lcd1602工作原理是什么？

液晶顯示器在控制顯示面板中應用非常廣泛，英文名是Liquid CrystalDisplay，簡(jiǎn)稱(chēng)LCD.液晶顯示器具備顯示器件具有體積小、重量輕、功耗低，性?xún)r(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，所以L(fǎng)CD日漸成為各種便攜式電子產(chǎn)品的理想顯示器，1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一種專(zhuān)門(mén)用來(lái)顯示字母、數字、符號等的點(diǎn)陣型液晶模塊，它有若干個(gè)5X7或5X11點(diǎn)陣字符位組成，每個(gè)點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個(gè)字符。每位之間有一個(gè)點(diǎn)距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用，正因為如此，所以它不能像12864一樣顯示圖形，但是有時(shí)候很想要用圖形表示，那么lcd1602提供了8個(gè)空間的自定義字符。

lcd1602主要用來(lái)顯示數字、字母、圖形以及少量自定義字符。由于其顯示控制簡(jiǎn)單，性?xún)r(jià)比高，廣泛用于電子表、冰箱、空調、汽車(chē)電子儀表等裝置。lcd1602分為帶背光和不帶背光兩種，基控制器大部分為 HD44780，帶背光的比不帶背光的厚，是否帶背光在設計過(guò)程中并無(wú)差別。

這里我們主要研究一下如何在lcd1602工作原理及顯示自定義字符的編程。

1，lcd1602工作原理是什么？

線(xiàn)段的顯示

點(diǎn)陣圖形式液晶由M&TImes;N個(gè)顯示單元組成，假設LCD顯示屏有64行，每行有128列，每8列對應1字節的8位，即每行由16字節，共16&TImes;8=128個(gè)點(diǎn)組成，屏上64&TImes;16個(gè)顯示單元與顯示RAM區1024字節相對應，每一字節的內容和顯示屏上相應位置的亮暗對應。例如屏的第一行的亮暗由RAM區的000H——00FH的16字節的內容決定，當（000H）=FFH時(shí)，則屏幕的左上角顯示一條短亮線(xiàn)，長(cháng)度為8個(gè)點(diǎn)；當（3FFH）=FFH時(shí)，則屏幕的右下角顯示一條短亮線(xiàn)；當（000H）=FFH，（001H）=00H，（002H）=00H，……（00EH）=00H，（00FH）=00H時(shí)，則在屏幕的頂部顯示一條由8段亮線(xiàn)和8條暗線(xiàn)組成的虛線(xiàn)。這就是LCD顯示的基本原理。

字符的顯示

用LCD顯示一個(gè)字符時(shí)比較復雜，因為一個(gè)字符由6&TImes;8或8×8點(diǎn)陣組成，既要找到和顯示屏幕上某幾個(gè)位置對應的顯示RAM區的8字節，還要使每字節的不同位為“1”，其它的為“0”，為“1”的點(diǎn)亮，為“0”的不亮。這樣一來(lái)就組成某個(gè)字符。但由于內帶字符發(fā)生器的控制器來(lái)說(shuō)，顯示字符就比較簡(jiǎn)單了，可以讓控制器工作在文本方式，根據在LCD上開(kāi)始顯示的行列號及每行的列數找出顯示RAM對應的地址，設立光標，在此送上該字符對應的代碼即可。

漢字的顯示

漢字的顯示一般采用圖形的方式，事先從微機中提取要顯示的漢字的點(diǎn)陣碼（一般用字模提取軟件），每個(gè)漢字占32B，分左右兩半，各占16B，左邊為1、3、5……右邊為2、4、6……根據在LCD上開(kāi)始顯示的行列號及每行的列數可找出顯示RAM對應的地址，設立光標，送上要顯示的漢字的第一字節，光標位置加1，送第二個(gè)字節，換行按列對齊，送第三個(gè)字節……直到32B顯示完就可以L(fǎng)CD上得到一個(gè)完整漢字。

2，lcd1602工作原理-lcd1602的基本參數

顯示容量：16×2個(gè)字符

芯片工作電壓：4.5—5.5V

工作電流：2.0mA（5.0V）

模塊最佳工作電壓：5.0V

字符尺寸：2.95×4.35（W×H）mm

3，lcd1602工作原理-lcd1602與單片機連接電路圖

lcd1602液晶顯示模塊可以只用D4-D7作為四位數據分兩次傳送。這樣的話(huà)，可以節省MCU的I/O口資源。lcd1602可以顯示2行16個(gè)字符，有8為數據總線(xiàn)D0-D7，和RS、R/W、EN三個(gè)控制端口，工作電壓為5V，并且帶有字符對比度調節和背光。

lcd1602液晶顯示模塊可以和單片機AT89C51直接接口，電路連接簡(jiǎn)單，如圖1所示：

lcd1602和51單片機的連接圖

lcd1602和51單片機的連接圖

其中圖中的JPBG直接接電源，第3引腳的可調電位器的兩端一定要連接電源和地。P2.0，P2.1，P2.2分別是RS，R/W和E三個(gè)控制位，P0.0-P0.7是8位數據線(xiàn)。三個(gè)控制位詳見(jiàn)說(shuō)明，RS=0表示寫(xiě)或讀指令，RS=1表示寫(xiě)數據。R/W是讀寫(xiě)指令，R/W=1是讀，R/W=0是寫(xiě)。E是使能端，要根據時(shí)序圖去寫(xiě)對應的程序。

lcd1602和AT89S52單片機的連接圖

此電路中，上拉電阻用4.7K的，液晶的3腳用一個(gè)10K可調電阻接地，調節液晶亮度。

4，lcd1602工作原理-lcd1602引腳圖與引腳定義

lcd1602共16個(gè)管腳，但是編程用到的主要管腳不過(guò)三個(gè)，分別為：RS（數據命令選擇端），R/W（讀寫(xiě)選擇端），E（使能信號）;以后編程便主要圍繞這三個(gè)管腳展開(kāi)進(jìn)行初始化，寫(xiě)命令，寫(xiě)數據。

1602采用標準的16腳接口，

第1腳：VSS為電源地

第2腳：VCC接5V電源正極

第3腳：V0為液晶顯示器對比度調整端，接正電源時(shí)對比度最弱，接地電源時(shí)對比度最高（對比度過(guò)高時(shí)會(huì ) 產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過(guò)一個(gè)10K的電位器調整對比度）。

第4腳：RS為寄存器選擇，高電平1時(shí)選擇數據寄存器、低電平0時(shí)選擇指令寄存器。

第5腳：RW為讀寫(xiě)信號線(xiàn)，高電平（1）時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平（0）時(shí)進(jìn)行寫(xiě)操作。

第6腳：E（或EN）端為使能（enable）端，高電平（1）時(shí)讀取信息，負跳變時(shí)執行指令。

第7～14腳：D0～D7為8位雙向數據端。

第15～16腳：空腳或背燈電源。15腳背光正極，16腳背光負極。

　　5，lcd1602工作原理-讀寫(xiě)操作指令編程表

　　各種液晶廠(chǎng)家均有提供幾乎都是同樣規格的lcd1602 模塊或兼容模塊，盡管各廠(chǎng)家的對其各自的產(chǎn)品命名不盡相同;但其最初采用的LCD 控制器采用的是HD44780，在各廠(chǎng)家生產(chǎn)的1602 模塊當中，基本上也都采用了與之兼容的控制IC，所以從特性上基本上是一樣的;當然，很多廠(chǎng)商提供了不同的字符顏色、背光色之類(lèi)的顯示模塊。但是它們的讀寫(xiě)操作是一樣的。

　　lcd1602液晶模塊內部的控制器共有11條控制指令，如下表所示。

　　lcd1602液晶模塊的讀寫(xiě)操作，屏幕和光標的操作都是通過(guò)指令編程來(lái)實(shí)現的。（說(shuō)明1為高電平，0為低電平）

　　指令1：清顯示，指令碼01H，光標復位到地址00H位置 指令2：光標復位，光標返回到地址00H

　　指令3：光標和顯示位置設置I/D，光標移動(dòng)方向，高電平右移，低電平左移，S：屏幕上所有文字是否左移或右移，高電平表示有效，低電平表示無(wú)效。

　　指令4：顯示開(kāi)關(guān)控制。D：控制整體的顯示開(kāi)與關(guān)，高電平表示開(kāi)顯示，低電平表示關(guān)顯示。C：控制光標的開(kāi)與關(guān)，高電平表示有光標，低電平表示無(wú)光標 B：控制光標是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。

　　指令5：光標或顯示移位 S/C ：高電平時(shí)顯示移動(dòng)的文字，低電平時(shí)移動(dòng)光標

　　指令6：功能設置命令 DL：高電平時(shí)為4位總線(xiàn)，低電平時(shí)為8位總線(xiàn) N：低電平時(shí)為單行顯示，高電平時(shí)為雙行顯示，F：低電平時(shí)顯示5X7的點(diǎn)陣字符，高電平時(shí)顯示5X10的顯示字符。

　　指令7：字符發(fā)生器RAM地址設置。 指令8：DDRAM地址設置。

　　指令9：讀忙信號和光標地址 BF：忙標志位，高電平表示忙，此時(shí)模塊不能接收命令或數據，如果為低電平表示不忙。