单片机时钟课程设计课件

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1、1602液晶（液晶（LCD）什么是什么是1602LCD液晶液晶n n16021602液晶也叫液晶也叫液晶也叫液晶也叫16021602字符型液晶字符型液晶字符型液晶字符型液晶 它是一种专门用来显示字母、数字、符它是一种专门用来显示字母、数字、符它是一种专门用来显示字母、数字、符它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块号等的点阵型液晶模块号等的点阵型液晶模块号等的点阵型液晶模块 它有若干个它有若干个它有若干个它有若干个5X75X7或者或者或者或者5X115X11等点阵字符位组成，等点阵字符位组成，等点阵字符位组成，等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符。每位之间有一个点距

2、的间隔每个点阵字符位都可以显示一个字符。每位之间有一个点距的间隔每个点阵字符位都可以显示一个字符。每位之间有一个点距的间隔每个点阵字符位都可以显示一个字符。每位之间有一个点距的间隔 每每每每行之间也有也有间隔行之间也有也有间隔行之间也有也有间隔行之间也有也有间隔 起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此 所以他不能显示图形所以他不能显示图形所以他不能显示图形所以他不能显示图形（用自定义（用自定义（用自定义（用自定义CGRAMCGRAM，显示效果也不好），显示效果也不好），显示

3、效果也不好），显示效果也不好）n n1602LCD1602LCD是指显示的内容为是指显示的内容为是指显示的内容为是指显示的内容为16X2,16X2,即可以显示两行，每行即可以显示两行，每行即可以显示两行，每行即可以显示两行，每行1616个字符液晶个字符液晶个字符液晶个字符液晶模块（显示字符和数字）。模块（显示字符和数字）。模块（显示字符和数字）。模块（显示字符和数字）。n n目前市面上字符液晶绝大多数是基于目前市面上字符液晶绝大多数是基于目前市面上字符液晶绝大多数是基于目前市面上字符液晶绝大多数是基于HD44780HD44780液晶芯片的，控制原理液晶芯片的，控制原理液晶芯片的，控制原理液晶芯

4、片的，控制原理是完全相同的，因此基于是完全相同的，因此基于是完全相同的，因此基于是完全相同的，因此基于HD44780HD44780写的控制程序可以很方便地应用于写的控制程序可以很方便地应用于写的控制程序可以很方便地应用于写的控制程序可以很方便地应用于市面上大部分的字符型液晶。市面上大部分的字符型液晶。市面上大部分的字符型液晶。市面上大部分的字符型液晶。1602LCD的特性的特性n n+5V+5V电压，对比度可调电压，对比度可调n n内含复位电路内含复位电路n n提供各种控制命令提供各种控制命令,如：清屏、字符闪烁、光标闪如：清屏、字符闪烁、光标闪烁、显示移位等多种功能烁、显示移位等多种功能n

5、n有有8080字节显示数据存储器字节显示数据存储器DDRAMDDRAMn n内建有内建有160160个个5X75X7点阵的字型的字符发生器点阵的字型的字符发生器CGROMCGROMn n8 8个可由用户自定义的个可由用户自定义的5X75X7的字符发生器的字符发生器CGRAMCGRAMn n字符型字符型字符型字符型LCD1602LCD1602通常有通常有通常有通常有1414条引脚线或条引脚线或条引脚线或条引脚线或1616条引脚线的条引脚线的条引脚线的条引脚线的LCDLCD，多出来的，多出来的，多出来的，多出来的2 2条条条条线是背光电源线线是背光电源线线是背光电源线线是背光电源线VCC(15VC

6、C(15脚脚脚脚)和地线和地线和地线和地线GND(16GND(16脚脚脚脚)，锐志开发板液晶接口锐志开发板液晶接口n nHD44780HD44780内置了内置了内置了内置了DDRAMDDRAM（显示数据存储（显示数据存储（显示数据存储（显示数据存储RAMRAM）、）、）、）、CGROMCGROM（字符存（字符存（字符存（字符存储储储储ROMROM）和）和）和）和CGRAMCGRAM（用户自定义（用户自定义（用户自定义（用户自定义RAMRAM）。）。）。）。DDRAMDDRAM就是显示数据就是显示数据就是显示数据就是显示数据RAMRAM，用来寄存待显示的字符代码。共，用来寄存待显示的字符代码。共

7、，用来寄存待显示的字符代码。共，用来寄存待显示的字符代码。共8080个字个字个字个字节，其地址和屏幕的对应关系如下表：节，其地址和屏幕的对应关系如下表：节，其地址和屏幕的对应关系如下表：节，其地址和屏幕的对应关系如下表：也就是说想要在也就是说想要在LCD1602屏幕的第一行第一列显示一个屏幕的第一行第一列显示一个“A”字字,就要向就要向DDRAM的的00H地址写入地址写入“A”的的代码就行了。但具体的写入是要按代码就行了。但具体的写入是要按LCD模块的指令格式来进行的，后面我会讲到的。一行有模块的指令格式来进行的，后面我会讲到的。一行有40个地址个地址 在在1602中我们就用前中我们就用前16

8、个就行了。第二行也一样用前个就行了。第二行也一样用前16个地址。对应如下：个地址。对应如下：DDRAM地址与显示位置的对应关系地址与显示位置的对应关系 n n我们往我们往我们往我们往DDRAMDDRAM里的里的里的里的00H00H地址处送一个数据，譬如地址处送一个数据，譬如地址处送一个数据，譬如地址处送一个数据，譬如0 x31(0 x31(数字数字数字数字1 1的代码的代码的代码的代码)并不能显示并不能显示并不能显示并不能显示1 1出来。这是令初学者很容易出错的地方，原因就是如果出来。这是令初学者很容易出错的地方，原因就是如果出来。这是令初学者很容易出错的地方，原因就是如果出来。这是令初学者很

9、容易出错的地方，原因就是如果 你要想在你要想在你要想在你要想在DDRAMDDRAM的的的的00H00H地址处显示数据，则必须将地址处显示数据，则必须将地址处显示数据，则必须将地址处显示数据，则必须将00H00H加上加上加上加上80H80H，即，即，即，即0X80+0 x000X80+0 x00，若要在，若要在，若要在，若要在DDRAMDDRAM的的的的01H01H处显示数据，则必须将处显示数据，则必须将处显示数据，则必须将处显示数据，则必须将01H01H加上加上加上加上80H80H即即即即 0X80+0 x010X80+0 x01。依次类推。一会讲控制指令的的第。依次类推。一会讲控制指令的的第

10、。依次类推。一会讲控制指令的的第。依次类推。一会讲控制指令的的第8 8条条条条DDRAMDDRAM地地地地址的设定时，你就可以明白了址的设定时，你就可以明白了址的设定时，你就可以明白了址的设定时，你就可以明白了 n n16021602液晶模块内部的字符发生存储器（液晶模块内部的字符发生存储器（液晶模块内部的字符发生存储器（液晶模块内部的字符发生存储器（CGROM)CGROM)已经存储了已经存储了已经存储了已经存储了160160个不同的点阵字符图形，个不同的点阵字符图形，个不同的点阵字符图形，个不同的点阵字符图形，如下表所示，这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常如下表所示，这些字符有：阿

11、拉伯数字、英文字母的大小写、常如下表所示，这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常如下表所示，这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常 用的符号、和日文假用的符号、和日文假用的符号、和日文假用的符号、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”A”的代码是的代码是的代码是的代码是01000001B01000001B（41H41H），显示时模块把地址），显示时模块把地址），显示时模块把地址），显示时模块把

12、地址41H41H中的点中的点中的点中的点 阵字符图形显示出来，我们就能看阵字符图形显示出来，我们就能看阵字符图形显示出来，我们就能看阵字符图形显示出来，我们就能看到字母到字母到字母到字母“A”A”n n上表中的字符代码与我们上表中的字符代码与我们上表中的字符代码与我们上表中的字符代码与我们PCPC中的字符代码是基本一致的。因此我们在向中的字符代码是基本一致的。因此我们在向中的字符代码是基本一致的。因此我们在向中的字符代码是基本一致的。因此我们在向DDRAMDDRAM写写写写C51C51字符代码程序时甚至可以直接用字符代码程序时甚至可以直接用字符代码程序时甚至可以直接用字符代码程序时甚至可以直接

13、用P1P1AA这样的方法。这样的方法。这样的方法。这样的方法。PCPC在编译时就把在编译时就把在编译时就把在编译时就把“A”A”先转为先转为先转为先转为41H41H代码了代码了代码了代码了。字符代码字符代码字符代码字符代码0 x000 x000 x0F0 x0F为用户自定义的字符图形为用户自定义的字符图形为用户自定义的字符图形为用户自定义的字符图形RAM(RAM(对于对于对于对于5X85X8点阵的字符，点阵的字符，点阵的字符，点阵的字符，可以存放可以存放可以存放可以存放8 8组组组组)，就是，就是，就是，就是CGRAMCGRAM了。后面我会详细说的。了。后面我会详细说的。了。后面我会详细说的。

14、了。后面我会详细说的。n n对对DDRAMDDRAM的内容和地址操作，的内容和地址操作，HD44780HD44780的指令集及其设的指令集及其设置说明，共有置说明，共有1111条指令：条指令：n n基本操作时序：基本操作时序：读状态读状态 输入：输入：RS=LRS=L，RW=HRW=H，E=H E=H 输出：输出：DB0DB0DB7=DB7=状态字状态字 写指令写指令 输入：输入：RS=LRS=L，RW=LRW=L，E=E=下降沿脉冲，下降沿脉冲，DB0DB0DB7=DB7=指令码指令码 输出：无输出：无 读数据读数据 输入：输入：RS=HRS=H，RW=HRW=H，E=H E=H 输出：输出

15、：DB0DB0DB7=DB7=数据数据 写数据写数据 输入：输入：RS=HRS=H，RW=LRW=L，E=E=下降沿脉冲，下降沿脉冲，DB0DB0DB7=DB7=数据数据 输出：无输出：无 n n1.清屏指令 功能：清除液晶显示器，即将DDRAM的内容全部填入“空白”的字符码20H;光标归位，即将光标撤回液晶显示屏的左上方;将地址计数器(AC)的值设为0。n n2.2.光标归位指令光标归位指令光标归位指令光标归位指令 功能：把光标撤回到显示器的左上方;把地址计数器(AC)的值设置为0;保持DDRAM的内容不变 3.输入模式设置指令输入模式设置指令 功能：设定每次写入1位数据后光标的移位方向，并

16、且设定每次写入的一个字符是否移动。参数设定的情况如下所示：位名设置 I/D0=写入新数据后光标左移 1=写入新数据后光标右移 S0=写入新数据后显示屏不移动 1=写入新数据后显示屏整体右移1个字 4.4.显示开关控制指令显示开关控制指令显示开关控制指令显示开关控制指令 功能：控制显示器开/关、光标显示/关闭以及光标是否闪烁。参数设定的情况如下：位名设置 D0=显示功能关 1=显示功能开 C0=无光标 1=有光标 B0=光标不闪烁 1=光标闪烁 5.设定显示屏或光标移动方向指令设定显示屏或光标移动方向指令 功能：使光标移位或使整个显示屏幕移位。参数设定的情况如下：S/C R/L设定情况 0 0光

17、标左移1格，且AC值减1 0 1光标右移1格，且AC值加1 1 0显示器上字符全部左移一格，但光标不动 1 1显示器上字符全部右移一格，但光标不动 6.功能设定指令（非常重要的指令）功能：设定数据总线位数、显示的行数及字型。参数设定的情况如下：位名设置 DL 0=数据总线为4位 1=数据总线为8位 N 0=显示1行 1=显示2行 F0=57点阵/每字符1=510点阵/每字符 7.设定CGRAM地址指令 功能：设定下一个要存入数据的CGRAM的地址。8.8.设定设定设定设定DDRAMDDRAM地址指令地址指令地址指令地址指令 功能：设定下一个要存入数据的CGRAM的地址。(注意这里我们送地址的时

18、候应该是0 x80+Address，这也是前面说到写地址命令的时候要加上0 x80的原因)9.读取忙信号或读取忙信号或AC地址指令地址指令 功能：读取忙碌信号BF的内容，BF=1表示液晶显示器忙，暂时无法接收单片机送来的数据或指令;当BF=0时，液晶显示器可以接收单片机送来的数据或指令;读取地址计数器(AC)的内容。10.10.数据写入数据写入数据写入数据写入DDRAMDDRAM或或或或CGRAMCGRAM指令指令指令指令 功能：功能：将字符码写入将字符码写入DDRAM，以使液晶显示屏显示出相对应的字符，以使液晶显示屏显示出相对应的字符;将用户自己设计的图形存入将用户自己设计的图形存入CGRA

19、M。11.从从CGRAM或或DDRAM读出数据的指令读出数据的指令 功能：读取功能：读取DDRAM或或CGRAM中的内容。中的内容。基本操作时序：基本操作时序：读状态读状态 输入：输入：RS=L，RW=H，E=H输出：输出：DB0DB7=状态字状态字 写指令写指令 输入：输入：RS=L，RW=L，E=下降沿脉冲，下降沿脉冲，DB0DB7=指令码指令码 输出：无输出：无 读数据读数据 输入：输入：RS=H，RW=H，E=H输出：输出：DB0DB7=数据数据 写数据写数据 输入：输入：RS=H，RW=L，E=下降沿脉冲，下降沿脉冲，DB0DB7=数据数据 输出：无输出：无 读状态 输入：RS=0，

20、RW=1，E=1读数据 输入：RS=1，RW=1，E=1 写指令 输入：RS=0，RW=0，E=下降沿脉冲，DB0DB7=指令码 写数据 输入：RS=1，RW=0，E=下降沿脉冲，DB0DB7=数据 如何显示一个自定义的字符如何显示一个自定义的字符如何显示一个自定义的字符如何显示一个自定义的字符 我们从我们从我们从我们从CGROMCGROM表上可以看到，在表的最左边是一列可以允许用户自定义的表上可以看到，在表的最左边是一列可以允许用户自定义的表上可以看到，在表的最左边是一列可以允许用户自定义的表上可以看到，在表的最左边是一列可以允许用户自定义的CGRAMCGRAM，从上往下看着是，从上往下看着

21、是，从上往下看着是，从上往下看着是1616个，实际只有个，实际只有个，实际只有个，实际只有8 8个字节可用。它的字符码是个字节可用。它的字符码是个字节可用。它的字符码是个字节可用。它的字符码是 00000000000000000000011100000111这这这这8 8个地址，表的下面还有个地址，表的下面还有个地址，表的下面还有个地址，表的下面还有8 8个字节，但因为这个个字节，但因为这个个字节，但因为这个个字节，但因为这个CGRAMCGRAM的字符码规定的字符码规定的字符码规定的字符码规定0 02 2位为地址，位为地址，位为地址，位为地址，3 3位无效，位无效，位无效，位无效，4 47 7

22、全为零。因此全为零。因此全为零。因此全为零。因此 CGRAMCGRAM的字符码的字符码的字符码的字符码只有最后三位能用也就是只有最后三位能用也就是只有最后三位能用也就是只有最后三位能用也就是8 8个字节了。等效为个字节了。等效为个字节了。等效为个字节了。等效为0000X1110000X111，X X为无效位，最后三为无效位，最后三为无效位，最后三为无效位，最后三位为位为位为位为000000111111共共共共8 8个。个。个。个。如果我们要想显示这如果我们要想显示这如果我们要想显示这如果我们要想显示这8 8个用户自定义的字符，操作方法个用户自定义的字符，操作方法个用户自定义的字符，操作方法个用

23、户自定义的字符，操作方法和显示和显示和显示和显示CGROMCGROM的一样，先设置的一样，先设置的一样，先设置的一样，先设置DDRAMDDRAM位置，再向位置，再向位置，再向位置，再向DDRAMDDRAM写入字符码，例写入字符码，例写入字符码，例写入字符码，例如如如如“A”A”就是就是就是就是41H41H。现。现。现。现 在我们要显示在我们要显示在我们要显示在我们要显示CGRAMCGRAM的第一个自定义字符，就向的第一个自定义字符，就向的第一个自定义字符，就向的第一个自定义字符，就向DDRAMDDRAM写入写入写入写入00000000B(00H),00000000B(00H),如果要显示第如果

24、要显示第如果要显示第如果要显示第8 8个就写入个就写入个就写入个就写入00000111(08H),00000111(08H),简单简单简单简单 吧！吧！吧！吧！现在我们来看怎么向这八个自定义字符写入字模现在我们来看怎么向这八个自定义字符写入字模现在我们来看怎么向这八个自定义字符写入字模现在我们来看怎么向这八个自定义字符写入字模。设置设置设置设置CGRAMCGRAM地址的指令地址的指令地址的指令地址的指令n n 从这个指令可以看出指令数据的高从这个指令可以看出指令数据的高从这个指令可以看出指令数据的高从这个指令可以看出指令数据的高2 2位已固定是位已固定是位已固定是位已固定是0101，只有后面的

25、，只有后面的，只有后面的，只有后面的6 6位位位位是地址数据，而这是地址数据，而这是地址数据，而这是地址数据，而这6 6位中的高位中的高位中的高位中的高3 3位就表示这八个自定义字符，最后的位就表示这八个自定义字符，最后的位就表示这八个自定义字符，最后的位就表示这八个自定义字符，最后的3 3位就是字模数据的八个地址了。例如第一个自定义字符的字模地址为位就是字模数据的八个地址了。例如第一个自定义字符的字模地址为位就是字模数据的八个地址了。例如第一个自定义字符的字模地址为位就是字模数据的八个地址了。例如第一个自定义字符的字模地址为01000000010000000100011101000111八个

26、地址。我们向这八个地址。我们向这八个地址。我们向这八个地址。我们向这8 8个字节写入字模数据，让它个字节写入字模数据，让它个字节写入字模数据，让它个字节写入字模数据，让它能显示出能显示出能显示出能显示出“”地址：地址：0100000001000000数据：数据：00010000 00010000 图示图示:010000010100000100000110 00000110 010000100100001000001001 00001001 010000110100001100001000 00001000 010001000100010000001000 00001000 010001010100010100001001 00001001 010001100100011000000110 00000110 010001110100011100000000 00000000 user=0 x10,0 x06,0 x09,0 x08,0 x08,0 x09,0 x06,0 x00;/字符*/写入时先设置CGRAM地址 0X40；显示是直接取CGRAM的数据