剖析单片机LCD液晶显示器的实验

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,*,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,*,剖析单片机LCD液晶显示器的实验,LCD特点,1,LCD原理,2,LCD分类,3,各种图形的显示原理,4,教学目标：,Liquid Crystal Display 的简称。,LCD 液晶显示器,一、LCD特点：,体积小、重量轻,厚度薄,功耗低,显示质量高,数字式接口,二、LCD工作原理：,1、两片平行的玻璃当中放置液态的晶体；,2、中间有许多垂直和水平的细小电线；,3、透过通电与否来控制杆状水晶分子改变方向，将光线折射出来产生画面。,三、LCD 分类：,1、显示方式：,段 式,字 符 式,点 阵 式,1、段式的应用：,也用来在便携式应用的场合来代替数码管,计算器、电子表、数字万用表等,显示类型与数码管类似，靠7个字段拼凑数字显示,一般只能显示09，AF16种字符。,驱动简单，耗电量小,在仅需要显示数字的场合应用较多,实例：,2、字符式和点阵式：,2、,字符型,Lcd固定每行显示多少个字,符，每个字符显示的位置固定。,1、,点阵型,Lcd就是整个Lcd由若干个点,构成，如240128就是240*128个点，可,以显示图形和汉字、字母、符号等，要,显示的内容大小可以自己定义,字符和点阵的区别：,1、段式一般没有专门的控制器，显示的,东西都是相对固定的，一般把显示的,内容直接开模做。有专门的多段码液,晶驱动控制芯片。,3、段式、字符和点阵区别：,2、字符型、图形式的液晶则有控制器,（要翻译MCU送来的控制命令）。,不同的控制器指令不一样。而具体的,液晶结构，也需要不同的控制器。主,要是点阵结构、扫描模式。,三、LCD 分类：,黑白显示,彩色显示,多灰度,2、色彩,三、LCD 分类：,静态驱动,主动矩阵驱动,3、驱动方式：,单纯矩阵驱动,三、LCD 分类：,带背光,不带背光,4、采光：,四、图形的显示原理：,1个字节,16字节*8位/字节=128个位,64行,64*16字节=1024个显示单元,四、图形的显示原理：,64*16字节=1024个显示单元,在存储区有1024字节一一对应,64*128点阵=8192个点,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,存储地址编码,000H,001H,002H,00FH,显示单元,四、图形的显示原理：,(1024),10,=(400),16,000H3FFH,例：当（000H)=FFH时，（015H)=FFH,001,002,003,004,005,006,007,008,009,00A,00B,00C,00D,00E,00F,010,011,012,013,014,016,017,01F,02F,03F,屏幕的对应位置显示一条短亮线，长度为8个点,四、图形的显示原理：,线段：,2、字符：,四、图形的显示原理：,8列,6行,8列,8行,1 2 3 4 5,1,2,3,4,5,6,7,0,1,1,1,0,1,0,0,0,1,1,0,0,0,1,1,0,0,0,1,1,1,1,1,1,1,0,0,0,1,1,0,0,0,1,字 模,2、字符：,输入法,国标码,机内码,音码,形码,音形义,区位码,汉字编码：,汉字编码：,1980年，为了使每一个汉字有一个全国统一的代码,，我国颁布了第一个汉字编码 的国家标准：,GB2312-80,信息交换用汉字编码字符集,将其中的汉字和其他符号按照一定的规则排列成为一,个大的表格，在这个个表格中，,第一（横）行,称为一,个“,区,”，,每一（竖）列,称为一个“,位,”，整个表格,共有94区，每区有94位，并将“区”和“位”用十进,制数字进行编号：即区号为01-94，位号为01-94。,1,94,94,94,94列（位）,94行（区）,汉字编码：,汉字编码：,第01-09区：,分别存放了682个,标点符号,运算符号,制表符号,数字,序号,英文字母,俄文字母,日文假名,希腊字母,汉语拼音字母,汉语注音字母等,第10-15区,有待扩展的空白区,第16-55区： （最常用的汉字）,按照汉语拼音的顺序依次存放了3755个一级汉字,第56-87区： （次常用的汉字）,按照部首顺序依次存放了3008个二级汉字,第88区以后,有待扩展的空白区,汉字编码：,汉字编码：,保：,区位码：,1703D,区位码：,1103H,国标码：,3123H,+2020H,而西文字符“1”和“#”的ASCII也为31H和23H,0,0,1,1,0,0,0,1,31H,0,0,1,0,0,0,1,1,23H,0,0,1,1,0,0,0,1,31H,1,0,1,1,0,0,0,1,B1H,机内码：,B1A3H,+8080H,国标码：,3123H,汉字编码：,机内码：,B1A3H,+A0A0H,区位码：,1103H,国标码：,3123H,+2020H,区位码：,1103H,机内码：,B1A3H,+8080H,汉字编码：,2、汉字机内码一个汉字占两个字节,汉字编码：,1、汉字机内码的每个字节都大于128,（FFH)，这就解决了与西文字符的ASCII,码冲突的问题,LCD显示汉字,0x40,0x40,0x20,0x20,0x27,0xFE,0x84,0x04,0x40,0x38,0x01,0xC0,0x11,0x00,0x11,0xFC,0x21,0x10,0x21,0x10,0xC7,0xFE,0x40,0x00,0x40,0x10,0x41,0x08,0x42,0x04,0x4C,0x04,LCD显示汉字,64*128点阵=8192个点,LCD显示汉字,64*128点阵=8192个点/16*16点阵=32,16个字符*2行=32,LCD 应用及仿真,本讲的主要内容：,1、 教学目标,2、 LCD功能引脚介绍,3、 LCD指令介绍,4、举例-显示字符、汉字,5、完成上节课的任务案例,教学目标,：,1、制作一个用LCD显示字符的单片机系统,2、制作一个用LCD显示汉字的单片机系统,3、掌握单片机的LCD显示接口电路工作原理及其应用,4、初步掌握单片机应用系统分析和软硬件设计的基本方法，建立单片机系统设计的基本概念,一、1602字符型简介：,16*1：,20*2：,16*2：,40*2：,1、1602字符型技术参数：,显示容量：,16*2个字符,芯片工作电压：,4.55.5V,工作电流：,2.0mA(5.0V),模块最佳工作电压：,5.0V,字符尺寸：,2.95*4.35mm,指令：,11种,3、指令说明：,3、指令说明：, 清屏指令：使DDRAM的内容全部被清除，屏幕光标回原位，地址计数器AC=0。,运行时间(250KHz)：1.64ms。, 归位指令：使光标和光标所在位的字符回原点(屏幕的左上角)。但DDRAM单元内容不变。地址计数器AC=0。运行时间(250KHz)：1.64ms。,3、指令说明：, 输入方式设置。,该指令设置光标、画面的移动方式。,I/D=l：数据读写操作后，AC自动增1；,I/D=0：数据读写操作后，AC自动减l；,S=1：当数据写入DDRAM，显示将全部左移(I/D=1)或全部右移 (I/D=0)，此时光标看上去未动，仅仅是显示内容移动，但从DDRAM中读取数据时，显示不移动；,S0：显示不移动，光标左移(I/D=1)或右移(I/D=0)。,3、指令说明：, 显示开关控制。,该指令设置显示、光标及闪烁开、关。,D：显示控制，D=1，开显示(Display ON)，D=0，关显示(Display OFF)；,C：光标控制，C=1，开光标显示，C=0，关光标显示；,B：闪烁控制，B=1，光标所指的字符同光标一起以0.4s交变闪烁，B=0，不闪烁。运行时间(250KHz)：40s 。,3、指令说明：,3、指令说明：, 光标或画面移位。,该指令使光标或画面在没有对DDRAM进行读写操作时被左移或右移，不影响DD RAM。S/C=0、R/L1，光标左移一个字符位，AC自动减1；S/C=0、R/L=1，光标右移一个字符位，AC自动加1；S/C=1、R/L=0，光标和画面一起左移一个字符位；S/C=I、R/L1，光标和画面一起右移一个字符位。运行时间(250KHz)：40s。, 功能设置。,该指令为工作方式设置命令(初始化命令)。对HD44780初始化时，需要设置数据接口位数DL(4位或8位)、显示行数N、点阵模式F(57或510)。,DL：设置数据接口位数，DL=1，8位数据总线DB7DB0；DL=0，4位数据总线DB7DB4，而DB3DB0不用，在此方式下数据操作需两次完成；,N：设置显示行数，N=1，2行显示；N=0，1行显示。,F：设置点阵模式，F=0，57点阵，F=1，510点阵。,运行时间(250KHz)：40s。,3、指令说明：,3、指令说明：, CGRAM地址设置。,该指令设置CGRAM地址指针。A5A0=00 000011 1111。地址码A5A0被送入AC中，在此后，就可以将用户自定义的显示字符数据写入CGRAM或从CGRAM中读出。,运行时间(250KHz)：40s。,3、指令说明：, DDRAM地址设置。,该指令设置DDRAM地址指针。若是一行显示，地址码A6A0004FH有效；若是二行显示，首行址码A6A00027H有效，次行址码A6A04067H有效。在此后，就可以将显示字符码写入DDRAM或从DDRAM中读出。,运行时间(250KHz)：40s 。,读忙标志BF和AC值，该指令读取BF及AC。BF为内部操作忙标志，BF=1，忙，BF=0，不忙。AC6AC0为地址计数器AC的值。当BF=0时，送到DB6DB0的数据(AC6AC0)有效。, 写数据到DDRAM或CGRAM，该指令根据最近设置的地址性质，将数据写入DDRAM或CGRAM中。实际上，数据被直接写入DR，再由内部操作写入地址指针所指的DDRAM或CGRAM。运行时间(250KHz)：4s 。,3、指令说明：,11读DDRAM或CGRAM数据，该指令根据最近设置的地址性质，从DDRAM或CGRAM读数据到总线DB7DB0上。运行时间(250KHz)：40s。,3、指令说明：,读操作时序：,写操作时序：,设计实例例1,：,在LCD1602字符型液晶第一行显示网站名：；在第二行显示联系 ：,053282228222。,例1硬件原理图,：,例1程序流程图,：,开始,LCD初始化,延时,设第1行显示位置,显示第1行内容,设第2行显示位置,显示第2行内容,结束,二、1602点阵型简介：,128*64：,122*32：,240*320：,1、12864点阵型技术参数：,显示容量：,128*64,芯片工作电压：,V,DD,为+5V,模块内自带-10V负压，用于LCD的驱动电压,占空比：,1/64,指令：,7种,设计实例例2,：,显示几行汉字，如图所示：,例2硬件原理图,：,例2程序流程图,：,开始,LCD初始化,延时,开左半屏,显示左半屏内容,开右半屏,显示右半屏内容,作业：,一、完成以上两个案例：,要求：,1、软件仿真，,显示内容不能和源文件相同，显示位置,也不得和案例相同。,2、硬件仿真,拓展：,1、以上两个案例只能在程序中更改,显示内容，如何通过键盘控制？,2、能否实现由计算机输入文字更改显示？,