STM32驱动LCD1602,哪位同学需要的,来了

原创 嵌入式从0到1 2021-05-19 21:50

问题由来

有关显示模块,我们之前分享过了数码管、OLED、LCD12864,最近群里小伙伴有需要STM32驱动LCD1602的源码,咱们今天就分享一下,如何使用STM32驱动LCD1602液晶屏,授人以鱼不如授人以渔,一起来看看怎么驱动LCD1602。

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LCD1602的意思就是每行可以显示16个字符,一共可以显示2行内容。

开发环境与工具

  • Keil 5
  • 公众号开源的最小系统核心板
  • PC为Win10
  • 3.3V LCD1206的型号为:1602A

引脚定义

LCD1602一共有16个引脚,具体定义如下:

管脚号管脚名称管脚功能描述
1Vss电源地(GND)
2Vdd电源电压(+3.3V)
3VO对比度(清晰度)调整
4RS寄存器选择输入端,当RS=0,当进行写模块操作,指向指令寄存器;当RS=1,无论读操作还是写操作,均指向数据寄存器
5R/W读写控制输入端。当R/W=1时为读操作;当R/W=0时为写操作。
6E使能信号输入端。读操作时,高电平有效;写操作时,下降沿有效。
7~14DB0~DB78位双向数据总线
15A背光板电源正+3.3V
16K背光板电源负0V

因为STM32为3.3V单片机,所以为了方便,本次测试选用了一个3.3V的LCD1602。

本次实例选用的LCD1602背部如下所示,显示的型号为:1602A

原理图

具体连接情况:

管脚号管脚名称管脚功能描述
1Vss电源负极,接地
2Vdd电源正极,接3.3V(注意自己所选的LCD1602是否支持3.3V),原理图中J30的1、2脚短接
3VO调节屏幕对比度,R30为10K的电位器
4RS与STM32任意一个GPIO相连即可,本实例选择PB6
5R/W与STM32任意一个GPIO相连即可,本实例选择PB7
6E与STM32任意一个GPIO相连即可,本实例选择PB8
7~14DB0~DB7与STM32任意8个GPIO相连即可,如果方便选择一组中相邻的8个GPIO的话更好
15A背光板电源正+3.3V,中间加了一个10Ω的限流电阻,即R31=10Ω
16K背光板电源负,接地

注意:程序下载之后,如果屏幕没有任何内容显示,先别急着否定,可以尝试调节一下与VO引脚相连的电位器,有时是因为对比度的原因导致没有任何内容显示。

写操作时序

写操作过程时序分析

  1. 根据向LCD1602液晶写入的内容是指令还是数据,将RS引脚置低或置高。写指令,将RS置低;写数据,将RS置高;

  2. 因为是写操作,所以我们需要将R/W引脚置低;

  3. 做好写数据之前的准备工作:先将E引脚置低,然后将要写的内容(一个字节数据),发送至DB0~DB7上;

封装的改变DB0~DB7的函数如下:

void WriteData(u8 data)
{
 GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_6,(BitAction)((data & 0x80) >> 7 ));    //DB7
 GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_0,(BitAction)((data & 0x40) >> 6 )); 
 GPIO_WriteBit(GPIOC, GPIO_Pin_3,(BitAction)((data & 0x20) >> 5 )); 
 GPIO_WriteBit(GPIOC, GPIO_Pin_2,(BitAction)((data & 0x10) >> 4 )); 
 GPIO_WriteBit(GPIOC, GPIO_Pin_1,(BitAction)((data & 0x08) >> 3 )); 
 GPIO_WriteBit(GPIOC, GPIO_Pin_0,(BitAction)((data & 0x04) >> 2 )); 
 GPIO_WriteBit(GPIOC, GPIO_Pin_13,(BitAction)((data & 0x02) >> 1 )); 
 GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_9,(BitAction)(data & 0x01));              //DB0
}
  1. 因为写操作时,下降沿有效,所以我们先将E脚置高,延时一段时间之后,再置低,在此过程中,完成写操作。

综上所述,发送命令和数据的函数封装如下:

/* 向LCD1602液晶写入一字节命令,cmd-待写入命令值 */
void LCD1602_Write_Cmd(u8 cmd)
{
 LCD_RS_Clr();
 LCD_RW_Clr();
 LCD_EN_Clr();
 WriteData(cmd);
 LCD_EN_Set();
 delay_ms(5);
 LCD_EN_Clr();
}

/* 向LCD1602液晶写入一字节数据,dat-待写入数据值 */
void LCD1602_Write_Dat(u8 dat)
{
 LCD_RS_Set();
 LCD_RW_Clr();
 LCD_EN_Clr();
 WriteData(dat);
 LCD_EN_Set();
 delay_ms(5);
 LCD_EN_Clr();
}

因为要让LCD1602显示内容,只需要往LCD1602发送数据即可,即只需要完成写操作,不需要读操作,所以我们只需要封装上面写指令写数据两个函数即可,未封装读操作的函数。

LCD内部资源及显示原理

LCD1602内部提供了较为丰富的指令设置,比如:清显示(清屏)、光标回原点、显示开/关、光标开/关、显示字符闪烁、光标移位、显示移位等指令。

通过选择相应的指令设置,用户可以实现多种字符显示样式。

部分指令列表

清屏指令

查看上面指令表,我们可以知道清屏操作,只需要发送指令0x01即可。

利用上面封装的写指令void LCD1602_Write_Cmd(u8 cmd)  函数,我们封装清屏操作函数如下:

/* 清屏 */
void LCD1602_ClearScreen(void)
{
 LCD1602_Write_Cmd(0x01);
}

发送此指令,DDRAM(display data RAM)中的内容全部清除,显示消失;地址计数器AC=0,自动增1模式;显示归位,光标或者闪烁回到原点(显示屏左上角),但并不改变移位设置模式。

设置显示RAM起始地址

要显示字符,首先要设定显示的地址,即告诉LCD1602在哪里显示字符,查找LCD1602数据手册,我们知道内部显示地址(DDRAM)如下:

如果要显示在第一行,第一个字符的位置,那么其地址就是0x00, 要显示在第二行,第一个字符位置,那么其地址就是0x40。

具体对应关系如下:

显示RAM起始地址,即光标位置,封装函数如下:

/* 设置显示RAM起始地址,亦即光标位置,(x,y)-对应屏幕上的字符坐标 */
void LCD1602_Set_Cursor(u8 x, u8 y)
{
 u8 addr;
 
 if (y == 0)
  addr = 0x00 + x;
 else
  addr = 0x40 + x;
 LCD1602_Write_Cmd(addr | 0x80);
}

液晶显示字符串函数

要想显示具体的内容,就要先设置在液晶上显示的位置,即调用上面的函数void LCD1602_Set_Cursor(u8 x, u8 y)  ,利用其设定显示的坐标位置,然后调用写数据函数void LCD1602_Write_Dat(u8 dat) ,这样就完成了待显示字符的写入。

/* 在液晶上显示字符串,(x,y)-对应屏幕上的起始坐标,str-字符串指针 */
void LCD1602_Show_Str(u8 x, u8 y, u8 *str)
{
 LCD1602_Set_Cursor(x, y);
 while(*str != '\0')
 {
  LCD1602_Write_Dat(*str++);
 }
}

比如我们想要在液晶屏第二行显示小哈哥的个人网站的网址:www.xiaohage.com,需要的代码如下:

LCD1602_Show_Str(01"www.xiaohage.com");

这里为什么写入字符'1',LCD1602正好可以显示1呢?因为在LCD1602内部有这样一个CGROM和CGRAM中字符代码与字符图形对应关系表:

上图即为CGROM表,表的最左边一列为允许用户自定义字模的CGRAM空间。

表的横行是其高4位地址,表的列是其低4位地址。

如果要显示字符'1',对应的十六进制为0x31,即高四位为0011,低四位为xxxx0001,组合一起即为要显示内容的位置,具体如上表中框选位置。

再对照ASCII码表,发现二者是一一对应的,所以我们直接发送ASCII码,即可显示对应其实际的字符。

初始化LCD1602

/* 初始化1602液晶 */
void LCD1602_Init(void)
{
 LCD1602_Write_Cmd(0x38); //16*2显示,5*7点阵,8位数据口
 delay_ms(5);
 LCD1602_Write_Cmd(0x0c); //开显示,光标关闭
 delay_ms(5);
 LCD1602_Write_Cmd(0x06); //文字不动,地址自动+1
 delay_ms(5);
 LCD1602_Write_Cmd(0x01); //清屏
 delay_ms(5);
}

结果展示

总的来说,LCD1602的驱动还是挺简单的,液晶屏的单价也不贵,唯一的缺点就是不能显示中文,至于选取哪种液晶屏,各位可以根据需要自由选取哈。

资料获取

微信公众号【嵌入式从0到1】后台回复“LCD1602”,可以下载本文对应的工程源码。

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