1602液晶屏,读忙标志的原理

1，lcd1602工作原理是什么？
线段的显示
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，屏上64×16个显示单元与显示RAM区1024字节相对应，每一字节的内容和显示屏上相应位置的亮暗对应。例如屏的第一行的亮暗由RAM区的000H——00FH的16字节的内容决定，当（000H）=FFH时，则屏幕的左上角显示一条短亮线，长度为8个点；当（3FFH）=FFH时，则屏幕的右下角显示一条短亮线；当（000H）=FFH，（001H）=00H，（002H）=00H，……（00EH）=00H，（00FH）=00H时，则在屏幕的顶部显示一条由8段亮线和8条暗线组成的虚线。这就是LCD显示的基本原理。
字符的显示
用LCD显示一个字符时比较复杂，因为一个字符由6×8或8×8点阵组成，既要找到和显示屏幕上某几个位置对应的显示RAM区的8字节，还要使每字节的不同位为“1”，其它的为“0”，为“1”的点亮，为“0”的不亮。这样一来就组成某个字符。但由于内带字符发生器的控制器来说，显示字符就比较简单了，可以让控制器工作在文本方式，根据在LCD上开始显示的行列号及每行的列数找出显示RAM对应的地址，设立光标，在此送上该字符对应的代码即可。
汉字的显示
汉字的显示一般采用图形的方式，事先从微机中提取要显示的汉字的点阵码（一般用字模提取软件），每个汉字占32B，分左右两半，各占16B，左边为1、3、5……右边为2、4、6……根据在LCD上开始显示的行列号及每行的列数可找出显示RAM对应的地址，设立光标，送上要显示的汉字的第一字节，光标位置加1，送第二个字节，换行按列对齐，送第三个字节……直到32B显示完就可以LCD上得到一个完整汉字。
2，lcd1602工作原理-lcd1602的基本参数

显示容量：16×2个字符
芯片工作电压：45—55V
工作电流：20mA（50V）
模块最佳工作电压：50V
字符尺寸：295×435（W×H）mm
3，lcd1602工作原理-lcd1602与单片机连接电路图
lcd1602液晶显示模块可以只用D4-D7作为四位数据分两次传送。这样的话，可以节省MCU的I/O口资源。lcd1602可以显示2行16个字符，有8为数据总线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和背光。
lcd1602液晶显示模块可以和单片机AT89C51直接接口，电路连接简单，如图1所示：

lcd1602和51单片机的连接图

lcd1602和51单片机的连接图

其中图中的JPBG直接接电源，第3引脚的可调电位器的两端一定要连接电源和地。P20，P21，P22分别是RS，R/W和E三个控制位，P00-P07是8位数据线。三个控制位详见说明，RS=0表示写或读指令，RS=1表示写数据。R/W是读写指令，R/W=1是读，R/W=0是写。E是使能端，要根据时序图去写对应的程序。

lcd1602和AT89S52单片机的连接图

此电路中，上拉电阻用47K的，液晶的3脚用一个10K可调电阻接地，调节液晶亮度。
4，lcd1602工作原理-lcd1602引脚图与引脚定义
lcd1602共16个管脚，但是编程用到的主要管脚不过三个，分别为：RS（数据命令选择端），R/W（读写选择端），E（使能信号）;以后编程便主要围绕这三个管脚展开进行初始化，写命令，写数据。


1602采用标准的16脚接口，
第1脚：VSS为电源地
第2脚：VCC接5V电源正极
第3脚：V0为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高（对比度过高时会 产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度）。
第4脚：RS为寄存器选择，高电平1时选择数据寄存器、低电平0时选择指令寄存器。
第5脚：RW为读写信号线，高电平（1）时进行读 *** 作，低电平（0）时进行写 *** 作。
第6脚：E（或EN）端为使能（enable）端，高电平（1）时读取信息，负跳变时执行指令。
第7～14脚：D0～D7为8位双向数据端。
第15～16脚：空脚或背灯电源。15脚背光正极，16脚背光负极。
5，lcd1602工作原理-读写 *** 作指令编程表
各种液晶厂家均有提供几乎都是同样规格的lcd1602 模块或兼容模块，尽管各厂家的对其各自的产品命名不尽相同;但其最初采用的LCD 控制器采用的是HD44780，在各厂家生产的1602 模块当中，基本上也都采用了与之兼容的控制IC，所以从特性上基本上是一样的;当然，很多厂商提供了不同的字符颜色、背光色之类的显示模块。但是它们的读写 *** 作是一样的。
lcd1602液晶模块内部的控制器共有11条控制指令，如下表所示。

lcd1602液晶模块的读写 *** 作，屏幕和光标的 *** 作都是通过指令编程来实现的。（说明1为高电平，0为低电平）
指令1：清显示，指令码01H，光标复位到地址00H位置
指令2：光标复位，光标返回到地址00H
指令3：光标和显示位置设置I/D，光标移动方向，高电平右移，低电平左移，S：屏幕上所有文字是否左移或右移，高电平表示有效，低电平表示无效。
指令4：显示开关控制。D：控制整体的显示开与关，高电平表示开显示，低电平表示关显示。C：控制光标的开与关，高电平表示有光标，低电平表示无光标 B：控制光标是否闪烁，高电平闪烁，低电平不闪烁。
指令5：光标或显示移位 S/C ：高电平时显示移动的文字，低电平时移动光标
指令6：功能设置命令 DL：高电平时为4位总线，低电平时为8位总线 N：低电平时为单行显示，高电平时为双行显示，F：低电平时显示5X7的点阵字符，高电平时显示5X10的显示字符。
指令7：字符发生器RAM地址设置。
指令8：DDRAM地址设置。
指令9：读忙信号和光标地址 BF：忙标志位，高电平表示忙，此时模块不能接收命令或数据，如果为低电平表示不忙。
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1602LCD显示原理
通过电压来改变填充在两块平行板之间的液晶材料内部分子的排列状况，以达到遮光和透光的目的来显示深浅不一，错落有致的图象，而且只要在两块平板间再加上三元色的滤光层，就可实现显示彩色图象。液晶是具有流动特性的物质，所以只需外加很微小的力量即可使液晶分子运动，以最常见普遍的向列型液晶为例，液晶分子可轻易的借着电场作用使得液晶分子转向，由于液晶的光轴与其分子轴相当一致，故可借此产生光学效果，而当加于液晶的电场移除消失时，液晶将借着其本身的d性及黏性，液晶分子将十分迅速的回撤消来未加电场前的状态。
1602液晶资料详解
1602LCD采用标准的14脚(无背光)或16脚(带背光)接口，各引脚接口说明如下表所示:
编号 符号 引脚说明 编号 符号 引脚说明
1 VSS 电源地 9 D2 数据
2 VDD 电源正极 10 D3 数据
3 VL 液晶显示偏压 11 D4 数据
4 RS 数据/命令选择 12 D5 数据
5 R/W 读/写选择 13 D6 数据
6 E 使能信号 14 D7 数据
7 D0 数据 15 BLA 背光源正极
8 D1 数据 16 BLK 背光源负极
1602液晶模块引脚说明：
第1脚：VSS为地电源。
第2脚：VDD接5V正电源。
第3脚：VL为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度。
第4脚：RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。
第5脚：R/W为读写信号线，高电平时进行读 *** 作，低电平时进行写 *** 作。当RS和R/W共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平R/W为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平R/W为低电平时可以写入数据。
第6脚：E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。
第7～14脚：D0～D7为8位双向数据线。
第15脚：背光源正极。
第16脚：背光源负极。
1602LCD的指令说明及时序
1602液晶模块内部的控制器共有11条控制指令，如下表所示：
序号 指令 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
1 清显示 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
2 光标返回 0 0 0 0 0 0 0 0 1
3 置输入模式 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S
4 显示开/关控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B
5 光标或字符移位 0 0 0 0 0 1 S/C R/L
6 置功能 0 0 0 0 1 DL N F
7 置字符发生存贮器地址 0 0 0 1 字符发生存贮器地址
8 置数据存贮器地址 0 0 1 显示数据存贮器地址
9 读忙标志或地址 0 1 BF 计数器地址
10 写数到CGRAM或DDRAM) 1 0 要写的数据内容
11 从CGRAM或DDRAM读数 1 1 读出的数据内容
602液晶模块的读写 *** 作、屏幕和光标的 *** 作都是通过指令编程来实现的。(说明：1为高电平、0为低电平)
指令1：清显示，指令码01H,光标复位到地址00H位置。
指令2：光标复位，光标返回到地址00H。
指令3：光标和显示模式设置 I/D：光标移动方向，高电平右移，低电平左移 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。高电平表示有效，低电平则无效。
指令4：显示开关控制。 D：控制整体显示的开与关，高电平表示开显示，低电平表示关显示 C：控制光标的开与关，高电平表示有光标，低电平表示无光标 B：控制光标是否闪烁，高电平闪烁，低电平不闪烁。
指令5：光标或显示移位 S/C：高电平时移动显示的文字，低电平时移动光标。
指令6：功能设置命令 DL：高电平时为4位总线，低电平时为8位总线 N：低电平时为单行显示，高电平时双行显示 F: 低电平时显示5x7的点阵字符，高电平时显示5x10的点阵字符。
指令7：字符发生器RAM地址设置。
指令8：DDRAM地址设置。
指令9：读忙信号和光标地址 BF：为忙标志位，高电平表示忙，此时模块不能接收命令或者数据，如果为低电平表示不忙。
指令10：写数据。
指令11：读数据。
读状态 输入 RS=L，R/W=H，E=H 输出 D0—D7=状态字
写指令 输入 RS=L，R/W=L，D0—D7=指令码，E=高脉冲 输出 无
读数据 输入 RS=H，R/W=H，E=H 输出 D0—D7=数据
写数据 输入 RS=H，R/W=L，D0—D7=数据，E=高脉冲 输出 无
602LCD的RAM地址映射及标准字库表
液晶显示模块是一个慢显示器件，所以在执行每条指令之前一定要确认模块的忙标志为低电平，表示不忙，否则此指令失效。要显示字符时要先输入显示字符地址，也就是告诉模块在哪里显示字符，下图是1602的内部显示地址。
在这里插入描述
例如第二行第一个字符的地址是40H，那么是否直接写入40H就可以将光标定位在第二行第一个字符的位置呢？这样不行，因为写入显示地址时要求最高位D7恒定为高电平1所以实际写入的数据应该是01000000B(40H)+10000000B(80H)=11000000B(C0H)。
在对液晶模块的初始化中要先设置其显示模式，在液晶模块显示字符时光标是自动右移的，无需人工干预。每次输入指令前都要判断液晶模块是否处于忙的状态。
1602液晶模块内部的字符发生存储器(CGROM)已经存储了160个不同的点阵字符图形，如图所示，这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等，每一个字符都有一个固定的代码，比如大写的英文字母“A”的代码是01000001B(41H)，显示时模块把地址41H中的点阵字符图形显示出来，我们就能看到字母“A”
在这里插入描述
显示字符编码
根据1602LCD的文档说明，可根据文档的要求进行编程，显示需要显示的字符，通过程序代码的实现，能够更清楚1602LCD的使用。
#include<reg52h> //包含头文件，这个嘛，就不用多说了～～
#define uint unsigned int //预定义一下
#define uchar unsigned char
sbit rs=P3^5; //1602的数据/指令选择控制线
sbit rw=P3^6; //1602的读写控制线
sbit en=P3^7; //1602的使能控制线
/P2口接1602的D0~D7，注意不要接错了顺序，我以前可在这上面吃过亏～/
uchar code table[]="LCD1602 check ok"; //要显示的内容1放入数组tablel
uchar code table1[]="study up"; //要显示的内容2放入数组table1
void delay(uint n) //延时函数
{
uint x,y;
for(x=n;x>0;x--)
for(y=110;y>0;y--);
}
void lcd_wcom(uchar com) //1602写命令函数
{
rs=0; //选择指令寄存器
rw=0; //选择写
P2=com; //把命令字送入P2
delay(5); //延时一小会儿，让1602准备接收数据
en=1; //使能线电平变化，命令送入1602的8位数据口
en=0;
}
void lcd_wdat(uchar dat) //1602写数据函数
{
rs=1; //选择数据寄存器
rw=0; //选择写
P2=dat; //把要显示的数据送入P2
delay(5); //延时一小会儿，让1602准备接收数据
en=1; //使能线电平变化，数据送入1602的8位数据口
en=0;
}
void lcd_init() //1602初始化函数
{
lcd_wcom(0x38); //8位数据，双列，57字形
lcd_wcom(0x0c); //开启显示屏，关光标，光标不闪烁
lcd_wcom(0x06); //显示地址递增，即写一个数据后，显示位置右移一位
lcd_wcom(0x01); //清屏
}
void main() //主函数
{
uchar n,m=0;
lcd_init(); //液晶初始化
lcd_wcom(0x80); //显示地址设为80H（即00H，）上排第一位
for(m=0;m<16;m++) //将table[]中的数据依次写入1602显示
{
lcd_wdat(table[m]);
delay(200);
}
lcd_wcom(0x80+0x44); //重新设定显示地址为0xc4,即下排第5位
for(n=0;n<8;n++) //将table1[]中的数据依次写入1602显示
{
lcd_wdat(table1[n]);
delay(200);
}
while(1); //动态停机
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58

参考楼上的同时，首行第一个地址0x80，第二行第一个地址0x80+0x40，每行只能看到16个字符，后面的地址可以用来左移出来。
使能信号拉低->io口送数据->使能信号拉高
数据就送到1602中了

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