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硬件模块

LCD1602液晶显示器是广泛使用的一种字符型液晶显示模块。它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。下图即是该模块：

点阵图形式液晶由M×N个显示单元组成，假设LCD显示屏有64行，每行有128列，每8列对应1字节的8位，即每行由16字节，共16×8=128个点组成。显示屏上64×16个显示单元与显示RAM区的1024字节相对应，每一字节的内容与显示屏上相应位置的亮暗对应。例如显示屏第一行的亮暗由RAM区的000H~00FH的16字节的内容决定，当（000H）=FFH时，屏幕左上角显示一条短亮线，长度为8个点；当（3FFH）=FFH时，屏幕右下角显示一条短亮线；当（000H）=FFH，（001H）=00H，（002H）=00H…，（00EH）=00H，（00FH）=00H时，在屏幕的顶部显示一条由8条亮线和8条暗线组成的虚线。这就是LCD显示的基本原理。

Lcd1602A有16个引脚，两组电源引脚（1，2；15，16号引脚），8跟数据线（D0~D7），3跟控制引脚（4，5，6号引脚），3号引脚VL是辅助显示用的，一般在PCB板上接电位器，通过该引脚调节背光亮度。从数据线就可以知道，该模块与单片机并行通信，同时还要额外占用3根控制线。Lcd1602的指令主要有以下几种：

驱动程序

实物模块驱动程序

根据这些指令，我们可以选择性地往LCD1602A的寄存器内写控制命令控制命令、读取状态或者显示内容，下面是基于51单片机的部分必要的C程序：

/*******************IO引脚定义*********************************************/
sbit LCD_RS=P1^0;//定义引脚
sbit LCD_RW=P1^1;
sbit LCD_E=P1^2;
/********宏定义***********************************************************/
#define LCD_Data P0
#define Busy 0x80 //用于检测LCD状态字中的Busy标识

上面代码是反映了单片机与LCD1602硬件连接的逻辑，最后一行应特别注意，最后一行定义了一个字节的数据，用于辅助判断LCD是否处于忙状态（检测这一状态十分重要，因为LCD处于忙的状态是无法再响应别的单片机的要求的，所以基本上上面指令表的每一个操作进行前都要先检测LCD是否处于空闲状态），其具体实现代码如下：

/***********写数据********************************************************/	
void WriteDataLCD(unsigned char WDLCD)
{ 
   
 	ReadStatusLCD(); //检测忙
 	LCD_Data = WDLCD;
 	LCD_RS = 1;
 	LCD_RW = 0;
 	LCD_E = 0; 		//若晶振速度太高可以在这后加小的延时
 	LCD_E = 0; 		//延时
 	LCD_E = 1;
}

/***********写指令********************************************************/	
void WriteCommandLCD(unsigned char WCLCD,BuysC) //BuysC为0时忽略忙检测
{ 
   
 	if (BuysC) ReadStatusLCD(); //根据需要检测忙
 	LCD_Data = WCLCD;
 	LCD_RS = 0;
 	LCD_RW = 0; 
 	LCD_E = 0;
 	LCD_E = 0;
	LCD_E = 1; 
}

/***********读数据********************************************************/	
unsigned char ReadDataLCD(void)
{ 
   
 	LCD_RS = 1; 
 	LCD_RW = 1;
 	LCD_E = 0;
 	LCD_E = 0;
 	LCD_E = 1;
 	return(LCD_Data);
}

/***********读状态*******************************************************/	
unsigned char ReadStatusLCD(void)
{ 
   
 	LCD_Data = 0xFF; 
 	LCD_RS = 0;
 	LCD_RW = 1;
 	LCD_E = 0;
 	LCD_E = 0;
 	LCD_E = 1;
 	while (LCD_Data & Busy); //检测忙信号
 	return(LCD_Data);
}

/***********初始化********************************************************/	
void LCDInit(void)
{ 
   
 	LCD_Data = 0;
 	WriteCommandLCD(0x38,0); 	//三次模式设置，不检测忙信号
    	Delay5Ms();
 	WriteCommandLCD(0x38,0);
    	Delay5Ms();
 	WriteCommandLCD(0x38,0); 
    	Delay5Ms();

 	WriteCommandLCD(0x38,1); 	//显示模式设置,开始要求每次检测忙信号
 	WriteCommandLCD(0x08,1); 	//关闭显示
 	WriteCommandLCD(0x01,1); 	//显示清屏
 	WriteCommandLCD(0x06,1); 	//显示光标移动设置
 	WriteCommandLCD(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
 	WriteCommandLCD(X, 0); //这里不检测忙信号，发送地址码
 	WriteDataLCD(DData);
}

Proteus仿真驱动程序（LM016L）

#include "lcd.h"
#include <string.h>

void sleep(int i)
{ 
   
    int x;
    while(i--){ 
   
        for(x=0;x<123;x++);
    }
}

void LCD_Init(void)
{ 
   
    unsigned char x;
// char c[]={0x38,0x0c,0x06,0x01,0x80};
    char c[] = { 
   0x38,0x08,0x01,0x06,0x0c};

    for(x=0;x<5;x++)
    { 
   
        e = 0;
        rw = 0;
        rs = 0;
        LCD_DATA =c [x];
        e = 1;
        sleep(1);
        e = 0;
    }
}

void DisplayOneChar(unsigned char x,unsigned char y,char val)
{ 
   
    x &= 0xf;
    y &= 0x1;
    
    if(y) x |= 0x40;
    x |= 0x80;
   
    e = 0;
    rw = 0;
    rs = 0;           
    LCD_DATA = x;
    e=1;
    sleep(1);
    e=0;
    
    e = 0;
    rw = 0;
    rs = 1;           
    LCD_DATA = val;
    e=1;
    sleep(1);
    e=0;
}

void DisplayListChar(unsigned char x_s, unsigned char y_s, char xs[])
{ 
   
    unsigned char x,length;
    
    x_s &= 0xf;
    y_s &= 0x1;
    
    if(y_s) x_s |= 0x40;
    x_s |= 0x80;
   
    e = 0;
    rw = 0;
    rs = 0;           
    LCD_DATA = x_s;
    e=1;
    sleep(1);
    e=0;  
    
    length = strlen(xs);

    for(x = 0; x < length; x++){ 
   
        e = 0;
        rw = 0;
        rs = 1;           
        LCD_DATA = xs[x];
        e=1;
        sleep(1);
        e=0;
    }
}

总结

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