1602液晶屏主程序.docx
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1602液晶屏主程序
第十二讲1602液晶显示
液晶（LiquidCrystal）是一种高分子材料，因为其特殊的物理、化学、光学特性，20世纪中叶开始广泛应用在轻薄型显示器上。
液晶显示器（LiquidCrystalDisplay,LCD）的主要原理是以电流刺激液晶分子产生点、线、面并配合背部灯管构成画面。
为叙述简便，通常把各种液晶显示器都直接叫做液晶。
各种型号的液晶通常是按照显示字符的行数或液晶点阵的行、列数来命名的。
比如:
1602的意思是每行显示16个字符，一共可以显示两行;类似的命名还有0801,0802,1601等，这类液晶通常都是字符型液晶，即只能显示ASCII码字符，如数字、大小写字母、各种符号等。
12232液晶属于图形型液晶，她的意思是液晶由122列、32行组成，即共有122X32个点来显示各种图形，我们可以通过程序控制这122X32个点中的任一个点显示或不显示。
类似的命名还有12864,19264,192128,320240等，根据客户需要，厂家可以设计出任意数组合的点阵液晶。
液晶显示的使用有多广泛我就不多说了，LCD1602好像10元左右就可以拿到了的，不算贵。
我们来看看现在市面都有哪些样子的1602，下面从网上搜罗了几个：
蓝白屏黄绿屏
其实显而易，见也就是背光和字体的颜色不一样罢，不过老实说，蓝色背光的1602看上去显得确实比较亮，也许是人眼视觉的关系。
接下来进入LCD1602使用的重点：
操作时序。
操作时序永远使用是任何一片IC芯片的最主要的内容。
一个芯片的所有使用细节都会在它的官方器件手册上包含。
所以使用一个器件事情，要充分做好的第一件事就是要把它的器件手册上有用的内容提取，掌握。
介于中国目前的芯片设计能力有限，所以大部分的器件都是外国几个IC巨头比如TI、AT、MAXIM这些公司生产的，器件资料自然也是英文的多，所以，英文的基础要在阅读这些数据手册时得到提高哦。
即便有中文翻译版本，还是建议看英文原版，看不懂时不妨再参考中文版，这样比较利于提高。
我们首先来看1602的引脚定义,1602的引脚是很整齐的SIP单列直插封装，所以器件手册只给出了引脚的功能数据表：
我们只需要关注以下几个管脚：
3脚：
VL，液晶显示偏压信号，用于调整LCD1602的显示对比度，一般会外接电位器用以调整偏压信号，注意此脚电压为0时可以得到最强的对比度。
4脚：
RS，数据/命令选择端，当此脚为高电平时，可以对1602进行数据字节的传输操作，而为电平时，则是进行命令字节的传输操作。
命令字节，即是用来对LCD1602的一些工作方式作设置的字节；数据字节，即使用以在1602上显示的字节。
值得一提的是，LCD1602的数据是8位的。
脚：
R/W，读写选择端。
当此脚为高电平可对LCD1602进行读数据操作，反之进行写数据操作。
笔者认为，此脚其实用处不大，直接接地永久置为低电平也不会影响其正常工作。
但是尚未经过复杂系统验证，保留此意见。
6脚：
E，使能信号，其实是LCD1602的数据控制时钟信号，利用该信号的上升沿实现对LCD1602的数据传输。
7~14脚：
8位并行数据口，使得对LCD1602的数据读写大为方便。
现在来看LCD1602的操作时序：
在此，我们不需要读出它的数据的状态或者数据本身。
所以只需要看两个写时序：
①当我们要写指令字，设置LCD1602的工作方式时：
需要把RS置为低电平，RW置为低电平，然后将数据送到数据口D0~D7，最后E引脚一个高脉冲将数据写入。
②当我们要写入数据字，在1602上实现显示时：
需要把RS置为高电平，RW置为低电平，然后将数据送到数据口D0~D7，最后E引脚一个高脉冲将数据写入。
发现了么，写指令和写数据，差别仅仅在于RS的电平不一样而已。
一下是LCD1602的时序图：
大家要慢慢学会看时序图，要知道操作一个器件的精华便蕴藏在其中，看懂看准了时序，你操控这个芯片就是非常容易的事了。
1602的时序是我见过的一个最简单的时序：
1.注意时间轴，如果没有标明（其实大部分也都是不标明的），那么从左往右的方向为时间正向轴，即时间在增长。
2.上图框出并注明了看懂此图的一些常识：
1）时序图最左边一般是某一根引脚的标识，表示此行图线体现该引脚的变化，上图分别标明了RS、R/W、E、DB0~DB7四类引脚的时序变化。
2）有线交叉状的部分，表示电平在变化，如上所标注。
3）应该比较容易理解，如上图右上角所示，两条平行线分别对应高低电平，也正好吻合
（2）中电平变化的说法。
4）上图下，密封的菱形部分，注意要密封，表示数据有效，ValidData这个词也显示了这点。
3.需要十分严重注意的是，时序图里各个引脚的电平变化，基于的时间轴是一致的。
一定要严格按照时间轴的增长方向来精确地观察时序图。
要让器件严格的遵守时序图的变化。
在类似于18B20这样的单总线器件对此要求尤为严格。
4.以上几点，并不是LCD1602的时序图所特有的，绝大部分的时序图都遵循着这样的一般规则，所以大家要慢慢的习惯于这样的规则。
也许你还注意到了上面有许多关于时间的标注，这也是个十分重要的信息，这些时间的标注表明了某些状态所要维持的最短或最长时间。
因为器件的工作速度也是有限的，一般都跟不上主控芯片的速度，所以它们直接之间要有时序配合。
话说现在各种处理器的主频也是疯狂增长，日后搞不好出现个双核单片机也不一定就是梦话。
下面是时序参数表：
大家要懂得估计主控芯片的指令时间，可以在官方数据手册上查到MCU的一些级别参数。
比如我们现在主控芯片，外部12MHz晶振，指令周期就是一个时钟周期为（1/12MHz）us，所以至少确定了它执行一条指令的时间是us级别的。
我们看到，以上给的时间参数全部是ns级别的，所以即便我们在程序里不加延时程序，也应该可以很好的配合LCD1602的时序要求了。
怎么看这个表呢？
很简单，我们在时序图里可以找到TR1，对应时序参数表，可以查到这个是E上升沿/下降沿时间，最大值为25ns，表示E引脚上的电平变化，必须在最大为25ns之内的时间完成。
大家看是不是这个意思？
现在我来解读我对这个时序图的理解：
当要写命令字节的时候，时间由左往右，RS变为低电平，R/W变为低电平，注意看是RS的状态先变化完成。
然后这时，DB0~DB7上数据进入有效阶段，接着E引脚有一个整脉冲的跳变，接着要维持时间最小值为tpw=400ns的E脉冲宽度。
然后E引脚负跳变，RS电平变化，R/W电平变化。
这样便是一个完整的LCD1602写命令的时序。
我们看一下开发板的电路图
下面看一下程序：
/**************************************************************************
*实验名:
矩阵键盘实验
*使用的IO:
数码管使用P0,键盘使用P3.0、P3.1、P3.2、P3.3
*实验效果:
按矩阵键盘分别显示在数码管上面显示十六进制的0到F。
*注意：
**************************************************************************/
#include
#defineGPIO_LCDP0
#defineGPIO_KEYP1
sbitLCDE=P2^7;
sbitRW=P2^5;
sbitRS=P2^6;
unsignedcharKeyValue;
//用来存放读取到的键值
unsignedcharKeyState;
//用来存放按键状态
unsignedcharPuZh[]="PechinScience";
voidDelay10ms（）;//延时50us
voidKeyDown（）;//检测按键函数
voidLcdWriteCom（unsignedchar）;
voidLcdWriteData（unsignedchar）;
voidLcdInit（）;
voidDelay1ms（unsignedint）;
/**************************************************************************
*函数名:
main
*函数功能:
主函数
*输入:
无
*输出:
无
**************************************************************************/
voidmain（void）
{
unsignedchari;
LcdInit（）;
KeyState=0;
for（i=0;i<16;i++）
{
//LcdWriteCom（0x80）;
LcdWriteData（PuZh[i]）;
}
while
（1）
{
KeyDown（）;
if（KeyState）
{
KeyState=0;
LcdWriteCom（0x80+0x40）;
LcdWriteData（'0'+KeyValue）;
}
}
}
/**************************************************************************
*函数名:
KeyDown
*函数功能:
检测有按键按下并读取键值
*输入:
无
*输出:
无
**************************************************************************/
voidKeyDown（void）
{
chara;
GPIO_KEY=0x0f;
if（GPIO_KEY!
=0x0f）
{
Delay10ms（）;
if（GPIO_KEY!
=0x0f）
{
KeyState=1;
//测试列
GPIO_KEY=0X0F;
//Delay10ms（）;
switch（GPIO_KEY）
{
case（0X07）:
KeyValue=0;break;
case（0X0b）:
KeyValue=1;break;
case（0X0d）:
KeyValue=2;break;
case（0X0e）:
KeyValue=3;break;
//default:
KeyValue=17;//检测出错回复17意思是把数码管全灭掉。
}
//测试行
GPIO_KEY=0XF0;
Delay10ms（）;
switch（GPIO_KEY）
{
case（0X70）:
KeyValue=KeyValue;break;
case（0Xb0）:
KeyValue=KeyValue+4;break;
case（0Xd0）:
KeyValue=KeyValue+8;break;
case（0Xe0）:
KeyValue=KeyValue+12;break;
//default:
KeyValue=17;
}
while（（a<50）&&（GPIO_KEY!
=0xf0））//检测按键松手检测
{
Delay10ms（）;
a++;
}
a=0;
}
}
}
/*************************************************************************
*函数名:
Delay10ms
*函数功能:
延时函数，延时10ms
*输入:
无
*输出:
无
**************************************************************************/
voidDelay10ms（void）//误差0us
{
unsignedchara,b,c;
for（c=1;c>0;c--）
for（b=38;b>0;b--）
for（a=130;a>0;a--）;
}
/**************************************************************************
*函数名:
Delay1ms
*函数功能:
延时函数，延时1us
*输入:
a
*输出:
无
**************************************************************************/
voidDelay1ms（unsignedinta）
{
unsignedintb,c;
for（c=a;c>0;c--）
for（b=110;b>0;b--）;
}
/**************************************************************************
*函数名:
LcdWriteCom
*函数功能:
向LCD写入一个字节的命令
*输入:
com
*输出:
无
**************************************************************************/
voidLcdWriteCom（unsignedcharcom）//写入命令
{
RS=0;
RW=0;
GPIO_LCD=com;
Delay1ms（10）;
LCDE=1;
Delay1ms（10）;
LCDE=0;
}
/**************************************************************************
*函数名:
LcdWriteData
*函数功能:
向LCD写入一个字节的数据
*输入:
dat
*输出:
无
**************************************************************************/
voidLcdWriteData（unsignedchardat）//写入数据
{
RS=1;
RW=0;
GPIO_LCD=dat;
Delay1ms（10）;
LCDE=1;
Delay1ms（10）;
LCDE=0;
}
/**************************************************************************
*函数名:
LcdInit（）
*函数功能:
初始化LCD屏
*输入:
无
*输出:
无
**************************************************************************/
voidLcdInit（）//LCD初始化子程序
{
LcdWriteCom（0x3c）;//开显示
LcdWriteCom（0x0c）;//开显示不显示光标
LcdWriteCom（0x06）;//写一个指针加1
LcdWriteCom（0x01）;//清屏
LcdWriteCom（0x80）;//设置数据指针起点
}
下载lcd.hex,观察实验结果，实验结果是LCD1602第一行显示PechinScinence,第二行显示按键值。
作几点说明：
1.LCD1602对写进去的数据字节呢是以ASCII码识别的，所以写进去用以显示的字符数据必须是某一个ADCII码，当然如果你不想查ASCII表的话，可以用字符来代替，即用单引号包含的字符常量。
所以，也由此推出，’0’和30H（0的ASCII码）是等价的。
2.操作1602，要先对1602进行初始化，数据手册里写的比较清楚，并且对各个命令字的写入并没有先后要求。
3.1602是有自定义字符的功能的，大家熟悉基本操作之后可以尝试自行拓展
4.在每次写完数据之后，应该要将E引脚置为低电平，为下一次E的高脉冲做准备。
延伸来说，这叫释放时钟线，要养成释放时钟线的好习惯。
对配合时序大有裨益。
5.可以将所要显示的字符一次定义在一个字符数组里，以调用字符数组的形式调用显示数据，这样程序会变得简洁而高效。
6.记住时序的要求，往往是对最小时间有要求，在你严格配合时序的情况下仍然的不到理想的结果时，可以尝试插入延时。
这个并不违反时序的要求。
况且相当多的器件手册并没有详细的讲述最小时间要求。
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