第九章LCD显示器原理及应用课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第九章LCD显示器原理及应用,*,第九章LCD显示器原理及应用,2024/8/28,第九章LCD显示器原理及应用,第九章LCD显示器原理及应用2023/9/3第九章LCD显示,1,液晶显示器,（LCD）具有体积小、重量轻、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应用。,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，价格低廉；,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，但价格较高。汉字液晶显示器又分为,带字库和不带字库,的两种。,第九章LCD显示器原理及应用,液晶显示器（LCD）具有体积小、重量轻、功耗低、可以显示图形,2,9.1 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；我们现在看到的图形和实际见到的有些相似，但是有很大的差别，这些字码的显示是通过在方格中依次连接所得，拼凑成一个个字符；液晶显示屏的原理和数码管的相同，即,这些方格在这里的作用相当于一个个LED灯相互拥簇在一起,；在这里可以称方格为“数码管”；通过控制“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，数字液晶屏不能够显示汉字，因为所占据的位数不同。,图9-1 字符液晶显示器原理,第九章LCD显示器原理及应用,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,3,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起的，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，所以在使用液晶模块之前首先要了解其驱动模式。,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，描述一个汉字的点阵数据需要32个字节，因为一个字节占8个位，所以一个位正好描述液晶屏上一个点是否点亮。例如，,假设“1”表示某个点是亮的，“0”表示某个点是不亮的，,那么下图中“大”字的第一行可以用二进制表示为：0000，0001，0000，0000，即0x01和0x00两个字节。同理，可以推出“大”字其他行的二进制表示。明显，如果显示一个汉字，则需要用32个字节的数据来描述。,第九章LCD显示器原理及应用,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,4,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，但驱动方便。液晶屏的大小也有很大差异，典型的汉字液晶一般有,12232、12864、19264和240128,等。在实际应用中，要根据所要显示的内容、成本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,第九章LCD显示器原理及应用,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,5,9.2 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。,第九章LCD显示器原理及应用,9.2 字符型液晶显示器RT1602C字符型液晶显示器是一,6,9.1 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,第九章LCD显示器原理及应用,9.1 液晶显示器模块的原理一字符型液晶显示模块RT-16,7,显示容量：162个,字符,；工作电流2.0mA(5.0V)；字符尺寸：2.954.35mm。,RT-1602C采用标准的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,时选择,数据寄存器,、,低电平,时选择,指令寄存器,。,第5脚： 为读/写选择端，,高电平,时进行,读操作,，,低电平,时进行,写操作,。当,RS,和,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，,为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平， 为低电平时可以写入数据。,第九章LCD显示器原理及应用,显示容量：162个字符；工作电流2.0mA(5.0V)；字,8,第6脚：,E端为使能端,，当E端由高电平跳变成低电平时（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5V，并联一个电位器，调节背光亮度。,第16脚：BLK，背光电源地。,RS,寄存器及操作,0,0,指令寄存器,写入,0,1,忙信号和地址计数器,读出,1,0,数据寄存器,写入,1,1,数据寄存器,读出,第九章LCD显示器原理及应用,第6脚：E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时（负跳变）,9,二字符型液晶显示模块RT-1602C的内部结构,液晶显示模块RT-C1602C的内部结构可以分成三部分：一为LCD控制器，二为LCD驱动器，三为LCD显示装置，如图所示：,第九章LCD显示器原理及应用,二字符型液晶显示模块RT-1602C的内部结构第九章LCD,10,控制器采用HD44780，驱动器采用HD44100。HD44780是,集控制器，驱动器于一体,，专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点阵液晶像素的能力，并且HD44780的驱动能力可通过外接驱动器扩展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的能力（,即单行16个字符或两行8个字符,）。如果在外部加一HD44100外扩展多40路/列驱动，则可驱动162LCD,第九章LCD显示器原理及应用,控制器采用HD44780，驱动器采用H,11,3、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，地址分别为,00H27H，40H67H,，它下实际显示位置的排列顺序跟LCD的型号有关，液晶显示模块RT-1602C的显示地址与实际显示位置的关系如图所示。,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，可实现字符移动，闪烁等显示功能。,第九章LCD显示器原理及应用,3、HD44780的显示缓冲区DDRAM、字符发生存储器（R,12,HD44780内部的字符发生存储器（ROM）已经存储了160个不同的点阵字符图形，如图所示：,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。比如数字“1”的代码是00110001B（31H），又如大写的英文字母“A”的代码是01000001B（41H），可以看出英文字母的代码与ASCII编码相同。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,”。,第九章LCD显示器原理及应用,HD44780内部的字符发生存储器（ROM）已经存储了160,13,第九章LCD显示器原理及应用,第九章LCD显示器原理及应用,14,三指令格式与指令功能,LCD控制器HD44780内有多个寄存器，通过RS和R/W引脚共同决定选择哪一个寄存器，选择情况如表：,RS,寄存器及操作,0,0,指令寄存器写入,0,1,忙标志和地址计数器读出,1,0,数据寄存器写入,1,1,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 引脚上的电平决定对寄存器的选择和读/写，DB7DB0决定命令功能。,第九章LCD显示器原理及应用,三指令格式与指令功能RS寄存器及操作00指令寄存器写入01,15,第九章LCD显示器原理及应用,第九章LCD显示器原理及应用,16,第九章LCD显示器原理及应用,第九章LCD显示器原理及应用,17,第九章LCD显示器原理及应用,第九章LCD显示器原理及应用,18,第九章LCD显示器原理及应用,第九章LCD显示器原理及应用,19,第九章LCD显示器原理及应用,第九章LCD显示器原理及应用,20,第九章LCD显示器原理及应用,第九章LCD显示器原理及应用,21,9.2.3 RT1602C与单片机接口及程序,图9-3是RT1602C与单片机接口的具体连接方式，RT1602C液晶连接插槽位JP4。在使用液晶时，在第三引脚连接了一个10K的电位器用来调整对比度，若程序运行后液晶无显示，则可调整此电位器。,图9-3 1602与单片机接口,第九章LCD显示器原理及应用,9.2.3 RT1602C与单片机接口及程序图9-3是RT,22,1602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，从中读者可以体会液晶驱动程序的编制方法）.,#include,#define uchar unsigned char,#define uint unsigned int,sbit rs = P36 ; /定义寄存器选择位,sbit rw = P37 ; /定义读写控制线,sbit ep = P27 ; /定义使能端,code uchar 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LCD,bit lcd_bz(void) ; / 测试LCD忙碌状态,第九章LCD显示器原理及应用,1602液晶模块的驱动程序编制如下,23,void lcd_pos(uchar) ; /设定显示位置,void lcd_wdat(uchar) ; /写入字符显示数据到LCD,void 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(0x00,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(hour,minute,second);,第九章LCD显示器原理及应用,void lcd_pos(uchar) ;,24,void delay(uchar ms) / 延时子程序, uchar i ;,while(ms-),for(i = 0 ; i250;i+) ;,bit lcd_bz() / 测试LCD忙碌状态,bit result ;,rs = 0 ;,rw = 1 ;,ep = 1 ;,result = (bit)(P0 ,第九章LCD显示器原理及应用,第九章LCD显示器原理及应用,25,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 = cmd ;,ep = 1 ;,ep = 0 ;,void lcd_pos(uchar pos) /设定显示位置,lcd_wcmd(pos | 0x80) ;,void lcd_wdat(uchar dat) /写入字符显示数据到LCD,while(lcd_bz() ; /等待液晶空闲,第九章LCD显示器原理及应用,ep = 0 ;第九章LCD显示器原理及应用,26,rs = 1 ;,rw = 0 ;,ep = 0 ;,P0 = dat ;,ep = 1 ;,ep = 0 ;,void lcd_init() /LCD初始化设定,lcd_wcmd(0x38) ; /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(0x01) ; /清除LCD的显示内容（参指令1）,delay(1) ;,lcd_wcmd(0x06) ; /入口模式设置：光标右移，文字不移（参指令3）,delay(1) ;,lcd_wcmd(0x0c) ; /入口模式设置：开显示，无光标，光标不闪烁（参指令4）,delay(1) ;,第九章LCD显示器原理及应用,rs = 1 ;第九章LCD显示器原理及应用,27,/*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 putchar(uchar weizhi,uchar da) /在weizhi处显示字符da,delay(1);,lcd_pos(weizhi);,lcd_wdat(da);,第九章LCD显示器原理及应用,/*以下是在LCD上显示数组数据的函数。先写显示地址，后写显,28,void showtime(uchar h,uchar m,uchar s)/显示时间（h:小时，m:分，s:秒）,putchar(0x40,mayuanh/10); /在位置0x40显示小时的高位,putchar(0x41,mayuanh%10); /在位置0x41显示小时的低位,putchar(0x42,:); /在位置0x42显示“：”,putchar(0x43,mayuanm/10); /在位置0x43显示分的高位,putchar(0x44,mayuanm%10); /在位置0x44显示分的低位,putchar(0x45,:); /在位置0x45显示“：”,putchar(0x46,mayuans/10); /在位置0x46显示秒的高位,putchar(0x47,mayuans%10); /在位置0x47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=0x01;,TL0=0xb0; /赋初值，定时50ms,第九章LCD显示器原理及应用,void showtime(uchar h,uchar m,29,TH0=0x3c;,TR0=1; /启动定时器,EA=1;,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=0xb0; /重新赋初值,TH0=0x3c;,i+;,if(i=20) /1秒钟到,second+;,i=0;,if(second=60),second=0;,minute+;,第九章LCD显示器原理及应用,TH0=0x3c;第九章LCD显示器原理及应用,30,if(minute=60),minute=0;,hour+;,if(hour=24),hour=0;,第九章LCD显示器原理及应用, 第九章LCD显示器原理及应用,31,9.1.2 LCD显示器与单片机的接口与应用,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，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、第一列开始显示“GOOD”，第二行、第6列开始显示“BYE”。,第九章LCD显示器原理及应用,9.1.2 LCD显示器与单片机的接口与应用,32,#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)；,第九章LCD显示器原理及应用,#include 第九章LCD显示器原理,33,void main( ) /主函数,SP=0x50；,init( )；,wcmd(0x80)； /写入显示缓冲区起始地址为第1行第1列,wdta(0x44)； /第1行第1列显示字母“G”,wdat(0x4f)； /第1行第2列显示字母“O”,wdat(0x4f)； /第1行第3列显示字母“O”,wdat(0x47)； /第1行第4列显示字母“D”,【80H45HC5H】,wcmd(0xc5)； /写入显示缓冲区起始地址为第2行第6列,wdat (0x42)； /第2行第6列显示字母“B”,wdat (0x59)； /第2行第7列显示字母“Y”,wdat (0x45)； /第2行第8列显示字母“E”,while(1)；,第九章LCD显示器原理及应用,void main( ) /主函数第九章LCD显示器原,34,void init() / 初始化函数，主要写命令,wcmd(0x01)； /01H=0000 0001，清屏,wcmd(0x38)； /38H=0011 1000，使用8位，显示两行，用5*7的字型,wcmd(0x0e)； /0eH0000 1110，显示器开，光标开，字符不闪烁,wcmd(0x06)； /06H0000 0110，字符不动，光标自动右移一格,RS,寄存器及操作,0,0,指令寄存器,写入,0,1,忙信号和地址计数器,读出,1,0,数据寄存器,写入,1,1,数据寄存器,读出,第九章LCD显示器原理及应用,void init() / 初始化函数，主要写命令RS,35,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&0x80)； /如果忙，则等待。参见忙指令格式,delay( )； / 延时大约2ms,由于LCD是一慢速显示器件，所以在执行每条指令之前一定要确认LCD的忙标志为0，即非忙状态，否则该命令将失效。,void wcmd(unsigned char cmd) /写命令函数, RS=0；RW=0,fbusy( )； / 写命令前，先检查设备是否忙？,E=0；RS=0；RW=0； / 指令寄存器写入,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LCD,E=0；,delay( )；,第九章LCD显示器原理及应用,void fbusy( ) /检查忙函,36,void wdat(unsigned char dat) /写数据函数,RS=1；RW=0,fbusy( )； / 写数据前，先检查设备是否忙？,E=0；RS=1；RW=0；,E=1； / E由高电平到低电平跳变，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2ms,void delay( ) /延时函数,unsigned char y；,for (y=0；y255；y+)； / 【大约2ms多一点】,第九章LCD显示器原理及应用,void wdat(unsigned char dat),37,第九章LCD显示器原理及应用,第九章LCD显示器原理及应用,38,#include ,#include ,#define uchar unsigned char,#define uint unsigned int,sbit RS = P20;,sbit RW = P21;,sbit EN = P22;,void Delayms(uint ms) / 延时“ms”毫秒,unsigned char i;,while(ms-),for(i=0;i120;i+);,第九章LCD显示器原理及应用,#include 第九章LCD显示器原理及,39,uchar Busy_Check(),unsigned char LCD_Status;,RS = 0;RW = 1; /,读忙状态, RS=0；RW=1,EN = 1;,Delayms(1); / 延时1ms,LCD_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(),RS = 0; RW = 0;,/写命令,RS=0；RW=0,EN = 0;,P0 = cmd;,EN = 1;,Delayms(1);,EN = 0;,第九章LCD显示器原理及应用,uchar Busy_Check()第九章LCD显示器原理及,40,void Write_LCD_Data(uchar dat),while(Busy_Check(),RS = 1;RW = 0;,/写数据,RS=1；RW=0,EN = 0;,P0 = dat;,EN = 1;,Delayms(1);,EN = 0;,void Initialize_LCD(),Write_LCD_Command(0x38); / 0011 1000，8位，显示两行，用5*7的字型,Delayms(1);,Write_LCD_Command(0x01); /00000001，清屏,Delayms(1);,第九章LCD显示器原理及应用,void Write_LCD_Data(uchar dat),41,Write_LCD_Command(0x06); /0000 0110，字符不动，光标自动右移一格,Delayms(1);,Write_LCD_Command(0x0c); / 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(0x80 | x);,if(y = 1),Write_LCD_Command(0xc0 | x);,for(i=0;i16;i+),Write_LCD_Data(stri);,第九章LCD显示器原理及应用,Write_LCD_Command(0x06); /000,42,/* writer:shopping.w */,#include ,#include ,#define uchar unsigned char,#define uint unsigned int,void 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=,第九章LCD显示器原理及应用,/* writer:shop,43,Many CAD users dismiss,process of 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+);,第九章LCD显示器原理及应用,第九章LCD显示器原理及应用,44,void V_Scroll_Display(),uchar i,j,k = 0;,uchar *p = Msg0;,uchar *q = MsgLine_Count + strlen(MsgLine_Count);,while(pq),for(i=0;(iLine_Count),break;,p = Msgk;,Disp_Bufferi = *p+;,第九章LCD显示器原理及应用,void V_Scroll_Display()第九章LCD显,45,for(j=i;j16;j+),Disp_Bufferj= ;,while(F0),Delayxms(5);,ShowString(0,0, );,Delayxms(150);,while(F0),Delayxms(5);,ShowString(0,1,Disp_Buffer);,Delayxms(150);,while(F0),Delayxms(5);,ShowString(0,0,Disp_Buffer);,ShowString(0,1, );,Delayxms(150);,ShowString(0,0, );,ShowString(0,1, );,第九章LCD显示器原理及应用,for(j=i;j16;j+)第九章LCD显示器原理及应,46,void H_Scroll_Display(),uchar m,n,t = 0,L=0;,uchar *p = Msg0;,uchar *q = MsgLine_Count + strlen(MsgLine_Count);,for(m=0;m16;m+),Disp_Bufferm= ;,while(pq),if(m=16|m=31)& *p = ),p+;,for(m=16;mLine_Count),break;,p = Msgt;,Disp_Bufferm = *p+;,for(n=m;n32;n+),Disp_Buffern= ;,for(m=0;m=16;m+),while(F0),Delayxms(5);,ShowString(0,L,Disp_Buffer+1);,while(F0),Delayxms(5);,Delayxms(20);,L = (L=0)? 1:0;,Delayxms(200);,if(L=1),ShowString(0,1, );,第九章LCD显示器原理及应用,第九章LCD显示器原理及应用,48,演讲完毕，谢谢听讲,!,再见，see you again,3rew,2024/8/28,第九章LCD显示器原理及应用,演讲完毕，谢谢听讲!再见，see you again3rew,49,