第九章LCD显示器原理及应用ppt课件

1、第九章 LCD显示器原理及运用液晶显示器LCD具有体积小、分量轻、功耗低、可以显示图形图像、便于用集成电路直接驱动、易于实现全彩色等特点，因此在仪器仪表、便携工具、监控系统及消费电子等领域有着广泛的运用。液晶显示器分为段式、字符式、点阵式等。段式只能显示固定的一些符号或字符，价钱低廉；字符式可以显示数字和字符，驱动方便，但无法显示汉字。点阵式可以显示汉字，但价钱较高。汉字液晶显示器又分为带字库和不带字库的两种。9.1 液晶显示模块的原理图9-1是字符型液晶显示器不能显示汉字原理，字框中显示了字码ABC；我们如今看到的图形和实践见到的有些类似，但是有很大的差别，这些字码的显示是经过在方格中依次衔

2、接所得，拼凑成一个个字符；液晶显示屏的原理和数码管的一样，即这些方格在这里的作用相当于一个个LED灯相互拥簇在一同；在这里可以称方格为“数码管；经过控制“数码管的通断就可以显示出不同的字符或数字。每个字符占据8个方格的宽度，11个方格的高度，即11行8列，但并不是显示一个字符一定要用11行8列，也可以是7行5列等。当然，数字液晶屏不可以显示汉字，由于所占据的位数不同。图9-1 字符液晶显示器原理汉字液晶屏的显示原理也是如此，如图9-2的“大字所示。大部分汉字液晶屏的驱动芯片是与液晶屏集成在一同的，统称为液晶模块，无须外加驱动，但不同的驱动芯片，其驱动方式和程序也不同，所以在运用液晶模块之前首先

3、要了解其驱动方式。通常汉字显示屏要比数字显示屏占据的空间大，每个汉字的显示由16行16列组成。以汉字液晶显示器为例，描画一个汉字的点阵数据需求32个字节，由于一个字节占8个位，所以一个位正好描画液晶屏上一个点能否点亮。例如，假设“1表示某个点是亮的，“0表示某个点是不亮的，那么以下图中“大字的第一行可以用二进制表示为：0000，0001，0000，0000，即0 x01和0 x00两个字节。同理，可以推出“大字其他行的二进制表示。明显，假设显示一个汉字，那么需求用32个字节的数据来描画。汉字液晶又分为点阵型和字库型，点阵型既可以显示汉字、又可以显示图形，而字库型只能显示汉字及字符，无法显示图形

4、，但驱动方便。液晶屏的大小也有很大差别，典型的汉字液晶普通有12232、12864、19264和240128等。在实践运用中，要根据所要显示的内容、本钱及信息的多少来选择液晶显示器。图9-2 汉字液晶屏显示原理9.2 字符型液晶显示器RT1602C字符型液晶显示器是一种用57点阵图形来显示字符的液晶显示器，根据显示的容量可以分为1行16个字、2行16个字、2行20个字等，最常用的为2行16个字，RT1602C液晶模块就属于此类型。9.1 液晶显示器模块的原理一字符型液晶显示模块RT-1602C的外观与引脚 显示容量：162个字符；任务电流2.0mA(5.0V)；字符尺寸：2.954.35mm。

5、RT-1602C采用规范的16脚接口，各引脚情况如下：第1脚：VSS为电源地第2脚：VDD为+5V电源第3脚：VL为液晶显示偏压信号第4脚：RS为数据/命令选择端，高电平常选择数据存放器、低电平常选择指令存放器。第5脚： 为读/写选择端，高电平常进展读操作，低电平常进展写操作。当RS和 共同为低电平常可以写入指令【或者显示地址】，当RS为低电平， 为高电平常可以读忙信号，当RS为高电平， 为低电平常可以写入数据。 第6脚：E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平常负跳变，液晶模块执行命令。第714脚：D0D7，为8位双向数据总线，与单片机的数据总线相连，三态。第15脚：BLA，背光电源，通常为

6、5V，并联一个电位器，调理背光亮度。第16脚：BLK，背光电源地。RS寄存器及操作00指令寄存器写入01忙信号和地址计数器读出10数据寄存器写入11数据寄存器读出二字符型液晶显示模块RT-1602C的内部构造 液晶显示模块RT-C1602C的内部构造可以分成三部分：一为LCD控制器，二为LCD驱动器，三为LCD显示安装，如下图： 控制器采用HD44780，驱动器采用HD44100。HD44780是集控制器，驱动器于一体，公用于字符显示控制驱动集成电路。HD44100是作扩展显示字符位的。HD44780是字符型液晶显示控制器的代表电路。 HD44780集成电路的特点： 1、可选择57或510点字

7、符。 2、HD44780不仅作为控制器而且还具有驱动4016点阵液晶像素的才干，并且HD44780的驱动才干可经过外接驱动器扩展360列驱动。 HD44780可控制的字符高达每行80个字，也就是5X80=400点，HD44780内藏有16路行驱动器和40路列驱动器，所以HD44780本身就具驱动有1640点阵LCD的才干即单行16个字符或两行8个字符。假设在外部加一HD44100外扩展多40路/列驱动，那么可驱动162LCD 3、HD44780的显示缓冲区DDRAM、字符发生存储器ROM及用户自定义的字符发生器CGRAM全部内藏在芯片内。 HD44780有80个字节的显示缓冲区，分两行，地址分

8、别为00H27H，40H67H，它下实践显示位置的陈列顺序跟LCD的型号有关，液晶显示模块RT-1602C的显示地址与实践显示位置的关系如下图。4、HD44780具有8位数据和4位数据传输两种方式，可与4/8位CPU相连。5、HD44780具有简单而功能较强的指令集，可实现字符挪动，闪烁等显示功能。HD44780内部的字符发生存储器ROM曾经存储了160个不同的点阵字符图形，如下图：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。比如数字“1的代码是00110001B31H，又如大写的英文字母“A的代码是01000001B41H，可以看出英文字

9、母的代码与ASCII编码一样。要显示“1时，只需将ASCII码31H存入DDRAM指定位置，显示模块将在相应的位置把数字“1的点阵字符图形显示出来，就可以看到数字“1。三指令格式与指令功能LCD控制器HD44780内有多个存放器，经过RS和R/W引脚共同决议选择哪一个存放器，选择情况如表：RS寄存器及操作00指令寄存器写入01忙标志和地址计数器读出10数据寄存器写入11数据寄存器读出总共有11条指令，它们的格式和功能如下：RS和 引脚上的电平决议对存放器的选择和读/写，DB7DB0决议命令功能。9.2.3 RT1602C与单片机接口及程序图9-3是RT1602C与单片机接口的详细衔接方式，RT

10、1602C液晶衔接插槽位JP4。在运用液晶时，在第三引脚衔接了一个10K的电位器用来调整对比度，假设程序运转后液晶无显示，那么可调整此电位器。图9-3 1602与单片机接口 1602液晶模块的驱动程序编制如下：功能为：用定时器实现一个时钟，并用1602液晶模块显示时间及提示信息，从中读者可以领会液晶驱动程序的编制方法.#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned int sbit rs = P36 ; /定义存放器选择位sbit rw = P37 ; /定义读写控制线sbit ep = P27 ; /定义使能端code uch

11、ar mayuan =0,1,2,3,4,5,6,7,8,9;code uchar aa =The total times is: ;uchar i,hour,minute,second,k=0;void putchar(uchar weizhi,uchar da);/显示一个字符的函数void delay(uchar) ; /延时函数void lcd_wcmd(uchar) ; / 写入指令数据到LCDbit lcd_bz(void) ; / 测试LCD忙碌形状void lcd_pos(uchar) ; /设定显示位置void lcd_wdat(uchar) ; /写入字符显示数据到LCDv

12、oid display(uchar,uchar *) ; /显示一个字符串的函数void lcd_init(void); /液晶初始化函数void showtime(uchar,uchar,uchar);/显示时间函数void time_init(void); /定时时间初始化函数main() delay(10) ; lcd_init() ; / 初始化LCD time_init(); /定时器初始化display(0 x00,aa); /第一行显示The total times is: while(1) if(k!=second) /控制每一秒显示一次 k=second;showtime(h

13、our,minute,second); void delay(uchar ms) / 延时子程序 uchar i ; while(ms-) for(i = 0 ; i250;i+) ; bit lcd_bz() / 测试LCD忙碌形状 bit result ; rs = 0 ; rw = 1 ; ep = 1 ; result = (bit)(P0 & 0 x80) ;ep = 0 ; return result ; void lcd_wcmd(uchar cmd) / 写入指令数据到LCD while(lcd_bz() ; /等待液晶空闲rs = 0 ;rw = 0 ;ep = 0 ;P0

14、= cmd ;ep = 1 ;ep = 0 ; void lcd_pos(uchar pos) /设定显示位置 lcd_wcmd(pos | 0 x80) ;void lcd_wdat(uchar dat) /写入字符显示数据到LCD while(lcd_bz() ; /等待液晶空闲rs = 1 ; rw = 0 ; ep = 0 ; P0 = dat ; ep = 1 ; ep = 0 ; void lcd_init() /LCD初始化设定 lcd_wcmd(0 x38) ; /功能设置：4位总线，双行显示，5x7的点阵字符参指令6 delay(1) ; lcd_wcmd(0 x01) ;

15、/去除LCD的显示内容参指令1 delay(1) ; lcd_wcmd(0 x06) ; /入口方式设置：光标右移，文字不移参指令3 delay(1) ; lcd_wcmd(0 x0c) ; /入口方式设置：开显示，无光标，光标不闪烁参指令4 delay(1) ;/*以下是在LCD上显示数组数据的函数。先写显示地址，后写显示数据。其中pos 为写入的位置，q指向要写入的数据所在的数组*/void display(uchar pos, uchar *q) uchar i ; lcd_pos(pos) ; for(i=0 ;i16;i+) lcd_wdat(*q) ; q+ ; void putc

16、har(uchar weizhi,uchar da) /在weizhi处显示字符dadelay(1);lcd_pos(weizhi);lcd_wdat(da);void showtime(uchar h,uchar m,uchar s)/显示时间h:小时，m:分，s:秒 putchar(0 x40,mayuanh/10); /在位置0 x40显示小时的高位 putchar(0 x41,mayuanh%10); /在位置0 x41显示小时的低位 putchar(0 x42,:); /在位置0 x42显示“： putchar(0 x43,mayuanm/10); /在位置0 x43显示分的高位 p

17、utchar(0 x44,mayuanm%10); /在位置0 x44显示分的低位 putchar(0 x45,:); /在位置0 x45显示“： putchar(0 x46,mayuans/10); /在位置0 x46显示秒的高位 putchar(0 x47,mayuans%10); /在位置0 x47显示秒的低位void time_init(void) /定时器初始化函数 i=0;hour=12;minute=34;second=56; /时间初值为12时34分56秒TMOD=0 x01;TL0=0 xb0; /赋初值，定时50msTH0=0 x3c;TR0=1; /启动定时器EA=1;

18、ET0=1; /相关开中断 void time0() interrupt 1 using 2 /定时器0中断函数，实现定时1秒及时间的计算 TL0=0 xb0; /重新赋初值 TH0=0 x3c; i+; if(i=20) /1秒钟到 second+;i=0; if(second=60) second=0; minute+; if(minute=60) minute=0; hour+; if(hour=24) hour=0;9.1.2 LCD显示器与单片机的接口与运用 以下图是LCD显示器与8051单片机的接口图，图中RT-1602C的数据线与8051的P1口相连，RS与8051的P2.0相连

19、，与8051的P2.1相连，E端与8051的P2.2相连。编程在LCD显示器的第一行、第一列开场显示“GOOD，第二行、第6列开场显示“BYE。#include sbit RS=P20；sbit RW=P21；sbit E=P22；void delay(void)；void init(void)；void wcmd(unsigned char)；void wdat(unsigned char)；void fbusy(void)；void main( ) /主函数SP=0 x50；init( )；wcmd(0 x80)； /写入显示缓冲区起始地址为第1行第1列wdta(0 x44)； /第1行第

20、1列显示字母“Gwdat(0 x4f)； /第1行第2列显示字母“Owdat(0 x4f)； /第1行第3列显示字母“Owdat(0 x47)； /第1行第4列显示字母“D【80H45HC5H】wcmd(0 xc5)； /写入显示缓冲区起始地址为第2行第6列wdat (0 x42)； /第2行第6列显示字母“Bwdat (0 x59)； /第2行第7列显示字母“Ywdat (0 x45)； /第2行第8列显示字母“Ewhile(1)；void init() / 初始化函数，主要写命令wcmd(0 x01)； /01H=0000 0001，清屏wcmd(0 x38)； /38H=0011 100

21、0，运用8位，显示两行，用5*7的字型wcmd(0 x0e)； /0eH0000 1110，显示器开，光标开，字符不闪烁wcmd(0 x06)； /06H0000 0110，字符不动，光标自动右移一格RS寄存器及操作00指令寄存器写入01忙信号和地址计数器读出10数据寄存器写入11数据寄存器读出void fbusy( ) /检查忙函数RS=0；RW=1； /RS=0,RW=1，读忙信号E=1；E=0； / E端由高电平到低电平跳变，液晶模块执行命令while (P1&0 x80)； /假设忙，那么等待。参见忙指令格式delay( )； / 延时大约2ms由于LCD是一慢速显示器件，所以在执行每

22、条指令之前一定要确认LCD的忙标志为0，即非忙形状，否那么该命令将失效。void wcmd(unsigned char cmd) /写命令函数, RS=0；RW=0fbusy( )； / 写命令前，先检查设备能否忙？E=0；RS=0；RW=0； / 指令存放器写入E=1； / E由高电平到低电平跳变，液晶模块执行命令P1=cmd； / 命令由P1口送入LCDE=0；delay( )；void wdat(unsigned char dat) /写数据函数, RS=1；RW=0 fbusy( )； / 写数据前，先检查设备能否忙？ E=0；RS=1；RW=0； E=1； / E由高电平到低电平跳变

23、，液晶模块执行命令 P1=dat； / 数据由P1口送入LCD E=0； delay( )； / 延时大约2msvoid delay( ) /延时函数 unsigned char y； for (y=0；y255；y+)； / 【大约2ms多一点】#include #include #define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit RS = P20;sbit RW = P21;sbit EN = P22;void Delayms(uint ms) / 延时“ms毫秒 unsigned char i;while(ms-)for(i=

24、0;i120;i+);uchar Busy_Check()unsigned char LCD_Status;RS = 0;RW = 1; / 读忙形状, RS=0；RW=1EN = 1;Delayms(1); / 延时1msLCD_Status = P0;EN = 0; / EN由高电平到低电平跳变，液晶模块执行命令return LCD_Status;void Write_LCD_Command(uchar cmd) while(Busy_Check()&0 x80)= =0 x80);RS = 0; RW = 0; /写命令, RS=0；RW=0EN = 0;P0 = cmd;EN = 1;

25、Delayms(1);EN = 0;void Write_LCD_Data(uchar dat) while(Busy_Check()&0 x80)=0 x80);RS = 1;RW = 0; /写数据, RS=1；RW=0EN = 0;P0 = dat;EN = 1;Delayms(1);EN = 0;void Initialize_LCD() Write_LCD_Command(0 x38); / 0011 1000，8位，显示两行，用5*7的字型Delayms(1);Write_LCD_Command(0 x01); /00000001，清屏Delayms(1);Write_LCD_Co

26、mmand(0 x06); /0000 0110，字符不动，光标自动右移一格Delayms(1);Write_LCD_Command(0 x0c); / 0000 1100，开显示，无光标，字符不闪烁Delayms(1);void ShowString(uchar x,uchar y,uchar *str) uchar i = 0;if(y = 0)Write_LCD_Command(0 x80 | x);if(y = 1)Write_LCD_Command(0 xc0 | x);for(i=0;i16;i+) Write_LCD_Data(stri);/* writer:shopping.w

27、 */#include #include #define uchar unsigned char#define uint unsigned intvoid Initialize_LCD();void ShowString(uchar,uchar,uchar *);sbit K1 = P30;sbit K2 = P31;sbit K3 = P32;uchar code Prompt=PRESS K1-K4 TO START DEMO PROG;uchar const Line_Count = 6;uchar code Msg80= Many CAD users dismiss,process o

28、f creating PCB,of view.with PCB layout,placement and track routing,can often be the most time,And if you use circuit simulation,you are going to spend even more;uchar Disp_Buffer32;void Delayxms(uint ms) uchar i;while(ms-) for(i=0;i120;i+);void V_Scroll_Display() uchar i,j,k = 0;uchar *p = Msg0;uchar *q = MsgLine_Count + strlen(MsgLine_Count);while(pq) for(i=0;(i16)&(pLine_Count)break;p = Msgk;Disp_Bufferi = *p+;f