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看懂時(shí)序圖,單片機(jī)驅(qū)動(dòng)LCD1602液晶屏

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本帖最后由 nklug 于 2018-4-5 11:36 編輯

看懂時(shí)序圖，驅(qū)動(dòng)LCD1602液晶屏
                    作者：贛州 盧剛（nklug）
[本人原創(chuàng)，轉(zhuǎn)載請(qǐng)保留署名。2018年4月2日]
  網(wǎng)購(gòu)了幾個(gè)LCD1602液晶屏，用STC驅(qū)動(dòng)它，開(kāi)始只是一個(gè)點(diǎn)亮了的藍(lán)屏，不見(jiàn)字符，費(fèi)了一番功夫才成功顯示出字符�，F(xiàn)將驅(qū)動(dòng)LCD1602液晶屏的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)如下，希望對(duì)初次使用的朋友有所幫助。
驅(qū)動(dòng)液晶屏，按下列步驟進(jìn)行：
1、  把的R/W接地（原因后述），調(diào)節(jié)對(duì)比度，使屏顯出一行白色矩形塊。


我開(kāi)始的不成功，是省了V0接的電阻，讓它空著，以為也能顯示字符，只不過(guò)不好看罷了，不知大錯(cuò)特錯(cuò)。記著一定要接V0腳的調(diào)節(jié)對(duì)比度電阻并調(diào)試好，否則只是藍(lán)屏，不出字也不出矩形塊。調(diào)整對(duì)比度有兩種方法，介紹較多的是第一種標(biāo)準(zhǔn)接法，可調(diào)電阻用10K的。第二種接法據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)，R可用510歐（最后調(diào)試成功后改用3.3K）。
這一步目的是讓它顯示出一行淺白色矩形塊，注意無(wú)須太亮。

1602液晶屏只要加上了電壓，調(diào)整好對(duì)比度，沒(méi)接單片機(jī)也能顯示出一行矩形塊，只有初始化后才會(huì)出現(xiàn)兩行。利用這點(diǎn)可作液晶屏好壞的初步判斷。
2、 設(shè)置顯示模式，讓液晶屏顯示出兩行白色矩形塊。（實(shí)質(zhì)是寫好寫命令的子程序。）

通常推薦的初始化過(guò)程：
延時(shí)15ms
寫指令38H
延時(shí)5ms
寫指令38H
延時(shí)5ms
寫指令38H
延時(shí)5ms
（以上都不檢測(cè)忙信號(hào)）
（以下都要檢測(cè)忙信號(hào)）
寫指令38H
————————
寫指令08H關(guān)閉顯示
寫指令01H顯示清屏
寫指令06H光標(biāo)移動(dòng)設(shè)置
寫指令0cH顯示開(kāi)及光標(biāo)設(shè)置
完畢
我們讓程序完成四次寫38H指令就停下來(lái)，后四步暫不執(zhí)行。只要四次寫指令38H成功，液晶屏就會(huì)出現(xiàn)兩行矩形塊。為什么要四次呢？不清楚。就照他的辦好了。
能出現(xiàn)兩行矩形塊，說(shuō)明寫指令的子程序是正確的，后面的事也就好辦了。若不成功，則對(duì)照1602屏的寫操作時(shí)序，仔細(xì)修改程序。我開(kāi)始的不成功，第二個(gè)原因就是沒(méi)弄清時(shí)序，胡亂寫沒(méi)成功就生搬硬套網(wǎng)上程序。
1602屏寫操作的時(shí)序圖：

時(shí)序時(shí)間參數(shù)：

從時(shí)序圖確定子程序步驟如下：①為RS和R/W賦值；②為D0~D7數(shù)據(jù)口賦值，延時(shí)后再設(shè)置E；③將E置高電平，E＝1；延時(shí)tpw；④將E清零，產(chǎn)生重要的執(zhí)行下降沿；⑤下降沿后要延時(shí)tHD2,確保數(shù)據(jù)口在這段時(shí)間內(nèi)不變；⑥依靠子程序以后的延時(shí)，來(lái)滿足E信號(hào)周期最小值tc。
我用STC12C5201AD 6M晶振驅(qū)動(dòng)1602屏，根據(jù)每步程序所要用的時(shí)間和時(shí)序要求，寫的代碼如下，實(shí)際運(yùn)行通過(guò)。
;*****************************
;1602寫命令，命令存在LCD_DAT，
;*****************************                          
PR_CMD:
                    CLR           LCD_RS     ; ①為RS和R/W賦值
                    CLR           LCD_RW           ;實(shí)際上R/W腳接地了，此句可無(wú)
                    MOV         LCD_DATA,LCD_DAT  ; ②為D0~D7數(shù)據(jù)口賦值

                   SETB        LCD_EN          ;③將E置高電平
                    NOP               ;延時(shí)   
                    CLR           LCD_EN          ; ④將E清零，產(chǎn)生重要的下降沿
                    lcall     uS40            ;⑤下降沿后延時(shí)
                    RET
將38H改為34H，是一行5*10模式，顯示如下圖：

3、     完成初始化程序的后四步。
資料說(shuō)寫指令38H后，后面的每步都要檢測(cè)忙信號(hào)。因?yàn)?602屏是個(gè)慢性子，上步?jīng)]執(zhí)行完就來(lái)下一步，下一步就執(zhí)行不了。我這樣想，若上一步?jīng)]完成，則檢忙這步也應(yīng)該不能運(yùn)行，檢忙能運(yùn)行則上一步定是已經(jīng)完成了。很多人說(shuō)是用延時(shí)替代檢忙。我呢？用延時(shí)1mS來(lái)代替檢忙。
不讀讀忙信號(hào)，也不讀數(shù)據(jù)了（不用命令9和命令11），則可直接將R/W接地，還可省一根接線。這就是第一步把R/W接地的原因。
我的初始化過(guò)程：
延時(shí)15ms
寫指令38H
延時(shí)5ms
寫指令38H
延時(shí)5ms
寫指令38H
延時(shí)5ms
寫指令38H
延時(shí)1mS
寫指令08H關(guān)閉顯示
延時(shí)1mS
寫指令01H顯示清屏
延時(shí)1mS
寫指令06H光標(biāo)移動(dòng)設(shè)置
延時(shí)1mS
寫指令0cH顯示開(kāi)及光標(biāo)設(shè)置
延時(shí)1mS
完畢
后面的五步都將原來(lái)的檢測(cè)忙改為延時(shí)，試驗(yàn)結(jié)果延時(shí)160uS不夠，延時(shí)1mS至5mS都行，其余沒(méi)試。
我試驗(yàn)過(guò)，整個(gè)初始化過(guò)程中，只用第一步寫38H指令和最后一步寫指令0CH也可以，中間六步省去也行。為保險(xiǎn)其見(jiàn)，仍寫八個(gè)指令。
4、  顯示字符。
寫數(shù)據(jù)子程序與寫命令子程序基本相同，僅R/S的值不同。運(yùn)行本子程序前先延時(shí)1mS，確保前一步運(yùn)行已經(jīng)完成。
;*****************************
;1602寫數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)存在LCD_DAT
;*****************************
PR_DATA:
                    SETB       LCD_RS          ;RS高 數(shù)據(jù)
                    CLR           LCD_RW          ; 實(shí)際上R/W腳接地了，此句可無(wú)
                    MOV         LCD_DATA,LCD_DAT

                    SETB         LCD_EN          ;先置高           
                    nop                              ;延時(shí)
                    CLR           LCD_EN           ;產(chǎn)生下降沿 執(zhí)行
                    lcall   us40
                    RET
寫字符成功，屏的白色塊上就會(huì)出現(xiàn)更亮的字符，所以調(diào)對(duì)比度時(shí)白色塊不要調(diào)得太亮了。

5、  再次調(diào)整對(duì)比度。
調(diào)v0腳上的電阻，使得白色塊消失，只留下的清晰字符。我原是用一個(gè)510歐電阻接地，現(xiàn)改為用一個(gè)3.3K電阻接地。若是用第一種接法，旋轉(zhuǎn)一下中間觸點(diǎn)位置就行了。
液晶屏A，K分別接電源正負(fù)點(diǎn)亮背景燈，可在電源正與A之間串一個(gè)10~15歐電阻，適當(dāng)降低點(diǎn)亮度，延長(zhǎng)燈壽命。
這是試驗(yàn)程序顯示了幾個(gè)字母的樣子：

6、  總結(jié)：先設(shè)置好硬件（顯出白色矩形塊），再把握好時(shí)序?qū)懗绦颉?/div>
能顯示字符，自然也就能在實(shí)際應(yīng)用中顯示時(shí)間電壓之類的數(shù)據(jù)了。
7、  我的試驗(yàn)程序：
  1. ;STC12C5201AD6M晶體 驅(qū)動(dòng)LCD1602屏
  2. ;作者：贛州 盧剛（nklug）
  3. ;2018年3月
  4. ;*******************

  6. ;端口引腳定義
  7. LCD_RS               BIT            P2.6         ;1602數(shù)據(jù)命令選擇端口
  8. LCD_RW             BIT            P2.7         ;1602讀寫選擇端口
  9. LCD_EN              BIT            P3.7         ;1602使能端口
  10. LCD_DATA         EQU          P1                      ;1602數(shù)據(jù)端口

  12. ;變量聲明
  13. ALL_FLAG EQU          20H                   ;標(biāo)志位
  14. LCD_FLAG          EQU          ALL_FLAG.7      ;1602讀忙標(biāo)志位
  15. LCD_DAT            EQU          30H                   ;1602數(shù)據(jù)命令字  
  16. DELAYED            EQU          31H                   ;延時(shí)字


  19. ORG 0000H
  20. SJMPSTART
  21. ORG  0030H


  24. START:
  25.      lcall LCD_INIT     ;初始化液晶

  27.      lcall uS160  
  28.      MOV lcd_dat,#84H  ;寫在何位置
  29.      lcall PR_CMD
  30.      mov 50H,#3

  32.      lcall uS160   
  33.      mov LCD_DAT,#01101110B    ;字母n的代碼
  34.      lcall PR_DATA

  36.     lcall uS160   
  37.      mov LCD_DAT,#01101011B    ;字母k的代碼
  38.      lcall PR_DATA

  40.          lcall uS160   
  41.      mov LCD_DAT,#01101100B    ;字母l的代碼
  42.      lcall PR_DATA

  44.          lcall uS160   
  45.      mov LCD_DAT,#01110101B    ;字母u的代碼
  46.      lcall PR_DATA
  47.          lcall uS160   
  48.      mov LCD_DAT,#01100111B    ;字母g的代碼
  49.      lcall PR_DATA

  51.     AJMP $
  52. ;***************
  53. ;1602初始化
  54. ;***************
  55. LCD_INIT:
  56.                     MOV                  DELAYED,#15
  57.                     LCALL       DELAY1MS
  58.                     MOV                  LCD_DAT,#38H
  59.                     LCALL       PR_CMD

  61.                     MOV                  DELAYED,#5
  62.                     LCALL       DELAY1MS                     
  63.                     MOV                  LCD_DAT,#38H
  64.                     LCALL       PR_CMD

  66.                     MOV                  DELAYED,#5
  67.                     LCALL       DELAY1MS
  68.                     MOV                  LCD_DAT,#38H      ;上三次下一次設(shè)38H，在運(yùn)行過(guò)多次的片子試過(guò)僅用第一次設(shè)38H也是可以的。
  69.                     LCALL       PR_CMD               ;估計(jì)這是多次初始化后的原故，為保險(xiǎn)還是這樣多次的設(shè)置38H好。
  70.            ;*****上面要重復(fù)3次*****
  71.            ;*****下面設(shè)置的間隔若用延時(shí)160uS則不行，用1mS至5mS都可****     
  72.                     MOV                  DELAYED,#1
  73.                     LCALL       DELAY1MS
  74. ;                            LCALL uS160
  75.                     MOV                  LCD_DAT,#38H  ;#00111000B 使用8位數(shù)據(jù)，顯示兩行，使用5×7的字型
  76.                     LCALL       PR_CMD

  78.                     MOV                  DELAYED,#1
  79.                     LCALL       DELAY1MS
  80. ;                            LCALL uS160   
  81.                     MOV                  LCD_DAT,#08H   ;顯示關(guān)無(wú)光標(biāo) 光標(biāo)閃    無(wú)也可以
  82.                     LCALL       PR_CMD

  84.                     MOV                  DELAYED,#1
  85.                     LCALL       DELAY1MS
  86. ;                            LCALL uS160   
  87.                     MOV                  LCD_DAT,#01H   ;#00000001H    ;清屏    無(wú)也可以
  88.                     LCALL       PR_CMD  

  90.                     MOV                  DELAYED,#1
  91.                     LCALL       DELAY1MS
  92. ;                            LCALL uS160
  93.                     MOV                  LCD_DAT,#06H  ;;字符不動(dòng)，光標(biāo)自動(dòng)右移一格    無(wú)也可以
  94.                     LCALL       PR_CMD

  96.                     MOV                  DELAYED,#1
  97.                     LCALL       DELAY1MS
  98. ;                            LCALL uS160
  99.                     MOV                  LCD_DAT,#00001100B  ;顯示器開(kāi)，無(wú)光標(biāo)
  100.                     LCALL       PR_CMD
  101.                     RET

  103. ;*******************************
  104. ;1602寫數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)存在LCD_DAT
  105. ;*******************************
  106. PR_DATA:
  107.                     SETB         LCD_RS          ;RS高 數(shù)據(jù)
  108.                     CLR           LCD_RW          ;RW低 寫
  109.                     MOV                  LCD_DATA,LCD_DAT
  110.                     
  111.                     SETB         LCD_EN          ;先置高           
  112.                    nop           ;延時(shí)
  113.                     CLR           LCD_EN           ;產(chǎn)生下降沿 執(zhí)行
  114.                     lcall   us40
  115.                     RET

  117. ;********************************
  118. ;1602寫命令，命令存在LCD_DAT
  119. ;*******************************  
  120. PR_CMD:
  121.                     CLR           LCD_RS
  122.                     CLR           LCD_RW           
  123.                     MOV                  LCD_DATA,LCD_DAT
  124.                     
  125.                  SETB         LCD_EN          ;先置高
  126.                     NOP
  127.                     CLR           LCD_EN
  128.                     lcall   uS40
  129.                     RET



  133. ;;*****************************************
  134. ;延時(shí)，延時(shí)時(shí)間＝1毫秒*次數(shù)   次數(shù)在DELAYED
  135. ;*****************************************               
  136. DELAY1MS:         ;6.000MHz 1ms
  137.      mov R7,#6
  138. D_1:mov  R6,#200
  139. D_2: djnzR6,D_2
  140.     djnz R7,D_1
  141.     djnz DELAYED,DELAY1MS
  142.     ret  
  143. ;***********
  144. ;160uS延時(shí)
  145. ;***********
  146. uS160:
  147.         mov 42H,#192
  148. us160_a:   
  149.         djnz 42h,us160_a
  150. ret
  151. ;***********
  152. ;40uS延時(shí)
  153. ;***********
  154. uS40:
  155.         mov 42H,#192
  156. us40_a:   
  157.         djnz 42h,us40_a
  158. ret

  160. END
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