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看懂时序图,单片机驱动LCD1602液晶屏

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ID:286600 发表于 2018-4-2 11:18 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 nklug 于 2018-4-5 11:36 编辑

看懂时序图，驱动LCD1602液晶屏
                    作者：赣州 卢刚（nklug）
[本人原创，转载请保留署名。2018年4月2日]
  网购了几个LCD1602液晶屏，用STC驱动它，开始只是一个点亮了的蓝屏，不见字符，费了一番功夫才成功显示出字符。现将驱动LCD1602液晶屏的经验总结如下，希望对初次使用的朋友有所帮助。
驱动液晶屏，按下列步骤进行：
1、  把的R/W接地（原因后述），调节对比度，使屏显出一行白色矩形块。

调对比度

调对比度
我开始的不成功，是省了V0接的电阻，让它空着，以为也能显示字符，只不过不好看罢了，不知大错特错。记着一定要接V0脚的调节对比度电阻并调试好，否则只是蓝屏，不出字也不出矩形块。调整对比度有两种方法，介绍较多的是第一种标准接法，可调电阻用10K的。第二种接法据自己的实验，R可用510欧（最后调试成功后改用3.3K）。
这一步目的是让它显示出一行浅白色矩形块，注意无须太亮。

一行

一行
1602液晶屏只要加上了电压，调整好对比度，没接单片机也能显示出一行矩形块，只有初始化后才会出现两行。利用这点可作液晶屏好坏的初步判断。
2、 设置显示模式，让液晶屏显示出两行白色矩形块。（实质是写好写命令的子程序。）

两行

两行
通常推荐的初始化过程：
延时15ms
写指令38H
延时5ms
写指令38H
延时5ms
写指令38H
延时5ms
（以上都不检测忙信号）
（以下都要检测忙信号）
写指令38H
————————
写指令08H关闭显示
写指令01H显示清屏
写指令06H光标移动设置
写指令0cH显示开及光标设置
完毕
我们让程序完成四次写38H指令就停下来，后四步暂不执行。只要四次写指令38H成功，液晶屏就会出现两行矩形块。为什么要四次呢？不清楚。就照他的办好了。
能出现两行矩形块，说明写指令的子程序是正确的，后面的事也就好办了。若不成功，则对照1602屏的写操作时序，仔细修改程序。我开始的不成功，第二个原因就是没弄清时序，胡乱写没成功就生搬硬套网上程序。
1602屏写操作的时序图：

时序

时序
时序时间参数：

参数

参数
从时序图确定子程序步骤如下：①为RS和R/W赋值；②为D0~D7数据口赋值，延时后再设置E；③将E置高电平，E＝1；延时tpw；④将E清零，产生重要的执行下降沿；⑤下降沿后要延时tHD2,确保数据口在这段时间内不变；⑥依靠子程序以后的延时，来满足E信号周期最小值tc。
我用STC12C5201AD 6M晶振驱动1602屏，根据每步程序所要用的时间和时序要求，写的代码如下，实际运行通过。
;*****************************
;1602写命令，命令存在LCD_DAT，
;*****************************                          
PR_CMD:
                    CLR           LCD_RS     ; ①为RS和R/W赋值
                    CLR           LCD_RW           ;实际上R/W脚接地了，此句可无
                    MOV         LCD_DATA,LCD_DAT  ; ②为D0~D7数据口赋值

                   SETB        LCD_EN          ;③将E置高电平
                    NOP               ;延时   
                    CLR           LCD_EN          ; ④将E清零，产生重要的下降沿
                    lcall     uS40            ;⑤下降沿后延时
                    RET
将38H改为34H，是一行5*10模式，显示如下图：

一行5*10

一行5*10
3、     完成初始化程序的后四步。
资料说写指令38H后，后面的每步都要检测忙信号。因为1602屏是个慢性子，上步没执行完就来下一步，下一步就执行不了。我这样想，若上一步没完成，则检忙这步也应该不能运行，检忙能运行则上一步定是已经完成了。很多人说是用延时替代检忙。我呢？用延时1mS来代替检忙。
不读读忙信号，也不读数据了（不用命令9和命令11），则可直接将R/W接地，还可省一根接线。这就是第一步把R/W接地的原因。
我的初始化过程：
延时15ms
写指令38H
延时5ms
写指令38H
延时5ms
写指令38H
延时5ms
写指令38H
延时1mS
写指令08H关闭显示
延时1mS
写指令01H显示清屏
延时1mS
写指令06H光标移动设置
延时1mS
写指令0cH显示开及光标设置
延时1mS
完毕
后面的五步都将原来的检测忙改为延时，试验结果延时160uS不够，延时1mS至5mS都行，其余没试。
我试验过，整个初始化过程中，只用第一步写38H指令和最后一步写指令0CH也可以，中间六步省去也行。为保险其见，仍写八个指令。
4、  显示字符。
写数据子程序与写命令子程序基本相同，仅R/S的值不同。运行本子程序前先延时1mS，确保前一步运行已经完成。
;*****************************
;1602写数据，数据存在LCD_DAT
;*****************************
PR_DATA:
                    SETB       LCD_RS          ;RS高 数据
                    CLR           LCD_RW          ; 实际上R/W脚接地了，此句可无
                    MOV         LCD_DATA,LCD_DAT

                    SETB         LCD_EN          ;先置高           
                    nop                              ;延时
                    CLR           LCD_EN           ;产生下降沿 执行
                    lcall   us40
                    RET
写字符成功，屏的白色块上就会出现更亮的字符，所以调对比度时白色块不要调得太亮了。

块上字

块上字
5、  再次调整对比度。
调v0脚上的电阻，使得白色块消失，只留下的清晰字符。我原是用一个510欧电阻接地，现改为用一个3.3K电阻接地。若是用第一种接法，旋转一下中间触点位置就行了。
液晶屏A，K分别接电源正负点亮背景灯，可在电源正与A之间串一个10~15欧电阻，适当降低点亮度，延长灯寿命。
这是试验程序显示了几个字母的样子：

字符

字符
6、  总结：先设置好硬件（显出白色矩形块），再把握好时序写程序。
能显示字符，自然也就能在实际应用中显示时间电压之类的数据了。
7、  我的试验程序：
  1. ;STC12C5201AD6M晶体 驱动LCD1602屏
  2. ;作者：赣州 卢刚（nklug）
  3. ;2018年3月
  4. ;*******************

  6. ;端口引脚定义
  7. LCD_RS               BIT            P2.6         ;1602数据命令选择端口
  8. LCD_RW             BIT            P2.7         ;1602读写选择端口
  9. LCD_EN              BIT            P3.7         ;1602使能端口
  10. LCD_DATA         EQU          P1                      ;1602数据端口

  12. ;变量声明
  13. ALL_FLAG EQU          20H                   ;标志位
  14. LCD_FLAG          EQU          ALL_FLAG.7      ;1602读忙标志位
  15. LCD_DAT            EQU          30H                   ;1602数据命令字  
  16. DELAYED            EQU          31H                   ;延时字


  19. ORG 0000H
  20. SJMPSTART
  21. ORG  0030H


  24. START:
  25.      lcall LCD_INIT     ;初始化液晶

  27.      lcall uS160  
  28.      MOV lcd_dat,#84H  ;写在何位置
  29.      lcall PR_CMD
  30.      mov 50H,#3

  32.      lcall uS160   
  33.      mov LCD_DAT,#01101110B    ;字母n的代码
  34.      lcall PR_DATA

  36.     lcall uS160   
  37.      mov LCD_DAT,#01101011B    ;字母k的代码
  38.      lcall PR_DATA

  40.          lcall uS160   
  41.      mov LCD_DAT,#01101100B    ;字母l的代码
  42.      lcall PR_DATA

  44.          lcall uS160   
  45.      mov LCD_DAT,#01110101B    ;字母u的代码
  46.      lcall PR_DATA
  47.          lcall uS160   
  48.      mov LCD_DAT,#01100111B    ;字母g的代码
  49.      lcall PR_DATA

  51.     AJMP $
  52. ;***************
  53. ;1602初始化
  54. ;***************
  55. LCD_INIT:
  56.                     MOV                  DELAYED,#15
  57.                     LCALL       DELAY1MS
  58.                     MOV                  LCD_DAT,#38H
  59.                     LCALL       PR_CMD

  61.                     MOV                  DELAYED,#5
  62.                     LCALL       DELAY1MS                     
  63.                     MOV                  LCD_DAT,#38H
  64.                     LCALL       PR_CMD

  66.                     MOV                  DELAYED,#5
  67.                     LCALL       DELAY1MS
  68.                     MOV                  LCD_DAT,#38H      ;上三次下一次设38H，在运行过多次的片子试过仅用第一次设38H也是可以的。
  69.                     LCALL       PR_CMD               ;估计这是多次初始化后的原故，为保险还是这样多次的设置38H好。
  70.            ;*****上面要重复3次*****
  71.            ;*****下面设置的间隔若用延时160uS则不行，用1mS至5mS都可****     
  72.                     MOV                  DELAYED,#1
  73.                     LCALL       DELAY1MS
  74. ;                            LCALL uS160
  75.                     MOV                  LCD_DAT,#38H  ;#00111000B 使用8位数据，显示两行，使用5×7的字型
  76.                     LCALL       PR_CMD

  78.                     MOV                  DELAYED,#1
  79.                     LCALL       DELAY1MS
  80. ;                            LCALL uS160   
  81.                     MOV                  LCD_DAT,#08H   ;显示关无光标 光标闪    无也可以
  82.                     LCALL       PR_CMD

  84.                     MOV                  DELAYED,#1
  85.                     LCALL       DELAY1MS
  86. ;                            LCALL uS160   
  87.                     MOV                  LCD_DAT,#01H   ;#00000001H    ;清屏    无也可以
  88.                     LCALL       PR_CMD  

  90.                     MOV                  DELAYED,#1
  91.                     LCALL       DELAY1MS
  92. ;                            LCALL uS160
  93.                     MOV                  LCD_DAT,#06H  ;;字符不动，光标自动右移一格    无也可以
  94.                     LCALL       PR_CMD

  96.                     MOV                  DELAYED,#1
  97.                     LCALL       DELAY1MS
  98. ;                            LCALL uS160
  99.                     MOV                  LCD_DAT,#00001100B  ;显示器开，无光标
  100.                     LCALL       PR_CMD
  101.                     RET

  103. ;*******************************
  104. ;1602写数据，数据存在LCD_DAT
  105. ;*******************************
  106. PR_DATA:
  107.                     SETB         LCD_RS          ;RS高 数据
  108.                     CLR           LCD_RW          ;RW低 写
  109.                     MOV                  LCD_DATA,LCD_DAT
  110.                     
  111.                     SETB         LCD_EN          ;先置高           
  112.                    nop           ;延时
  113.                     CLR           LCD_EN           ;产生下降沿 执行
  114.                     lcall   us40
  115.                     RET

  117. ;********************************
  118. ;1602写命令，命令存在LCD_DAT
  119. ;*******************************  
  120. PR_CMD:
  121.                     CLR           LCD_RS
  122.                     CLR           LCD_RW           
  123.                     MOV                  LCD_DATA,LCD_DAT
  124.                     
  125.                  SETB         LCD_EN          ;先置高
  126.                     NOP
  127.                     CLR           LCD_EN
  128.                     lcall   uS40
  129.                     RET



  133. ;;*****************************************
  134. ;延时，延时时间＝1毫秒*次数   次数在DELAYED
  135. ;*****************************************               
  136. DELAY1MS:         ;6.000MHz 1ms
  137.      mov R7,#6
  138. D_1:mov  R6,#200
  139. D_2: djnzR6,D_2
  140.     djnz R7,D_1
  141.     djnz DELAYED,DELAY1MS
  142.     ret  
  143. ;***********
  144. ;160uS延时
  145. ;***********
  146. uS160:
  147.         mov 42H,#192
  148. us160_a:   
  149.         djnz 42h,us160_a
  150. ret
  151. ;***********
  152. ;40uS延时
  153. ;***********
  154. uS40:
  155.         mov 42H,#192
  156. us40_a:   
  157.         djnz 42h,us40_a
  158. ret

  160. END
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