{
unsigned char i;
LCD_SetCursor(Line,Column);//光标位置
for(i=0;String[i]!=0;i++)
{
LCD_WriteData(String[i]);
}
3.3.for语句
for (表达式1; 表达式2; 表达式3)
- 表达式1:是初始化步骤,只执行一次
- 表达式2:是控制表达式,控制循环的终止
- 表达式3:在每次循环的最后被执行。
- 执行步骤:首先执行表达式1进行初始化,然后判断表达式2的值是否为真,若为真,则执行循环体,然后执行表达式3;随后再次对表达式2的值进行判断,若为真,则再次执行循环体和表达式3,依次循环直到表达式2的值为0为止。
//*次方函数
//*Y=0,返回值Result=1,相当于任何数字的0次方等于1
//*Y=2,for循环执行两次,Result=X*X=X^2
int LCD_Pow(int X,int Y)
{
unsigned char i;
int Result=1;
for(i=0;i<Y;i++)
{
Result*=X;
}
return Result;
}
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