lcd1602工作原理是什么？

液晶顯示器在控制顯示面板中應(yīng)用非常廣泛，英文名是Liquid CrystalDisplay，簡(jiǎn)稱LCD.液晶顯示器具備顯示器件具有體積小、重量輕、功耗低，性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，所以LCD日漸成為各種便攜式電子產(chǎn)品的理想顯示器，1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一種專門用來(lái)顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等的點(diǎn)陣型液晶模塊，它有若干個(gè)5X7或5X11點(diǎn)陣字符位組成，每個(gè)點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個(gè)字符。每位之間有一個(gè)點(diǎn)距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用，正因?yàn)槿绱?，所以它不能?2864一樣顯示圖形，但是有時(shí)候很想要用圖形表示，那么lcd1602提供了8個(gè)空間的自定義字符。

lcd1602主要用來(lái)顯示數(shù)字、字母、圖形以及少量自定義字符。由于其顯示控制簡(jiǎn)單，性價(jià)比高，廣泛用于電子表、冰箱、空調(diào)、汽車電子儀表等裝置。lcd1602分為帶背光和不帶背光兩種，基控制器大部分為 HD44780，帶背光的比不帶背光的厚，是否帶背光在設(shè)計(jì)過(guò)程中并無(wú)差別。

這里我們主要研究一下如何在lcd1602工作原理及顯示自定義字符的編程。

1，lcd1602工作原理是什么？

線段的顯示

點(diǎn)陣圖形式液晶由M×N個(gè)顯示單元組成，假設(shè)LCD顯示屏有64行，每行有128列，每8列對(duì)應(yīng)1字節(jié)的8位，即每行由16字節(jié)，共16×8=128個(gè)點(diǎn)組成，屏上64×16個(gè)顯示單元與顯示RAM區(qū)1024字節(jié)相對(duì)應(yīng)，每一字節(jié)的內(nèi)容和顯示屏上相應(yīng)位置的亮暗對(duì)應(yīng)。例如屏的第一行的亮暗由RAM區(qū)的000H——00FH的16字節(jié)的內(nèi)容決定，當(dāng)（000H）=FFH時(shí)，則屏幕的左上角顯示一條短亮線，長(zhǎng)度為8個(gè)點(diǎn)；當(dāng)（3FFH）=FFH時(shí)，則屏幕的右下角顯示一條短亮線；當(dāng)（000H）=FFH，（001H）=00H，（002H）=00H，……（00EH）=00H，（00FH）=00H時(shí)，則在屏幕的頂部顯示一條由8段亮線和8條暗線組成的虛線。這就是LCD顯示的基本原理。

字符的顯示

用LCD顯示一個(gè)字符時(shí)比較復(fù)雜，因?yàn)橐粋€(gè)字符由6×8或8×8點(diǎn)陣組成，既要找到和顯示屏幕上某幾個(gè)位置對(duì)應(yīng)的顯示RAM區(qū)的8字節(jié)，還要使每字節(jié)的不同位為“1”，其它的為“0”，為“1”的點(diǎn)亮，為“0”的不亮。這樣一來(lái)就組成某個(gè)字符。但由于內(nèi)帶字符發(fā)生器的控制器來(lái)說(shuō)，顯示字符就比較簡(jiǎn)單了，可以讓控制器工作在文本方式，根據(jù)在LCD上開(kāi)始顯示的行列號(hào)及每行的列數(shù)找出顯示RAM對(duì)應(yīng)的地址，設(shè)立光標(biāo)，在此送上該字符對(duì)應(yīng)的代碼即可。

漢字的顯示

漢字的顯示一般采用圖形的方式，事先從微機(jī)中提取要顯示的漢字的點(diǎn)陣碼（一般用字模提取軟件），每個(gè)漢字占32B，分左右兩半，各占16B，左邊為1、3、5……右邊為2、4、6……根據(jù)在LCD上開(kāi)始顯示的行列號(hào)及每行的列數(shù)可找出顯示RAM對(duì)應(yīng)的地址，設(shè)立光標(biāo)，送上要顯示的漢字的第一字節(jié)，光標(biāo)位置加1，送第二個(gè)字節(jié)，換行按列對(duì)齊，送第三個(gè)字節(jié)……直到32B顯示完就可以LCD上得到一個(gè)完整漢字。

2，lcd1602工作原理-lcd1602的基本參數(shù)

顯示容量：16×2個(gè)字符

芯片工作電壓：4.5—5.5V

工作電流：2.0mA（5.0V）

模塊最佳工作電壓：5.0V

字符尺寸：2.95×4.35（W×H）mm

3，lcd1602工作原理-lcd1602與單片機(jī)連接電路圖

lcd1602液晶顯示模塊可以只用D4-D7作為四位數(shù)據(jù)分兩次傳送。這樣的話，可以節(jié)省MCU的I/O口資源。lcd1602可以顯示2行16個(gè)字符，有8為數(shù)據(jù)總線D0-D7，和RS、R/W、EN三個(gè)控制端口，工作電壓為5V，并且?guī)в凶址麑?duì)比度調(diào)節(jié)和背光。

lcd1602液晶顯示模塊可以和單片機(jī)AT89C51直接接口，電路連接簡(jiǎn)單，如圖1所示：

lcd1602和51單片機(jī)的連接圖

lcd1602和51單片機(jī)的連接圖

其中圖中的JPBG直接接電源，第3引腳的可調(diào)電位器的兩端一定要連接電源和地。P2.0，P2.1，P2.2分別是RS，R/W和E三個(gè)控制位，P0.0-P0.7是8位數(shù)據(jù)線。三個(gè)控制位詳見(jiàn)說(shuō)明，RS=0表示寫或讀指令，RS=1表示寫數(shù)據(jù)。R/W是讀寫指令，R/W=1是讀，R/W=0是寫。E是使能端，要根據(jù)時(shí)序圖去寫對(duì)應(yīng)的程序。

lcd1602和AT89S52單片機(jī)的連接圖

此電路中，上拉電阻用4.7K的，液晶的3腳用一個(gè)10K可調(diào)電阻接地，調(diào)節(jié)液晶亮度。

4，lcd1602工作原理-lcd1602引腳圖與引腳定義

lcd1602共16個(gè)管腳，但是編程用到的主要管腳不過(guò)三個(gè)，分別為：RS（數(shù)據(jù)命令選擇端），R/W（讀寫選擇端），E（使能信號(hào)）;以后編程便主要圍繞這三個(gè)管腳展開(kāi)進(jìn)行初始化，寫命令，寫數(shù)據(jù)。

1602采用標(biāo)準(zhǔn)的16腳接口，

第1腳：VSS為電源地

第2腳：VCC接5V電源正極

第3腳：V0為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地電源時(shí)對(duì)比度最高（對(duì)比度過(guò)高時(shí)會(huì) 產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過(guò)一個(gè)10K的電位器調(diào)整對(duì)比度）。

第4腳：RS為寄存器選擇，高電平1時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平0時(shí)選擇指令寄存器。

第5腳：RW為讀寫信號(hào)線，高電平（1）時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平（0）時(shí)進(jìn)行寫操作。

第6腳：E（或EN）端為使能（enable）端，高電平（1）時(shí)讀取信息，負(fù)跳變時(shí)執(zhí)行指令。

第7～14腳：D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)端。

第15～16腳：空腳或背燈電源。15腳背光正極，16腳背光負(fù)極。

　　5，lcd1602工作原理-讀寫操作指令編程表

　　各種液晶廠家均有提供幾乎都是同樣規(guī)格的lcd1602 模塊或兼容模塊，盡管各廠家的對(duì)其各自的產(chǎn)品命名不盡相同;但其最初采用的LCD 控制器采用的是HD44780，在各廠家生產(chǎn)的1602 模塊當(dāng)中，基本上也都采用了與之兼容的控制IC，所以從特性上基本上是一樣的;當(dāng)然，很多廠商提供了不同的字符顏色、背光色之類的顯示模塊。但是它們的讀寫操作是一樣的。

　　lcd1602液晶模塊內(nèi)部的控制器共有11條控制指令，如下表所示。

　　lcd1602液晶模塊的讀寫操作，屏幕和光標(biāo)的操作都是通過(guò)指令編程來(lái)實(shí)現(xiàn)的。（說(shuō)明1為高電平，0為低電平）

　　指令1：清顯示，指令碼01H，光標(biāo)復(fù)位到地址00H位置 指令2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址00H

　　指令3：光標(biāo)和顯示位置設(shè)置I/D，光標(biāo)移動(dòng)方向，高電平右移，低電平左移，S：屏幕上所有文字是否左移或右移，高電平表示有效，低電平表示無(wú)效。

　　指令4：顯示開(kāi)關(guān)控制。D：控制整體的顯示開(kāi)與關(guān)，高電平表示開(kāi)顯示，低電平表示關(guān)顯示。C：控制光標(biāo)的開(kāi)與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無(wú)光標(biāo) B：控制光標(biāo)是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。

　　指令5：光標(biāo)或顯示移位 S/C ：高電平時(shí)顯示移動(dòng)的文字，低電平時(shí)移動(dòng)光標(biāo)

　　指令6：功能設(shè)置命令 DL：高電平時(shí)為4位總線，低電平時(shí)為8位總線 N：低電平時(shí)為單行顯示，高電平時(shí)為雙行顯示，F(xiàn)：低電平時(shí)顯示5X7的點(diǎn)陣字符，高電平時(shí)顯示5X10的顯示字符。

　　指令7：字符發(fā)生器RAM地址設(shè)置。 指令8：DDRAM地址設(shè)置。

　　指令9：讀忙信號(hào)和光標(biāo)地址 BF：忙標(biāo)志位，高電平表示忙，此時(shí)模塊不能接收命令或數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。

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