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字符液晶絕大多數(shù)是基于HD44780液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此HD44780寫的控制程序可以很方便地應(yīng)用于市面上大部分的字符型液晶。字符型LCD通常有14條引腳線或16條引腳線的LCD，多出來的2條線是背光電源線VCC(15腳)和地線GND(16腳)，其控制原理與14腳的LCD完全一樣，定義如下表所示：

HD44780內(nèi)置了DDRAM、CGROM和CGRAM。DDRAM就是顯示數(shù)據(jù)RAM，用來寄存待顯示的字符代碼。共80個字節(jié)，其地址和屏幕的對應(yīng)關(guān)系如下表：

也就是說想要在LCD1602屏幕的第一行第一列顯示一個"A"字,就要向DDRAM的00H地址寫入“A”字的代碼就行了。但具體的寫入是要按LCD模塊的指令格式來進(jìn)行的。在1602中我們用前16個就行了。第二行也一樣用前16個地址。對應(yīng)如下：

文本文件中每一個字符都是用一個字節(jié)的代碼記錄的。一個漢字是用兩個字節(jié)的代碼記錄。在PC上我們只要打開文本文件就能在屏幕上看到對應(yīng)的字符是因?yàn)樵诓僮飨到y(tǒng)里和BIOS里都固化有字符字模。什么是字模？就代表了是在點(diǎn)陣屏幕上點(diǎn)亮和熄滅的信息數(shù)據(jù)。

例如“A”字的字模：
         01110　　　　　○■■■○
         10001　　　　　■○○○■
         10001　　　　　■○○○■
         10001　　　　　■○○○■
         11111　　　　　■■■■■
         10001　　　　　■○○○■
         10001　　　　　■○○○■
   上圖左邊的數(shù)據(jù)就是字模數(shù)據(jù)，右邊就是將左邊數(shù)據(jù)用“○”代表0，用“■”代表1。看出是個“A”字了嗎？在文本文件中“A”字的代碼是41H，PC收到41H的代碼后就去字模文件中將代表A字的這一組數(shù)據(jù)送到顯卡去點(diǎn)亮屏幕上相應(yīng)的點(diǎn)，你就看到“A”這個字了。
   剛才說了想要在LCD1602屏幕的第一行第一列顯示一個"A"字,就要向DDRAM的00H地址寫入“A”字的代碼41H就行了，可41H這一個字節(jié)的代碼如何才能讓LCD模塊在屏幕的陣點(diǎn)上顯示“A”字呢？同樣，在LCD模塊上也固化了字模存儲器，這就是CGROM和CGRAM。HD44780內(nèi)置了192個常用字符的字模，存于字符產(chǎn)生器CGROM(Character Generator ROM)中，另外還有8個允許用戶自定義的字符產(chǎn)生RAM，稱為CGRAM(Character Generator RAM)。下圖說明了CGROM和CGRAM與字符的對應(yīng)關(guān)系。

那么如何對DDRAM的內(nèi)容和地址進(jìn)行具體操作呢，下面先說說HD44780的指令集及其設(shè)置說明，請瀏覽該指令集，并找出對DDRAM的內(nèi)容和地址進(jìn)行操作的指令。共11條指令：

功能：<1> 清除液晶顯示器，即將DDRAM的內(nèi)容全部填入"空白"的ASCII碼20H;
<2> 光標(biāo)歸位，即將光標(biāo)撤回液晶顯示屏的左上方;
<3> 將地址計(jì)數(shù)器(AC)的值設(shè)為0。

功能：<1> 把光標(biāo)撤回到顯示器的左上方;
<2> 把地址計(jì)數(shù)器(AC)的值設(shè)置為0;
<3> 保持DDRAM的內(nèi)容不變。

功能：設(shè)定每次定入1位數(shù)據(jù)后光標(biāo)的移位方向，并且設(shè)定每次寫入的一個字符是否移動。參數(shù)設(shè)定的
   情況如下所示：
位名             設(shè)置
I/D 0=寫入新數(shù)據(jù)后光標(biāo)左移       1=寫入新數(shù)據(jù)后光標(biāo)右移
S    0=寫入新數(shù)據(jù)后顯示屏不移動 1=寫入新數(shù)據(jù)后顯示屏整體右移1個字符

功能：控制顯示器開/關(guān)、光標(biāo)顯示/關(guān)閉以及光標(biāo)是否閃爍。參數(shù)設(shè)定的情況如下：
            位名             設(shè)置
               D             0=顯示功能關(guān)             1=顯示功能開
               C             0=無光標(biāo)                1=有光標(biāo)
               B             0=光標(biāo)閃爍                1=光標(biāo)不閃爍

功能：使光標(biāo)移位或使整個顯示屏幕移位。參數(shù)設(shè)定的情況如下：
            S/C             R/L             設(shè)定情況
            0                0                光標(biāo)左移1格，且AC值減1
            0                1                光標(biāo)右移1格，且AC值加1
            1                0                顯示器上字符全部左移一格，但光標(biāo)不動
            1                1                顯示器上字符全部右移一格，但光標(biāo)不動

功能：設(shè)定數(shù)據(jù)總線位數(shù)、顯示的行數(shù)及字型。參數(shù)設(shè)定的情況如下：
            位名             設(shè)置
            DL             0=數(shù)據(jù)總線為4位                1=數(shù)據(jù)總線為8位
            N                0=顯示1行                      1=顯示2行
            F                0=5×7點(diǎn)陣/每字符             1=5×10點(diǎn)陣/每字符

功能：<1> 讀取忙碌信號BF的內(nèi)容，BF=1表示液晶顯示器忙，暫時無法接收單片機(jī)送來的數(shù)據(jù)或指令;當(dāng)BF=0時，液晶顯示器可以接收單片機(jī)送來的數(shù)據(jù)或指令;
<2> 讀取地址計(jì)數(shù)器(AC)的內(nèi)容。

功能：<1> 將字符碼寫入DDRAM，以使液晶顯示屏顯示出相對應(yīng)的字符;
<2> 將使用者自己設(shè)計(jì)的圖形存入CGRAM。

讀狀態(tài) 輸入：RS=L，RW=H，E=H             輸出：DB0～DB7=狀態(tài)字
寫指令  輸入：RS=L，RW=L，E=下降沿脈沖，DB0～DB7=指令碼輸出：無
讀數(shù)據(jù)  輸入：RS=H，RW=H，E=H    輸出：DB0～DB7=數(shù)據(jù)
寫數(shù)據(jù) 輸入：RS=H，RW=L，E=下降沿脈沖，DB0～DB7=數(shù)據(jù) 輸出：無

舉個實(shí)例，就在LCD1602屏幕上第一行第一列顯示個“A”字。

//先定義接口
# include <AT89x51.h>
/*****************************************
P1------DB0～DB7
P2.0------RS
P2.1------RW
P2.2------E
*****************************************/
# define LCD_DB P1
sbit LCD_RS=P2^0;
sbit LCD_RW=P2^1;
sbit LCD_E=P2^2;
/******定義函數(shù)****************/
# define uchar unsigned char
# define uint unsigned int
void LCD_init(void);//初始化函數(shù)
void LCD_write_command(uchar command);//寫指令函數(shù)
void LCD_write_data(uchar dat);//寫數(shù)據(jù)函數(shù)
void LCD_disp_char(uchar x,uchar y,uchar dat);//在某個屏幕位置上顯示一個字符,X（0-16),y(1-2)
//void LCD_check_busy(void);//檢查忙函數(shù)。我沒用到此函數(shù)，因?yàn)橥ㄟ^率極低。
void delay_n40us(uint n);//延時函數(shù)
//********************************
//*******初始化函數(shù)***************
void LCD_init(void)
{
LCD_write_command(0x38);//設(shè)置8位格式，2行，5x7
LCD_write_command(0x0c);//整體顯示，關(guān)光標(biāo)，不閃爍
LCD_write_command(0x06);//設(shè)定輸入方式，增量不移位
LCD_write_command(0x01);//清除屏幕顯示
delay_n40us(100);//實(shí)踐證明，用for循環(huán)200次就能可靠完成清屏指令。
}
//********************************
//********寫指令函數(shù)************
void LCD_write_command(uchar dat)
{
LCD_DB=dat;
LCD_RS=0;//指令
LCD_RW=0;//寫入
LCD_E=1;//允許
LCD_E=0;
delay_n40us(1);//實(shí)踐證明，我的LCD1602上，用for循環(huán)1次就能完成普通寫指令。
}
//*******************************
//********寫數(shù)據(jù)函數(shù)*************
void LCD_write_data(uchar dat)
{
LCD_DB=dat;
LCD_RS=1;//數(shù)據(jù)
LCD_RW=0;//寫入
LCD_E=1;//允許
LCD_E=0;
delay_n40us(1);
}
//********************************
//*******顯示一個字符函數(shù)*********
void LCD_disp_char(uchar x,uchar y,uchar dat)
{
uchar address;
if(y==1)
address=0x80+x;
else
address=0xc0+x;
LCD_write_command(address);
LCD_write_data(dat);
}
//********************************
/*******檢查忙函數(shù)*************
void LCD_check_busy() //實(shí)踐證明，在我的LCD1602上，檢查忙指令通過率極低，以
{ //至于不能正常使用LCD。因此我沒有再用檢查忙函數(shù)。而使
do //用了延時的方法，延時還是非常好用的。我試了一下，用
{ LCD_E=0; //for循環(huán)作延時，普通指令只要1次循就可完成。清屏指令
LCD_RS=0; //要用200次循環(huán)便能完成。
LCD_RW=1;
LCD_DB=0xff;
LCD_E=1;
}while(LCD_DB^7==1);
｝
******************************/
//********延時函數(shù)***************
void delay_n40us(uint n)
{ uint i;
uchar j;
for(i=n;i>0;i--)
for(j=0;j<2;j++); //在這個延時循環(huán)函數(shù)中我只做了2次循環(huán)，
} //實(shí)踐證明我的LCD1602上普通的指令只需1次循環(huán)就能可靠完成。
//*******************************
//*********主函數(shù)*****************
void main(void)
{
LCD_init();
LCD_disp_char(0,1,’A’);
while(1);
}
//*******************************

復(fù)制代碼

具體電路的制作是很簡單的，就接了兩個電阻，一個是10歐姆的背光限流電阻，另一個是2K的LCD極板電壓調(diào)節(jié)電阻。這兩個電阻的阻值怎么定呢？背光比較簡單，它就相當(dāng)于在后面接了幾個發(fā)光二極管，任何時候你只要在15、16腳串上個100歐的電位器接上電源，調(diào)節(jié)電位器，覺得亮度合適。此時的阻值便可。LCD液晶極板驅(qū)動電壓調(diào)節(jié)電阻的確定就稍微麻煩一點(diǎn)。在各數(shù)據(jù)線，控制線接好關(guān)通上電源的前提下在第3腳(VEE)和地之間接一個10K的電位器。調(diào)節(jié)電位器。當(dāng)3腳電壓高時為全亮，電壓為0時為全暗(液晶全顯示為黑塊)。你用電位器把屏幕從全暗剛好調(diào)到變亮。這時便可調(diào)試程序。待屏幕能正確顯示后再細(xì)調(diào)電位器，使對比度合適。這時的阻值便可確定，然后換成等值的固定電阻焊上便可。

我們從CGROM表上可以看到，在表的最左邊是一列可以允許用戶自定義的CGRAM，從上往下看著是16個，實(shí)際只有8個字節(jié)可用。它的字符碼是00000000－00000111這8個地址，表的下面還有8個字節(jié)，但因?yàn)檫@個CGRAM的字符碼規(guī)定0－2位為地址，3位無效，4－7全為零。因此CGRAM的字符碼只有最后三位能用也就是8個字節(jié)了。等效為0000X111，X為無效位，最后三位為000－111共8個。
如果我們要想顯示這8個用戶自定義的字符，操作方法和顯示CGROM的一樣，先設(shè)置DDRAM位置，再向DDRAM寫入字符碼，例如“A”就是41H�，F(xiàn)在我們要顯示CGRAM的第一個自定義字符，就向DDRAM寫入00000000B(00H),如果要顯示第8個就寫入00000111(08H),簡單吧！
現(xiàn)在我們來看怎么向這八個自定義字符寫入字模。有個設(shè)置CGRAM地址的指令大家還記得嗎？趕快再找出來看看。

從這個指令可以看出指令數(shù)據(jù)的高2位已固定是01，只有后面的6位是地址數(shù)據(jù)，而這6位中的高3位就表示這八個自定義字符，最后的3位就是字模數(shù)據(jù)的八個地址了。例如第一個自定義字符的字模地址為01000000－01000111八個地址。我們向這8個字節(jié)寫入字模數(shù)據(jù)，讓它能顯示出“℃”
地址：01000000　　數(shù)據(jù)：00010000    圖示:○○○■○○○○
　　　01000001　　　　　00000110             ○○○○○■■○
　　　01000010　　　　　00001001             ○○○○■○○■
　　　01000011　　　　　00001000             ○○○○■○○○
　　　01000100　　　　　00001000             ○○○○■○○○
　　　01000101　　　　　00001001             ○○○○■○○■
　　　01000110　　　　　00000110             ○○○○○■■○
　　　01000111　　　　　00000000             ○○○○○○○○

將生成的點(diǎn)陣數(shù)組保存到CGRAM存儲器中，生成自定義字符。1602內(nèi)部CGRAM用于自定義的字符點(diǎn)陣的存儲，總共64字節(jié)。由上一步點(diǎn)陣提取可知，每一個字符由8個字節(jié)數(shù)據(jù)組成。所以64字節(jié)CGRAM存儲器，能夠存儲8組自定義字符的點(diǎn)陣數(shù)組。按照CGRAM地址劃分為0－7為第一組，8－15為第二組，依次類推56－63為第8組數(shù)據(jù)。把自定義字符的數(shù)組按8個字節(jié)一組存儲到CGRAM中，程序代碼參考如下。
//功能:將自定義字符的編碼數(shù)組寫入到CGRAM中.
//輸入:自定義字符的編碼數(shù)組
void Write_CGRAM(unsigned char *p)
{
unsigned char i,j,kk;
unsigned char tmp=0x40;  //操作CGRAM的命令碼
kk=0;
for(j=0;j<8;j++)       //64 字節(jié)存儲空間,可以生成 8 個自定義字符點(diǎn)陣
{
for(i=0;i<8;i++) // 8 個字節(jié)生成 1 個字符點(diǎn)陣
{
      Write_com(tmp+i); //操作CGRAM的命令碼+寫入CGRAM地址.
      Write_dat(p[kk]); //寫入數(shù)據(jù)
      kk++;
}
tmp += 8;
}
}

注：內(nèi)部常用字符顯示時，顯示編碼是從0x20開始的。0x00－0x0f是專門留給自定義字符顯示的。0x00－0x07和0x08－0x0f內(nèi)容是一樣的。例如：調(diào)用0x01 位置和0x09位置，顯示的內(nèi)容是一樣的。
直接按照單個字符的顯示方式調(diào)用顯示函數(shù)，就可以顯示自定義字符了。代碼參考如下：
//在第1行，第7個位置顯示自定義漢字 “年”
DisplayOneChar(6,0,0); //顯示 "年" //CGRAM 碼 00
說明：此時“年”的8個字節(jié)點(diǎn)陣數(shù)組，存儲空間為CGRAM的 00－07地址
也就是CGRAM的第1組數(shù)據(jù)存儲區(qū)域，編碼為0。如果存儲在CGRAM的08－15地址，那么編碼就應(yīng)該是 1了。
很多資料中，都沒有詳細(xì)介紹過CGRAM和CGROM的區(qū)別和用法，在1602調(diào)試過程中經(jīng)常會被搞混。這里總結(jié)一點(diǎn)小技巧，希望能給需要的人一點(diǎn)幫助。
以下是顯示效果：

#include <reg51.h>
unsigned char table1[]={0x03,0x07,0x0f,0x1f,0x1f,0x1f,0x1f,0x1f,
0x18,0x1E,0x1f,0x1f,0x1f,0x1f,0x1f,0x1f,
0x07,0x1f,0x1f,0x1f,0x1f,0x1f,0x1f,0x1f,
0x10,0x18,0x1c,0x1E,0x1E,0x1E,0x1E,0x1E,
0x0f,0x07,0x03,0x01,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x1f,0x1f,0x1f,0x1f,0x1f,0x0f,0x07,0x01,
0x1f,0x1f,0x1f,0x1f,0x1f,0x1c,0x18,0x00,
0x1c,0x18,0x10,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};//心圖案
unsigned char table[]={0x10,0x06,0x09,0x08,0x08,0x09,0x06,0x00};//字符℃
#define CLEARSCREEN LCD_write_command(0x01)
/**************定義接口************************/
#define LCDIO P2
sbit LCD1602_RS=P3^0;
sbit LCD1602_RW=P3^1;
sbit LCD1602_EN=P3^2;
/**************定義函數(shù)************************/
void LCD_write_command(unsigned char command);//寫入指令函數(shù)
void LCD_write_dat(unsigned char dat);//寫入數(shù)據(jù)函數(shù)
void LCD_set_xy( unsigned char x, unsigned char y );//設(shè)置顯示位置函數(shù)
void LCD_dsp_char( unsigned x,unsigned char y,unsigned char dat);//顯示一個字符函數(shù)
void LCD_dsp_string(unsigned char X,unsigned char Y,unsigned char *s);//顯示字符串函數(shù)
void LCD_init(void);//初始化函數(shù)
void delay_nms(unsigned int n);//延時函數(shù)
/********************************************/
/************初始化函數(shù)****************/
void LCD_init(void)
{
CLEARSCREEN;//clear screen
LCD_write_command(0x38);//set 8 bit data transmission mode
LCD_write_command(0x0c);//open display (enable lcd display)
LCD_write_command(0x80);//set lcd first display address
CLEARSCREEN;//clear screen
}
/****************************************************/
/**************寫指令函數(shù)********************************/
void LCD_write_command(unsigned char command)
{
LCDIO=command;
LCD1602_RS=0;
LCD1602_RW=0;
LCD1602_EN=0;
LCD1602_EN=1;
delay_nms(10);
}
/***************************************************/
/****************寫數(shù)據(jù)函數(shù)************************/
void LCD_write_dat(unsigned char dat)
{
LCDIO=dat;
LCD1602_RS=1;
LCD1602_RW=0;
LCD1602_EN=0;
delay_nms(1);
LCD1602_EN=1;
}
/****************************************************/
/***************設(shè)置顯示位置**************************/
void LCD_set_xy( unsigned char x, unsigned char y )
{
unsigned char address;
if (y == 1)
address = 0x80 + x;
else
address =0xc0+ x;
LCD_write_command(address);
}
/***************************************************/
/****************顯示一個字符**********************/
void LCD_dsp_char( unsigned x,unsigned char y,unsigned char dat)
{
LCD_set_xy( x, y );
LCD_write_dat(dat);
}
/**********************************************/
/***************顯示字符串函數(shù)***************/
void LCD_dsp_string(unsigned char X,unsigned char Y,unsigned char *s)
{
LCD_set_xy( X, Y );
while (*s)
{
LCD_write_dat(*s);
s ++;
}
}
/***********************************************/
/********** 延時**********************/
void delay_nms(unsigned int n)
{
unsigned int i=0,j=0;
for (i=n;i>0;i--)
for (j=0;j<10;j++);
}
/**************************************/
/***********主函數(shù)**************/
void main(void)
{
unsigned char i,j,k,tmp;
LCD_init();
delay_nms(100);
tmp=0x40;//設(shè)置CGRAM地址的格式字
k=0;
for(j=0;j<8;j++)
{
for(i=0;i<8;i++)
{
LCD_write_command(tmp+i); // 設(shè)置自定義字符的 CGRAM 地址
delay_nms(2);
LCD_write_dat(table1[k]); // 向CGRAM寫入自定義字符表的數(shù)據(jù)
k++;
delay_nms(2);
}
tmp=tmp+8;
}
LCD_dsp_string(1,1,"LCD TEST ");//在第一行第一列顯示“LCD TEST”
LCD_dsp_string(1,2,"SUCCESSFUL ");//在第二行第一列顯示“SUCCESSFUL”
for (i=0;i<4;i++)
{
LCD_dsp_char( 12+i,1,i);//在第一行第12列位置顯示心圖案的上半部
delay_nms(1);
}
for (i=4;i<8;i++)
{
LCD_dsp_char( 12+i-4,2,i);在第二行第12列位置顯示心圖案的下半部
delay_nms(1);
}
while (1);
}
/********************************************************************/

復(fù)制代碼