基于DS18B20的51单片机LCD1602液晶显示测温系统

1、JINGCHU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 单片机原理及应用课程设计报告 LCD1602液晶显示18b20温控实验专 业 ： 电气工程及其自动化 班 级 ： 10电工（3）班 学生姓名 ： 李扬 指导教师 ： 邹云峰 提交日期 ： 2013-06-21 目 录第一部分 设计任务1.1设计题目及求要求31.2.1 方案一31.2.4 方案分析3第二部分 设计方案2.1 总体设计方案说明32.2 实物电路图4第三部分 电路设计与器件选择3.1 DS18B20工作原理和功能说明········

2、83;·····················4 3.2 LCD1602工作原理和功能说明16第四部分4.1实验程序28 第五部分5.1课程设计总结 （心得体会）34第六部分 6.1参考文献341.1设计题目及求要求用电子元器件和单片机通过编写程序做成能实时显示温度的仪器。1.2.1 方案用通用型1602液晶显示器和DS18B20温度传感器组成温度显示仪，并编写程序用51单片机来控制和

3、连接1602液晶显示器和DS18B20温度传感器。1.2.2 方案分析1602液晶显示器能显示ASCII码字符，数字、大小写字母、和各种符号。而且其体积小、功耗低、显示操作简单，显示值清晰，正常温度范围为-20+60。DS18B20温度传感器采用单总线协议，与单片机接口仅需用一个I/O接口无需任何外部元件，直接将环境温度转化成数字信号，从而大大简化了传感器于微处理机的接口。DS18B20温度传感器支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，其测试范围在-50+125.C。测试结果直接输出数字温度信号，以“一位总线”串行传送给CPU，同时可传送CRC效验码，具有极强的抗干扰纠错能

4、力。电源板极性接反时，芯片不会因发热而烧毁。且它具有微型化、低功耗、高新能、抗干扰能力强、一赔微处理器等优点。考虑到1602液晶显示器和DS18B20温度传感器有诸多优点，顾用二者来完成实验。2.1总体设计方案说明分别用DS18B20温度传感器和1602液晶显示器来测试温度和现实数据。编写程序和利用51单片机来控制电路。2.2实物电路图3.1DS18B20的工作原理 DS18B20数字温度传感器概述DS18B20数字温度传感器是DALLAS公司生产的1Wire，即单总线器件，具有线路简单，体积小的特点。因此用它来组成一个测温系统，具有线路简单，在一根通信线，可以挂很多这样的数字温度计，十分方便

5、。DS18B20产品的特点l 只要求一个端口即可实现通信。l 在DS18B20中的每个器件上都有独一无二的序列号。l 实际应用中不需要外部任何元器件即可实现测温。l 测量温度范围在55.C到125.C之间。l 数字温度计的分辨率用户可以从9位到12位选择。l 内部有温度上、下限告警设置。TO92封装的DS18B20的引脚排列见右图，其引脚功能描述见表序号名称引脚功能描述1GND地信号2DQ数字输入输出引脚,开漏单总线接口引脚,当使用寄生电源时,可向电源提供电源3VDD可选择的VDD引脚,当工作于寄生电源时,该引脚必须接地表3-2DS18B20详细引脚功能描述 DS18B20的内部结构DS18B

6、20的内部框图下图所示，DS18B20 的内部有64 位的ROM 单元，和9 字节的暂存器单元。64位ROM存储器件独一无二的序列号。暂存器包含两字节（0和1字节）的温度寄存器，用于存储温度传感器的数字输出。暂存器还提供一字节的上线警报触发（TH）和下线警报触发（TL）寄存器（2和3字节），和一字节的配置寄存器（4字节），使用者可以通过配置寄存器来设置温度转换的精度。暂存器的5、6和7字节器件内部保留使用。第八字节含有循环冗余码（CRC ）。使用寄生电源时，DS18B20不需额外的供电电源；当总线为高电平时，功率由单总线上的上拉电阻通过DQ引脚提供；高电平总线信号同时也向内部电容CPP充电，C

7、PP在总线低电平时为器件供电。（字节58 就不用看了）。 图为 暂存器 暂存器介绍A. 温度寄存器（0和1字节）DS18B20中的温度传感器可完成对温度的测量，以12位转化为例：用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供，以0.0625/LSB形式表达，其中S为符号位。这是12位转化后得到的12位数据，存储在18B20的两个8比特的RAM中，二进制中的前面5位是符号位，如果测得的温度大于0，这5位为0，只要将测到的数值乘于0.0625即可得到实际温度；如果温度小于0，这5位为1，测到的数值需要取反加1再乘于0.0625即可得到实际温度。DS18B20 的温度操作是使用16 位，也就是说分辨率是0

8、.0625。BIT15BIT11 是符号位，为了就是表示转换的值是正数还是负数。要求出正数的十进制值，必须将读取到的LSB 字节，MSB 字节进行整合处理，然后乘以0.0625 即可。Eg：假设从，字节0 读取到0xD0 赋值于Temp1，而字节1 读取到0x07 赋值于Temp2，然后求出十进制值。unsigned int Temp1,Temp2,Temperature;Temp1=0xD0; /低八位Temp2=0x07; /高八位Temperature = (Temp2<<8 ) | Temp1 ) * 0.0625;/又或者Temperature = (Temp1 + Te

9、mp2 *256) * 0.0625; /Temperature=125在这里我们遇见了一个问题，就是如何求出负数的值呢？我们必须判断BIT1115 是否是1，然后人为置一负数标志。Eg. 假设从，字节0 读取到0x90 赋值于Temp1，而字节1 读取到0xFC 赋值于Temp2，然后求出该值是不是负数，和转换成十进制值。 unsigned int Temp1,Temp2,Temperature;unsigned char Minus_Flag=0;Temp1=0x90; /低八位Temp2=0xFC; /高八位 /Temperature = (Temp1 + Temp2 *256) * 0

10、.0625; /Temperature=64656/很明显不是我们想要的答案if(Temp2&0xFC) /判断符号位是否为1Minus_Flag=1; /负数标志置一Temperature = (Temp2<<8 ) | Temp1 ) /高八位第八位进行整合Temperature= (Temperature)+1); /求反，补一Temperature*= 0.0625; /求出十进制 /Temperature=55;elseMinus_Flag=0;Temperature = (Temp2<<8 ) | Temp1 ) * 0.0625;如果我要求出小数点

11、的值的话，那么我应该这样做。Eg：假设从，字节0 读取到0xA2 赋值于Temp1，而字节1 读取到0x00 赋值于Temp2，然后求出十进制值，要求连同小数点也求出。unsigned int Temp1,Temp2,Temperature;Temp1=0x90; /低八位Temp2=0xFC; /高八位/实际值为10.125/Temperature = (Temp2<<8 ) | Temp1 ) * 0.0625; /10，无小数点Temperature = (Temp2<<8 ) | Temp1 ) * (0.0625 * 10) ; /101 ，一位小数点/Tem

12、perature = (Temp2<<8 ) | Temp1 ) * (0.0625 * 100) ; /1012，二位小数点 如以上的例题，我们可以先将0.0625 乘以10，然后再乘以整合后的Temperature 变量，就可以求出后面一个小数点的值（求出更多的小数点，方法都是以此类推）。得出的结果是101，然后再利用简单的算法，求出每一位的值。unsinged char Ten,One,Dot1Ten=Temperature/100; /1One=Temperature%100/10; /0Dot1=%10; /1求出负数的思路也一样，只不过多出人为置一负数标志，求反补一的动

13、作而已。自己发挥想象力吧。 B .字节23：TH 和TL配置TH 与TL 就是所谓的温度最高界限，和温度最低界限的配置。可以使用软件来试验。 C 字节4：配置寄存器BIT7 出厂的时候就已经设置为0，用户不建议去更改。而R1 与R0 位组合了四个不同的转换精度，00 为9 位转换精度而转换时间是93.75ms，01 为10 位转换精度而转换时间是187.5ms，10 为11 位转换精度而转换时间是375ms，11 为12 位转换精度而转换时间是750ms（默认）。该寄存器还是留默认的好，毕竟转换精度表示了转换的质量。低五位一直都是"1"，TM是测试模式位，用于设置DS18B

14、20在工作模式还是在测试模式。在DS18B20出厂时该位被设置为0，用户不要去改动。R1和R0用来设置分辨率，如下表所示：（DS18B20出厂时被设置为12位）表3-6R1与R0确定传感器分辨率设置表R1R0传感器精度/bit转换时间/ms00993.750110187.510113751112750D.字节57，保留位，8：CRC 光刻ROM介绍 光刻ROM中的64位序列号是出厂前被光刻好的，它可以看作是该DS18B20的地址序列码。64位光刻ROM的排列是：开始8位（28H）是产品类型标号，接着的48位是该DS18B20自身的序列号，最后8位是前面56位的循环冗余校验码（CRC=X8+X5

15、+X4+1）。光刻ROM的作用是使每一个DS18B20都各不相同，这样就可以实现一根总线上挂接多个DS18B20的目的。DS18B20温度传感器的存储器介绍DS18B20温度传感器的内部存储器包括一个高速暂存RAM和一个非易失性的可电擦除的EEPRAM,后者存放高温度和低温度触发器TH、TL和结构寄存器。2 DS18B20的工作过程DS18B20 一般都是充当从机的角色，而单片机就是主机。单片机通过一线总线访问DS18B20的话，需要经过以下几个步骤： DS18B20 复位(初始化)，DS18B20 复位。在某种意义上就是一次访问DS18B20 的开始，或者可说成是开始信号。执行ROM 指令(

16、ROM命令跟随着需要交换的数据)；ROM 指令，也就是访问，搜索，匹配，DS18B20 个别的64 位序列号的动作。在单点情况下，可以直接跳过ROM 指令。（而跳过ROM 指令的字节是0xCC,后面介绍）执行DS18B20 功能指令（RAM 指令），功能命令跟随着需要交换的数据。DS18B20 复位(初始化)在初始化过程中，主机通过拉低单总线至少480µs，以产生复位脉冲(TX)。然后主机释放总线并进入接收(RX)模式。当总线被释放后，5k的上拉电阻将单总线拉高。DS18B20检测到这个上升沿后，延时15µs60µs，通过拉低总线60µs240µ

17、;s产生应答脉冲。DS18B20 功能指令有很多种，数据手册里有更详细的介绍。这里仅列出比较常用的几个DS18B20 功能指令。0x44：开始转换温度。转换好的温度会储存到暂存器字节0 和1。0xEE：读暂存指令。读暂存指令，会从暂存器0 到9，一个一个字节读取，如果要停止的话，必须写下DS18B20 复位。访问DS18B20必须严格遵守这一命令序列，如果丢失任何一步或序列混乱，DS18B20都不会响应主机（除了Search ROM 和Alarm Search这两个命令，在这两个命令后，主机都必须返回到第一步）。一般上我们都是使用单点，也就是说单线总线上仅有一个DS18B20 存在而已。所以我

18、们无需刻意读取ROM 里边的序列号来，然后匹配那个DS18B20？而是更直接的，跳过ROM 指令，然后直接执行DS18B20 功能指令。ROM命令：ROM命令通过每个器件64-bit的ROM码，使主机指定某一特定器件（如果有多个器件挂在总线上）与之进行通信。DS18B20的ROM如表3-4所示，每个ROM命令都是8 bit长。功能命令：主机通过功能命令对DS18B20进行读/写Scratchpad存储器，或者启动温度转换。DS18B20的功能命令如表3-7所示。指令协议功能读ROM33H读DS18B20中的编码(即64位地址)符合ROM55H发出此命令后，接着发出64位ROM编码，访问单总线上

19、与该编码相对应的DS18B20,使之作出响应，为下一步对该DS18B20的读写作准备搜索ROM0F0H用于确定挂接在同一总线上DS18B20的个数和识别64位ROM地址，为操作各器件作好准备跳过ROM0CCH忽略64位ROM地址，直接向DS18B20V 温度转换命令，适用于单个DS18B20工作报警搜索命令0ECH执行后，只有温度超过庙宇值上限或下限的片子才做出响应温度转换44H启动DS18B20进行温度转换，转换时间最长为500ms(典型为200ms),结果丰入内部9字节RAM中读暂存器BEH读内部RAM中9字节的内容写暂存器4EH发出向内部RAM的第3、4字节写上、下温度数据命令，紧该温度

20、命令之后，传达两字节的数据复制暂存器48H将RAM中第3、4字内容复制到E2PROM中重调E2PROM0B8H将E2PROM中内容恢复到RAM中的第3、4字节读供电方式0B4H读DS18B20的供电模式，寄生供电时DS18B20发送“0”，外部供电时DS18B20发送“1”表3-7DS18B20的信号方式DS18B20采用严格的单总线通信协议，以保证数据的完整性。该协议定义了几种信号类型：复位脉冲、应答脉冲、写和读。除了应答脉冲所有这些信号都由主机发出同步信号。总线上传输的所有数据和命令都是以字节的低位在前。a.初始化序列：复位脉冲和应答脉冲初始化波形如图3-8所示。DS18B20 的复位时序

21、如下：1.单片机拉低总线480us950us, 然后释放总线（拉高电平）。这时DS18B20 会拉低信号，大约60240us 表示应答。2.DS18B20 拉低电平的60240us 之间，单片机读取总线的电平，如果是低电平，那么表示复位成功，DS18B20 拉低电平60240us 之后，会释放总线。C程序举例/DS1820 C51 子程序/这里以11.0592M晶体为例，不同的晶体速度可能需要调整延时的时间/sbit DQ =P21;/根据实际情况定义端口 void dsreset()/18B20复位，初始化函数 uint i; ds=0; i=103; while(i>0)i-; ds

22、=1; i=4; while(i>0)i-; DS18B20所有的数据交换都由一个初始化序列开始。由主机发出的复位脉冲和跟在其后的由DS18B20发出的应答脉冲构成。当DS18B20发出响应主机的应答脉冲时，即向主机表明它已处在总线上并且准备工作。b.读和写时序 在写时序期间，主机向DS18B20写入指令；而在读时序期间，主机读入来自DS18B20的指令。在每一个时序，总线只能传输一位数据。读/写时序如图3-9所示。l 写时序存在两种写时序：“写1”和“写0”。主机在写1时序向DS18B20写入逻辑1，而在写0时序向DS18B20写入逻辑0。所有写时序至少需要60µs，且在两次

23、写时序之间至少需要1µs的恢复时间。两种写时序均以主机拉低总线开始。在写时序开始后的15µs60µs期间，DS18B20采样总线的状态。如果总线为高电平，则逻辑1被写入DS18B20；如果总线为低电平，则逻辑0被写入DS18B20。l 写时序 DS18B20 写步骤如下：1.单片机拉低电平大约1015us,。2.单片机持续送指定电平大约2045us 的时间。3.释放总线 如果要读或者写一个字节，就要重复以上的步骤八次。使用for 循环，和数据变量的左移和或运算，实现一个字节读与写。函数延迟的时间，必须模拟非常准确，因为单线总线对时序的要求敏感点。/向 1-WIRE

24、 总线上写一个字节void tempwritebyte(BYTE dat) /向18B20写一个字节数据 uint i; BYTE j; bit testb; for(j=1;j<=8;j+) testb=dat&0x01; dat=dat>>1; if(testb) /写 1 ds=0; i+;i+; ds=1; i=8;while(i>0)i-; else ds=0; /写 0 i=8;while(i>0)i-; ds=1; i+;i+; l 读时序DS18B20 读步骤如下：1.在读取的时候单片机拉低电平大约1us2.单片机释放总线，然后读取总线电平

25、。这时候DS18B20 会送出电平。3.读取电平过后，延迟大约4045 微妙/从 1-wire 总线上读取一个字节bit tempreadbit(void) /读1位函数 uint i; bit dat; ds=0;i+; /i+ 起延时作用 ds=1;i+;i+; dat=ds; i=8;while(i>0)i-; return (dat);BYTE tempread(void) /读1个字节 BYTE i,j,dat; dat=0; for(i=1;i<=8;i+) j=tempreadbit(); dat=(j<<7)|(dat>>1); /读出的数据

26、最低位在最前面，这样刚好一个字节在DAT里 return(dat); A . DS18B20 开始转换：1.DS18B20 复位。2.写入跳过ROM 的字节命令，0xCC。3.写入开始转换的功能命令，0x44。4.延迟大约750900 毫秒B . DS18B20 读暂存数据：1.DS18B20 复位。2.写入跳过ROM 的字节命令，0xCC。3.写入读暂存的功能命令，0xee。4.读入第0 个字节LS Byte，转换结果的低八位。5.读入第1 个字节MS Byte，转换结果的高八位。6.DS18B20 复位，表示读取暂存结束。/读取温度void tempchange(void) /DS18B2

27、0 开始获取温度并转换 dsreset(); delay(1); tempwritebyte(0xcc); / 写跳过读ROM指令 tempwritebyte(0x44); / 写温度转换指令uint get_temp() /读取寄存器中存储的温度数据 BYTE a,b; dsreset(); delay(1); tempwritebyte(0xcc); tempwritebyte(0xbe); a=tempread(); /读低8位 b=tempread(); /读高8位 temp=b; temp<<=8; /两个字节组合为1个字 temp=temp|a; temp = temp

28、 *(0.625);/温度值扩大10倍，精确到1位小数 return temp; /temp是整型void ds1820disp(uint temp1)/温度值显示disdata0= temp1 /1000+0x30;/百位数 disdata1= temp1 %1000/100+0x30;/十位数 disdata2= temp1%100/10+0x30;/个位数disdata3=0x2e; disdata4= temp1 %10+0x30;/小数位 简单归纳单线总线高电平为闲置状态。单片机访问DS18B20必须遵守，DS18B20 复位->执行ROM 指令->执行DS18B20 功

29、能指令。而在单点上，可以直接跳过ROM 指令。DS18B20 的转换精度默认为12 位，而分辨率是0.0625。DS18B20 温度读取函数参考步骤：A . DS18B20 开始转换：1.DS18B20 复位。2.写入跳过ROM 的字节命令，0xCC。3.写入开始转换的功能命令，0x44。4.延迟大约750900 毫秒B . DS18B20 读暂存数据：1.DS18B20 复位。2.写入跳过ROM 的字节命令，0xCC。3.写入读暂存的功能命令，0xee。4.读入第0 个字节LS Byte，转换结果的低八位。5.读入第1 个字节MS Byte，转换结果的高八位。6.DS18B20 复位，表示读

30、取暂存结束。C . 数据求出十进制：1.整合LS Byte 和MS Byte 的数据2.判断是否为正负数（可选）3.求得十进制值。正数乘以0.0625，一位小数点乘以0.625，二位小数点乘以6.25。4.十进制的“个位”求出。DS18B20的应用电路 DS18B20测温系统具有测温系统简单、测温精度高、连接方便、占用口线少等优点。下面就是DS18B20几个不同应用方式下的测温电路图： 1 .DS18B20寄生电源供电方式电路图 如下图所示，在寄生电源供电方式下，DS18B20从单线信号线上汲取能量：在信号线DQ处于高电平期间把能量储存在内部 电容里，在信号线处于低电平期间消耗电容上的电能工作

31、，直到高电平到来再给寄生电源（电容）充电。 独特的寄生电源方式有三个好处： 1）进行远距离测温时，无需本地电源 2）可以在没有常规电源的条件下读取ROM 3）电路更加简洁，仅用一根I/O口实现测温 要想使DS18B20进行精确的温度转换，I/O线必须保证在温度转换期间提供足够的能量，由 于每个DS18B20在温度转换期间工作电流达到1mA，当几个温度传感器挂在同一根I/O线上进行多点测温时，只靠4.7K上拉电阻就无法提供足够的 能量，会造成无法转换温度或温度误差极大。 因此，此电路只适应于单一温度传感器测温情况下使用，不适宜采用电池供电系统中。并且工作电源VCC必须保证在5V，当电源电压下降时

32、，寄生电源能够汲取的能量也降低，会使温度误差变大。 2. DS18B20的外部电源供电方式 在外部电源供电方式下，DS18B20工作电源由VDD引脚接入，此时I/O线不需要强上拉，不存在电源电流不足的问题，可以保证 转换精度，同时在总线上理论可以挂接任意多个DS18B20传感器，组成多点测温系统。注意：在外部供电的方式下，DS18B20的GND引脚不能悬空 ，否则不能转换温度，读取的温度总是85。 外部供电方式单点测温电路    外部供电方式的多点测温电路图    图7外部电源供电方式是DS18B20最佳的工作方式，工作稳定可靠，抗干扰能力强，而且电路也

33、比较简单，可以开发出稳定可靠的多点温度 监控系统。站长推荐大家在开发中使用外部电源供电方式，毕竟比寄生电源方式只多接一根VCC引线。在外接电源方式下， 可以充分发挥DS18B20宽电源电压范围的优点，即使电源电压VCC降到3V时，依然能够保证温度量精度。 DS1820使用中注意事项 DS1820虽然具有测温系统简单、测温精度高、连接方便、占用口线少等优点，但在实际应用中也应注意以下几方面的问题： 1、 较小的硬件开销需要相对复杂的软件进行补偿，由于DS1820与微处理器间采用串行数据传送，因此 ，在对DS1820进行读写编程时，必须严格的保证读写时序，否则将无法读取测温结果。在使用PL/M、C

34、等高级语言进行系统程序设计时，对 DS1820操作部分最好采用汇编语言实现。 2、 在DS1820的有关资料中均未提及单总线上所挂DS1820数量问题，容易使人误认为可以挂任意多个 DS1820，在实际应用中并非如此。当单总线上所挂DS1820超过8个时，就需要解决微处理器的总线驱动问题，这一点在进行多点测温系统设计时 要加以注意。3、 连接DS1820的总线电缆是有长度限制的。试验中，当采用普通信号电缆传输长度超过50m时，读取的 测温数据将发生错误。当将总线电缆改为双绞线带屏蔽电缆时，正常通讯距离可达150m，当采用每米绞合次数更多的双绞线带屏蔽电缆时，正 常通讯距离进一步加长。这种情况主

35、要是由总线分布电容使信号波形产生畸变造成的。因此，在用DS1820进行长距离测温系统设计时要充分考 虑总线分布电容和阻抗匹配问题。4、 在DS1820测温程序设计中，向DS1820发出温度转换命令后，程序总要等待DS1820的返回信号，一旦 某个DS1820接触不好或断线，当程序读该DS1820时，将没有返回信号，程序进入死循环。这一点在进行DS1820硬件连接和软件设计时也要给予 一定的重视。 测温电缆线建议采用屏蔽4芯双绞线，其中一对线接地线与信号线，另一组接VCC和地线，屏蔽层在源端单点接地。 3.2LCD1602液晶显示简介液晶显示原理液晶显示的原理是利用液晶的物理特性，通过电压对其显

36、示区域进行控制，有电就有显示，这样即可以显示出图形。液晶显示器具有厚度薄、适用于大规模集成电路直现全彩色显示的特点，目前已经被广泛应用在便携式电脑、数字摄像机、PDA移动通信工具等众多领域。液晶显示器的分类液晶显示的分类方法有很多种，通常可按其显示方式分为段式、字符式、点阵式等。除了黑白显示外，液晶显示器还有多灰度有彩色显示等。如果根据驱动方式来分，可以分为静态驱动（Static）、单纯矩阵驱动（Simple Matrix）和主动矩阵驱动（Active Matrix）三种。液晶显示器各种图形的显示原理: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1

37、28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000H00FH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

38、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、

39、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 1602字符型LCD简介字符型液晶显示模块是一种专门用于显示字母、数字、符号等点阵式LCD，目前常用16*1，16*2，20*2和40*2行等的模块。下面以长沙太阳人电子有限公司的1602字符型液晶显示器为例，介绍其用法。一般1602字符型液晶显示器实物如图：图1602字符型液晶显示器实物图108.2.1 1602LCD的基本参数及引脚功能1602LCD主要技术参数

40、：显示容量:16×2个字符芯片工作电压:4.55.5V工作电流:2.0mA(5.0V)模块最佳工作电压:5.0V字符尺寸:2.95×4.35(W×H)mm引脚功能说明1602LCD采用标准的14脚（无背光）或16脚（带背光）接口，各引脚接口说明如表10-13所示:编号符号引脚说明编号符号引脚说明1VSS电源地9D2数据2VDD电源正极10D3数据3VL液晶显示偏压11D4数据4RS数据/命令选择12D5数据5R/W读/写选择13D6数据6E使能信号14D7数据7D0数据15BLA背光源正极8D1数据16BLK背光源负极表10-13：引脚接口说明表第1脚：VSS为地

41、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，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。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714脚：D0D7为8位双向数据线。第15脚：背光源正极。第

42、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，如表所示：序号指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D01清显示（01H）00000000012（）光标返回(02H)000000001*3置输入模式(04H-07H)00000001I/DS4显示开/关控制(08H-0FH)0000001DCB5光标或字符移位(10H-1FH)000001S/CR/L*6置功能(20H-3FH)00001DLNF*7置字符发生存贮器地址(40H-7FH)0001字符发生存贮器地址8置数据存贮器地址(80H-)001显示数据存贮器地址9读忙标志或地址01BF计

43、数器地址10写数到CGRAM或DDRAM）10要写的数据内容11从CGRAM或DDRAM读数11读出的数据内容 控制命令表1602液晶模块的读写操作、屏幕和光标的操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

44、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。与HD44780相兼容的芯片时序表如下：读状态输入RS=L，R/W=H，E=H输出D0

45、D7=状态字写指令输入RS=L，R/W=L，D0D7=指令码，E=高脉冲输出无读数据输入RS=H，R/W=H，E=H输出D0D7=数据写数据输入RS=H，R/W=L，D0D7=数据，E=高脉冲输出无 基本操作时序表1602LCD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。1602LCD内部显示地址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，

46、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，如下图所示，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

47、显示出来，我们就能看到字母“A”图10-58 字符代码与图形对应图1602LCD的一般初始化（复位）过程延时15mS写指令38H（不检测忙信号）延时5mS写指令38H（不检测忙信号）延时5mS写指令38H（不检测忙信号）以后每次写指令、读/写数据操作均需要检测忙信号序号指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D06置功能00001DLNF*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。写指令38H：显示模式设置4显示开/关控制0000001DCB指令4：显示开关

48、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。写指令08H：显示关闭写指令01H：显示清屏写指令06H：显示光标移动设置写指令0CH：显示开及光标设置 1602LCD的软硬件设计实例1 硬件原理图1602液晶显示模块可以和单片机AT89C51直接接口，电路如图10-60所示。 硬件原理图2 程序流程图 软件流程图3 软件代码#include <reg51.h>#include <intrins.h>sbit ds=P33;/温度传感器信号线t

49、ypedef unsigned char BYTE;typedef bit BOOL; typedef unsigned int uint;sbit LCD_RS = P20; sbit LCD_RW = P21;sbit LCD_EP = P22;uint temp;BYTE code dis1 = " temperature "BYTE data disdata5;delay(int ms) / 延时子程序int i;while(ms-) for(i = 0; i< 250; i+) _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); BOOL

50、 lcd_bz() / 测试LCD忙碌状态BOOL result;LCD_RS = 0;LCD_RW = 1;LCD_EP = 1;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();result = (BOOL)(P0 & 0x80);LCD_EP = 0;return result; lcd_wcmd(BYTE cmd) / 写入指令数据到LCDwhile(lcd_bz();LCD_RS = 0;LCD_RW = 0;LCD_EP = 0;_nop_();_nop_(); P0 = cmd;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();LCD_EP = 1;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();LCD_EP = 0; lcd_pos(BYTE pos) /设定显示位置lcd_wcmd(po