使用51单片机实现字符型液晶模块显示的资料说明

下面，我们再来学习字符型液晶模块TC1602的使用，接口单片机是at89s51。

【1602液晶模块简介】

字符型型液晶是一种用5×7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，即我们马上要学习的1602液晶模块，下面（图1）就是TC1602液晶模块的正面和反面照片。

液晶屏显示模块与数码管相比，它显得更为专业、漂亮。液晶显示屏以其微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧、使用方便等诸多优点，在仪器仪表、电子设备、家用电器等低功耗应用系统中得到越来越广泛的应用，使这些电子设备的人机界面变得越来越直观形象，目前已广泛应用于电子表、计算器、IC卡电话机、液晶电视机、便携式电脑、掌上型电子玩具、复印机、传真机等许多方面。本站S51增强型实验板配套的液晶模块是TC1602EL字符型液晶模块（带背光），它是目前使用最为广泛的液晶屏之一，相信你学会了对它的使用，那你对其它的液晶屏的使用也能得心应手，毕竟基本原理都差不多。

本站使用带背光的液晶模块TC1602EL，TC1602EL采用标准的16脚接口，其引脚功能如下：

第1脚：VSS为电源地，接GND。

第2脚：VDD接5V正电源。

第3脚：VL为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度。

第4脚：RS为寄存器选择，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：RW为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当RS和RW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RW为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平RW为低电平时可以写入数据。

第6脚：E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。

第7～14脚：D0～D7为8位双向数据线。

第15脚：BLA背光电源正极（+5V）输入引脚。

第16脚：BLK背光电源负极，接GND。

注意：液晶模块背光须消耗电流约为50mA左右，S51增强型实验板上设计了DIP微动开关来控制背光的开关，如右图所示，当实验板上的DIP开关（第3位）拨打到ON状态时，液晶背光显示，拨到OFF状态时，背光关闭。

TC1602液晶模块内带标准字库，内部的字符发生存储器（CGROM）已经存储了192个5×7点阵字符，32个5×10点阵字符。另外还有字符生成RAM（CGRAM）512字节，供用户自定义字符。如表1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，比如大写的英文字母“A”的代码是01000001B（41H），显示时模块把地址41H中的点阵字符图形显示出来，我们就能看到字母“A”。

表1： CGROM和CGRAM中字符代码与字符图形对应关系

1602液晶模块内部的控制器共有11条控制指令，如表2所示。它的读写操作、屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。（说明：1为高电平、0为低电平）

表2： 1602液晶模块内部的控制器共有11条控制指令

指令1：清显示，指令码01H，光标复位到地址00H位置

指令2：光标复位，光标返回到地址00H

指令3：光标和显示模式设置 I/D：光标移动方向，高电平右移，低电平左移 S：屏幕上所有文字是否左移或者右移。高电平表示有效，低电平则无效

指令4：显示开关控制。 D：控制整体显示的开与关，高电平表示开显示，低电平表示关显示 C：控制光标的开与关，高电平表示有光标，低电平表示无光标 B：控制光标是否闪烁，高电平闪烁，低电平不闪烁

指令5：光标或显示移位 S/C：高电平时移动显示的文字，低电平时移动光标

指令6：功能设置命令 DL：高电平时为4位总线，低电平时为8位总线 N：低电平时为单行显示，高电平时双行显示 F： 低电平时显示5x7的点阵字符，高电平时显示5x10的点阵字符

指令7：字符发生器RAM地址设置

指令8：DDRAM地址设置

指令9：读忙信号和光标地址 BF：为忙标志位，高电平表示忙，此时模块不能接收命令或者数据，如果为低电平表示不忙。

指令10：写数据

指令11：读数据

下面是TC1602液晶模块的一些主要技术参数：

1、逻辑工作电压（VDD）：+4.5 ～ +5.5V

2、LCD驱动电压（VDD - VL）：+4.5 ～ +13.0V

3、工作温度（Ta）： 0 ～ 60°C（常温）/-20 ～ 75 °C（宽温）

4、工作电流： 《 2.0mA

5、屏幕视域尺寸： 62.5 × 16.1mm

【TC1602EL液晶模块应用编程】

TC1602EL液晶显示模块可以和51系列单片机直接接口，下面就是S51增强型实验板的液晶接口电路（图2）。

图2

液晶显示模块是一个慢显示器件，所以在执行每条指令之前一定要确认模块的忙标志为低电平，表示不忙，否则此指令失效。要显示字符时要先输入显示字符地址，也就是告诉模块在哪里显示字符，表3是TC1602EL液晶模块的内部显示地址。

表3：1602液晶内部显示地址

比如第二行第一个字符的地址是40H，那么是否直接写入40H就可以将光标定位在第二行第一个字符的位置呢？这样不行，因为写入显示地址时要求最高位D7恒定为高电平1所以实际写入的数据应该是01000000B（40H）＋10000000B（80H）＝11000000B（C0H），下面就是在1602液晶模块第一行第1个字符位置显示字母“A”程序。

;*******************TC1602液晶模块字符显示试验**********************************

;******** 在1602液晶模块第一行第1个字符位置显示字母“A”程序 ********

RS　　　EQU　P3.4

RW　　　EQU　P3.5

E　　　 EQU　P3.6

ORG　　 0000H

AJMP　　START

ORG 　　0033H

START：　MOV　　 SP，#60H

MAIN： 　LCALL　 DELAY 　　　　　;判断液晶忙状态？

ACALL　 ENABLE

MOV　　 P1，#00000001B 　;写指令01H，清屏

ACALL　 ENABLE

MOV　　 P1，#00111000B 　;写指令38H，设定LCD为16×2显示，5×7点阵，8位数据接口

ACALL　 ENABLE

MOV　　 P1，#00001111B 　;写指令0FH，显示ON，光标ON，闪烁ON

ACALL　 ENABLE

MOV　　 P1，#00000110B 　;写指令06H，文字不动，光标自动右移

ACALL　 ENABLE

MOV　　 P1，#80H　　　　 ;第一行第1个字符地址

ACALL　 ENABLE

MOV　　 P1，#01000001B　 ;字母A的代码（#41H）

SETB 　 RS　　　　　　　;RS=1

CLR 　　RW　　　　　　　;RW=0

CLR　　 E　　　　　　　 ;E=0

ACALL　 DELAY　　　　　 ;判断液晶忙状态？

SETB　　E　　　　　　　 ;E=1

AJMP　　$

;-----------------

ENABLE： CLR　　 RS　　　　　　　;写入控制命令的子程序

CLR　　 RW

CLR　　 E

ACALL　 DELAY

SETB　　E

RET

;-----------------

DELAY：　MOV　　　P1，#0FFH　　　 ;判断液晶显示器是否忙的子程序

CLR　　　RS

SETB　　 RW

CLR　　　E

NOP

SETB　　 E

JB　　　 P1.7，DELAY　　 ;如果为高电平表示忙就循环等待

RET

END

程序在开始时对液晶模块功能进行了初始化设置，约定了显示格式。注意显示字符时光标是自动右移的，无需人工干预，每次输入指令都先调用判断液晶模块是否忙的子程序DELAY，然后输入显示位置的地址80H（第一行第1字符），最后输入要显示的字符“A”的代码41H，显示效果下面如图3所示。

前面我们进行了液晶显示一个字符“A”的实验，接下来再来编一个稍复杂点的多字符显示程序，相信你有了第一个程序的经验，下面的程序也就没有什么难度了，毕竟程序都差不多。下面程序实现两行显示：第1行显示“welcme！”，第2行显示“www.ourmpu.com”。显示效果见下图4。

;******** TC1602液晶模块字符显示试验单片机汇编程序 　********

;******** 第一行显示“welcme！　　　　　********

;******** 第二行显示“www.ourmpu.com” ********

RS　　 EQU　 P3.4

RW　　 EQU　 P3.5

E　　　EQU　 P3.6

ORG　　 0000H

AJMP 　 START

ORG 　　0033H

START：　MOV　　 SP，#60H

MAIN： 　LCALL　 DELAY　　　　;延时一段时间

MOV　　 P1，#01H　　　;写指令01H，清屏

LCALL　 ENABLE

MOV　　 P1，#38H　　　;写指令38H，设定LCD为16*2显示，5*7点阵，8位数据接口

LCALL　 ENABLE

MOV　　 P1，#0FH　　　;写指令0FH，显示ON，光标ON，闪烁ON

LCALL　 ENABLE

MOV 　　P1，#06H　　　;写指令06H，光标输入方式增量移位

LCALL　 ENABLE

MOV 　　P1，#80H　　　;第一行起始字符地址

LCALL　 ENABLE

MOV 　　DPTR，#TABLE1 ;第一行显示字符表头地址

LCALL 　DISP 　　　　;显示第一行数据

MOV 　　P1，#0C0H 　　;第二行起始字符地址

LCALL　 ENABLE

MOV 　　DPTR，#TABLE2 ;第二行显示字符表头地址

LCALL 　DISP 　　　　;显示第二行数据

AJMP　　MAIN 　　　　;返回主程序循环

;-----------------

ENABLE： CLR 　　RS 　　　　　;写指令子程序（请参照1602LCD使用说明书）

CLR 　　RW

CLR 　　E

LCALL 　DELAY

SETB 　 E

RET

;-----------------

DISP： 　MOV 　　R1，#16 　　　;准备显示一行16个字符

LOOP： 　MOV 　　A，#00H 　　　;将ACC清零

MOVC 　 A，@A+DPTR　　;查表取得要显示的数据

LCALL 　DISP1 　　　 ;写入一个数据

INC 　　DPTR 　　　　;数据表指针加1，准备取下一个数据

DJNZ 　 R1，LOOP 　　 ;一行没有显示完就继续

RET

;-----------------

DISP1：　MOV 　　P1，A 　　　　;写1字节数据到显示端口

SETB 　 RS 　　　　　;写数据时序（请参照1602LCD使用说明书）

CLR 　　RW

CLR 　　E

LCALL 　DELAY

SETB 　 E

RET

;-----------------

DELAY：　MOV　　 R7，#255　　　;延时子程序

D1： 　　MOV 　　R6，#255

D2： 　　DJNZ 　 R6，D2

DJNZ 　 R7，D1

RET

TABLE1： DB “ welcome！ ”

TABLE2： DB “ www.ourmpu.com ”

END

至此，我们学习了字符型液晶模块1602在S51增强型实验板上的应用及编程，相信大家看到一定这里都有点累了吧！现在回过头来再看看，其实液晶模块编程也并没有想像的那么高深、难学！现在，你就可以充分发挥你聪明才智，按自己的意愿及要求来编写各种各样的显示应用程序了，如万年历时钟、温度计、频率计等，可以充分发挥你的想象达到你所需要的各种显示效果。最后，让我们再欣赏一个基于S51增强型实验板开发的1602液晶模块高精度（4位小数）数字温度计的图片吧，见下图5所示。