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LCD1602的电路图和程序————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：MS基于1602字符型液晶显示器的显示系统姓名：杨越班级：电子11-1学号：110400104一、实习目的(1)了解飞思卡尔单片机的基本原理，掌握其基本的工作流程。
(2)了解LCD1602的基本原理及用法。
(3)能够熟练使用CodeWarrior软件编写C语言程序，使用BDM仿真器下载程序。
（4）能够熟练焊接电路板。
二、实验设备与器件CodeWarrior软件，BDM仿真器，万用电路板,飞思卡尔单片机，LCD1602液晶显示器,三、实验内容内容：利用飞思卡尔单片机制作基于1602字符液晶显示器的显示系统要求：用四个按键控制，按下第一个按键显示1，按下第二个按键显示2，以此类推。
（1）LCD1602液晶显示器的原理：1602共16个管脚，但是编程用到的主要管脚不过三个，分别为：RS(数据命令选择端),R/W（读写选择端）,E（使能信号）;以后编程便主要围绕这三个管脚展开进行初始化，写命令，写数据。
以下具体阐述这三个管脚：RS为寄存器选择，高电平选择数据寄存器，低电平选择指令寄存器。
R/W为读写选择，高电平进行读操作，低电平进行写操作。
E端为使能端，后面和时序联系在一起。
除此外，D0~D7分别为8位双向数据线。
操作时序：RS R/W 操作说明0 0 写入指令码D0~D70 1 读取输出的D0~D7状态字1 0 写入数据D0~D71 1 从D0~D7读取数据注：关于E=H脉冲——开始时初始化E为0，然后置E为1，再清0.读取状态字时，注意D7位，D7=1，禁止读写操作；D7=0，允许读写操作；所以对控制器每次进行读写操作前，必须进行读写检测。
（即后面的读忙子程序）指令集：LCD_1602 初始化指令小结：0x38 设置16*2显示，5*7点阵，8位数据接口0x01 清屏0x0F 开显示，显示光标，光标闪烁0x08 只开显示0x0e 开显示，显示光标，光标不闪烁0x0c 开显示，不显示光标0x06 地址加1，当写入数据的时候光标右移0x02 地址计数器AC=0;（此时地址为0x80）光标归原点，但是DDRAM 中断内容不变0x18 光标和显示一起向左移动(2)飞思卡尔单片机的功能及特点：MC9S12XS128是 16 位单片机，由 16 位中央处理单元（CPU12X）、128KB 程序、Flash(P-lash)、8KB RAM、8KB 数据 Flash(D-lash)组成片内存储器。
实用标准文档文案大全MS基于1602字符型液晶显示器的显示系统姓名：杨越班级：电子11-1学号：110400104一、实习目的(1)了解飞思卡尔单片机的基本原理，掌握其基本的工作流程。
(2)了解LCD1602的基本原理及用法。
(3)能够熟练使用CodeWarrior软件编写C语言程序，使用BDM仿真器下载程序。
（4）能够熟练焊接电路板。
二、实验设备与器件CodeWarrior软件，BDM仿真器，万用电路板,飞思卡尔单片机，LCD1602液晶显示器,三、实验内容内容：利用飞思卡尔单片机制作基于1602字符液晶显示器的显示系统要求：用四个按键控制，按下第一个按键显示1，按下第二个按键显示2，以此类推。
（1）LCD1602液晶显示器的原理：1602共16个管脚，但是编程用到的主要管脚不过三个，分别为：RS(数据命令选择端),R/W（读写选择端）,E（使能信号）;以后编程便主要围绕这三个管脚展开进行初始化，写命令，写数据。
以下具体阐述这三个管脚：RS为寄存器选择，高电平选择数据寄存器，低电平选择指令寄存器。
R/W为读写选择，高电平进行读操作，低电平进行写操作。
E端为使能端，后面和时序联系在一起。
除此外，D0~D7分别为8位双向数据线。
操作时序：注：关于E=H脉冲——开始时初始化E为0，然后置E为1，再清0.读取状态字时，注意D7位，D7=1，禁止读写操作；D7=0，允许读写操作；所以对控制器每次进行读写操作前，必须进行读写检测。
（即后面的读忙子程序）指令集：LCD_1602 初始化指令小结：0x38设置16*2显示，5*7点阵，8位数据接口0x01清屏0x0F开显示，显示光标，光标闪烁0x08只开显示0x0e开显示，显示光标，光标不闪烁0x0c开显示，不显示光标0x06地址加1，当写入数据的时候光标右移0x02地址计数器AC=0;（此时地址为0x80）光标归原点，但是DDRAM中断内容不变0x18光标和显示一起向左移动(2)飞思卡尔单片机的功能及特点：MC9S12XS128是 16 位单片机，由 16 位中央处理单元（CPU12X）、128KB 程序、Flash(P-lash)、8KB RAM、8KB 数据Flash(D-lash)组成片内存储器。
LCD画线方法及C语言实现数学上的直线是没有宽度、由无数个点构成的集合，显然，光栅显示器只能近地似显示直线。
当我们对直线进行光栅化时，需要在显示器有限个象素中，确定最佳逼近该直线的一组象素，并且按扫描线顺序，对这些象素进行写操作，这个过程称为用显示器绘制直线或直线的扫描转换。
由于在一个图形中，可能包含成千上万条直线，所以要求绘制算法应尽可能地快。
本节我们介绍一个象素宽直线绘制的三个常用算法：数值微分法（DDA）、中点画线法和Bresenham算法。
（1）数值微分(DDA)法设过端点P0(x0 ,y0)、P1(x1 ,y1)的直线段为L(P0 ,P1)，则直线段L的斜率为k=(y1-y0)/(x1-x0)。
要在显示器显示L，必须确定最佳逼近L的像素集合。
我们从L的起点P0的横坐标x0向L的终点P1的横坐标x1步进，取步长=1(个象素)，用L的直线方程y=kx+b 计算相应的y坐标，并取象素点(x,round(y))作为当前点的坐标。
因为：yi+1 = kxi+1+b = kxi+b+kDx = yi+kDx所以，当Dx =1; yi+kDx = yi+k。
也就是说，当x每递增1，y递增k(即直线斜率)。
根据这个原理，我们可以写出DDA画线算法程序。
DDA画线算法程序：void DDALine(int x0,int y0,int x1,int y1,int color){int x；float dx, dy, y, k；dx = x1-x0；dy=y1-y0；k=dy/dx,；y=y0；for (x=x0；x< x1；x++){drawpixel (x, int(y+0.5), color)；y=y+k；}}注意：我们这里用整型变量color表示象素的颜色和灰度。
举例：用DDA方法扫描转换连接两点P0（0,0）和P1（5,2）的直线段。
图2.1.1直线段的扫描转换注意：上述分析的算法仅适用于|k| ≤1的情形。
1、关于1602液晶的电气参数一般市场上的1602液晶使用的驱动器为HD44780U或HD44780S，市场上大部分液晶用的是后者。
HD44780S的供电电压为5V±10%，而HD44780U 的供电电压为2.7V～5.5V。
也就是说，绝大部分1602液晶只能工作在5V 电压下，其供电电压必须为5V。
经过试验发现，1602液晶的供电虽然必须为5V，但其控制总线和数据总线可以用3.3V电平（因为对于TTL电平，一般大于2.5V以上都算高电平，不过最可靠的是大于3.6V），只不过在3.3V 电平下，数据的通信速度会大大降低，这一点需要在写驱动时注意。
需要时，可以将MCU的IO配置为漏极开路方式，用上拉电阻拉到5V电平；实在不能配置为漏极开路方式时，请查阅MCU的电气参数，在允许的条件下，直接使用电阻弱上拉也可以。
2、硬件连接1602液晶可以使用4位或8位通信模式，通信可以是双向的或单向的，双向通信主要是为了读取LCD忙标志和AC地址寄存器和DDRAM和CGRAM中的值，一般用处不大，因为1602不支持点阵绘图功能。
在连接时，注意4位通信方式下，LCD只使用DB7～DB4，一般情况下会使用MCU 某端口的高4位或低4位与之连接，注意写驱动时在必要的情况下对端口的其它几位要保护，防止破坏其数据；当然如果没有使用其它4位时则不必要保护（奇怪，不使用其它4位干嘛用4位通信方式嘛？）。
还要注意的是，如果需要双向通信，则必须选择既能做输入又能做输出的IO口，特别是对于RS、RW和E这三条控制线，若能选择支持位寻址的IO口则可以方便编程。
3、底层驱动问题通用1602液晶的时序如图：（1）、写时序（2）、读时序总的说来，按照这个时序图来编写驱动程序是不会出什么问题的，只是要深刻理解时序图中各参数的涵义。
编程中要特别关注E这根控制线。
写操作的时序应该是：①、RS=0（写指令寄存器）或RS=1（写数据寄存器）；②、RW=0（写操作）；③、将数据写到数据线上；④、E=1；⑤、E=0 。
#include 〈reg51.h>#include 〈intrins。
h〉#include <stdio。
h〉#include 〈stdlib。
h〉unsigned char code Error［]={”error”｝;unsigned char code Systemerror［]=｛”system error”};unsigned char code Lcd［]={"lcd calculate”}；char str[16]；sbit RS=P2^0;sbit RW=P2^1；sbit E=P2^2；sbit BF=P0^7;/*＊＊**＊**＊＊＊＊**＊*＊＊＊***＊函数功能：延时1ms＊＊***＊＊＊＊***＊**＊**＊＊*＊＊/void delay1ms(){unsigned char i,j;for （i=0;i〈10;i++)for (j=0;j<33;j++);｝/＊＊*＊***＊**＊＊*＊**＊**＊*＊**函数功能：延时n毫秒入口参数：n**＊*＊*＊*＊＊＊＊＊***＊*＊＊*＊**/void delaynms（unsigned char n）{unsigned char i;for （i=0；i〈n；i++)delay1ms()；}/*＊*＊＊＊＊＊＊**＊**＊**＊＊＊＊***＊*****＊**＊＊*函数功能：判断液晶模块的忙碌状态返回值：result。
result=1，忙碌;result=0，不忙。
**＊＊＊*＊*＊*＊＊＊****＊**＊**＊＊*＊＊＊***＊**＊/bit BusyTest(void）{bit result；RS=0; //根据规定,RS为低电平、RW为高电平时,可以读状态RW=1;E=1；//E=1，才允许读/写_nop_（)；_nop_（）;_nop_（）；_nop_(）;result=BF; //将忙碌标志电平赋给resultE=0;return result；}/*＊＊＊＊＊＊＊**＊＊＊＊*＊***＊*＊***＊**＊＊*＊＊*＊*＊函数功能：将模式设置指令或显示地址写入液晶模块入口参数：dictate＊***＊＊*＊＊＊＊*＊＊*＊＊＊＊*＊＊*＊＊＊*＊*＊＊*＊*＊＊＊＊/void WriteInstruction（unsigned char dictate){while（BusyTest(）==1); //如果忙就等待RS=0；//根据规定，RS和R/W同为低电平时，可以写入指令RW=0；E=0;_nop_（）;_nop_（）；P0=dictate；//将数据送入P0口,即写入指令或地址_nop_()；_nop_（）；_nop_（）；_nop_();E=1; //E置高电平_nop_(）;_nop_();_nop_();_nop_（);E=0;}/＊＊**＊***＊**＊＊＊*＊*＊＊＊*＊**＊*＊***＊＊＊＊＊＊*＊*＊＊函数功能:指定字符显示的实际地址入口参数：x,y*＊*****＊*＊*＊***＊*＊＊**＊＊＊***＊＊＊***＊*＊＊*＊**/void WriteAddress（unsigned char x，unsigned char y){unsigned char temp;if（x==0){switch（y)｛case 0:temp=0x00; break;case 1：temp=0x01；break;case 2：temp=0x02;break;case 3：temp=0x03;break;case 4：temp=0x04;break;case 5:temp=0x05；break；case 6:temp=0x06;break；case 7:temp=0x07；break；case 8:temp=0x08;break;case 9：temp=0x09;break;case 10：temp=0x0a;break；case 11:temp=0x0b;break;case 12：temp=0x0c;break;case 13:temp=0x0d;break;case 14:temp=0x0e;break;case 15：temp=0x0f；break；}｝if（x==1）{switch(y)｛case 0:temp=0x40;break；case 1:temp=0x41；break;case 2：temp=0x42;break;case 3：temp=0x43;break；case 4:temp=0x44;break；case 5：temp=0x45；break；case 6：temp=0x46;break;case 7:temp=0x47；break；case 8:temp=0x48;break;case 9：temp=0x49；break;case 10:temp=0x4a;break;case 11:temp=0x4b;break；case 12:temp=0x4c;break;case 13：temp=0x4d；break；case 14：temp=0x4e；break；case 15：temp=0x4f；break;｝｝WriteInstruction(temp｜0x80); //显示位置的确定方法规定为“80H+地址码x”}/＊＊*＊＊*＊*＊＊＊＊*＊＊＊*＊****＊*＊***＊＊***＊＊＊*＊*＊＊函数功能：将数据（字符的标准ASCII码）写入液晶模块入口参数：y＊***＊＊＊**＊＊*＊*＊＊＊＊******＊＊**＊******＊*＊**＊/void WriteData (unsigned char y）｛while（BusyTest（）==1）;RS=1; //RS为高电平，RW为低电平时，可以写入数据RW=0;E=0；P0=y；//将数据送入P0口，即将数据写入液晶模块_nop_(）;_nop_（);_nop_（）;_nop_（);E=1;_nop_(）;_nop_();_nop_();_nop_(）；E=0；//当E由高电平跳变成低电平时，液晶模块开始执行指令}/＊*****＊*＊****＊＊**＊＊＊＊＊＊***＊*＊＊＊＊＊***＊***＊函数功能:对LCD的显示模式进行初始化设置＊*＊＊**＊＊＊＊＊*＊＊＊***＊＊＊＊＊＊＊*＊*＊**＊＊＊****＊＊*/void LcdInitiate(void）{delaynms（15); //延时15ms,首次写指令时应给LCD一段较长的反应时间WriteInstruction（0x38）; //显示模式设置delaynms(5）;WriteInstruction（0x38);delaynms(5);WriteInstruction(0x38)；delaynms(5);WriteInstruction（0x0c）；//显示模式设置:显示开，无光标，光标不闪烁delaynms(5）；WriteInstruction(0x06）；//显示模式设置：光标右移，字符不移delaynms（5）;WriteInstruction(0x01）；//清屏幕指令,将以前的显示内容清除delaynms(5)；}/＊＊**＊＊***＊＊＊＊*＊＊**＊＊＊＊＊＊＊＊**＊＊**＊*＊＊*＊*函数功能：显示字符串＊＊***＊***＊*＊**＊*＊*＊***＊**＊＊＊***＊＊**＊＊*＊/void display_error(）｛unsigned char i；WriteAddress（0,0）;i=0；while（Error[i]！='\0'）｛WriteData（Error[i］);i++;delaynms(100);｝｝void display_systemerror（){unsigned char i;WriteAddress(0,0)；i=0;while(Systemerror[i]！='\0’)｛WriteData(Systemerror[i］）；i++;delaynms(100)；｝｝void display_lcd()｛unsigned char i;WriteAddress(0,0）；i=0；while（Lcd[i］!='\0'）{WriteData（Lcd[i])；i++；delaynms(100）;}｝/*＊*＊＊＊＊＊＊**＊****＊＊＊*＊＊***** 函数功能：按键判断＊＊＊＊**＊*＊＊＊＊＊*＊*****＊＊***＊/ bit judge(){unsigned char keycode;P1=0x0f；keycode=P1；if（keycode==0x0f）return（0)；elsereturn（1）;}/*＊*＊＊＊＊*＊**＊***＊*****＊＊*****＊函数功能：键盘扫描**＊*******＊***＊*＊************/unsigned char scan（）{unsigned char keycode，keyscan；keyscan=0xef;while(keyscan！=0xff）{P1=keyscan；keycode=P1;if（（keycode＆0x0f)！=0x0f)break;keyscan=（keycode〈<1)|0x0f;｝keycode=～keycode;return（keycode）；｝/＊＊**＊*＊*＊**＊＊*＊＊＊*＊***＊＊*＊****＊函数功能：扫描键盘返回值**＊＊＊**＊＊＊*＊＊＊*＊*＊＊＊＊**＊＊＊＊＊＊*/ unsigned char Key_Num（）｛unsigned char keycode;unsigned char yong;if(judge())｛delaynms(20)；if(judge(）){keycode=scan（)；while（judge())；switch（keycode）｛case 0x11:yong='7';break;case 0x12：yong='4’；break；case 0x14:yong=’1'；break；case 0x18：yong=0;break;case 0x21:yong=’8’；break;case 0x22:yong=’5’；break；case 0x24:yong='2'；break;case 0x28：yong='0’；break；case 0x41:yong=’9'；break；case 0x42：yong='6';break；case 0x44：yong='3’;break；case 0x48:yong='='；break；case 0x81：yong=’/';break；case 0x82:yong=’*’;break；case 0x84:yong=’-'；break；case 0x88：yong=’+’；break;default：display_systemerror（）;｝return（yong);｝｝elsereturn(0xff)；}/＊**＊*＊＊*＊****＊＊**＊***＊*＊＊＊＊＊＊＊＊＊***＊**itoa函数定义*＊＊**＊**＊＊**＊*＊**＊*＊＊＊***＊**＊＊*＊＊/unsigned char itoa（long int num）｛unsigned char i，j，L;unsigned char temp[16］；for(i=0;num!=0；i++）｛temp[i]=num%10+48;num=num/10；}L=i;if（i>16)｛display_systemerror();}for（j=0；j〈=L；j++){str［j］=temp［i];i——；}return（L);｝/＊＊*＊*＊＊＊***＊**＊**＊*＊＊＊＊**＊*＊*＊＊**＊＊*＊*＊**函数功能：主函数＊＊**＊＊＊＊＊＊*＊＊****＊*＊*＊＊*＊*＊＊**＊*＊*＊＊*＊＊＊/void main（)｛long int a；long int b；unsigned char flag;unsigned char sign;unsigned char i，j，s，x；unsigned char num；unsigned char fgh；unsigned char temp［16］;LcdInitiate（)；display_lcd(）；delaynms（20)；WriteInstruction（0x01)；flag=1;while(1){num=Key_Num(）；if(num！=0xff){if(fgh==1){WriteInstruction(0x01）;fgh=0；｝if（（num!=’+'）＆＆（num!='—'）＆&（num！='*’）＆＆(num!='/')＆&(num!='。
C语言源程序//******** 小波电子工作室 All rights reserved****** //******** 个人主页：/niejinbo **//******** 文件名： lcd_0712.c **************//******** 功能概要： LCD液晶显示字符 ***********//******** MCU: STC89C52 晶振:11.0592Mhz ***********//******** 设计者：聂金波 ************//******** 完成日期： 2008-07-12 ************//******** 当前版本： 0712_1 ************//******** 改进说明：暂无 ************//**********头文件区************#include<reg52.h>#include<math.h>#include<absacc.h>#include<intrins.h>//*********宏定义方便使用*******#define uchar unsigned char#define uint unsigned int//*********定义变量区***********sbit dula=P2^6; //数码管段选sbit wela=P2^7; //数码管位选sbit lcden=P3^4; //LCD使能信号sbit lcdrs=P3^5; //LCD数据/命令选择信号uchar code tab_nie[]="Nie Jinbo";uchar code tab_index[]="";//*********函数声明区***********void lcd_dis(); //lcd显示函数void lcd_init(); //LCD初始化函数void write_com(uchar); //写命令函数void write_data(uchar); //写数据函数void delay(uint); //延时函数//*********主函数开始***********void main(){lcd_dis();while(1);}//*********lcd显示函数开始******void lcd_dis(){uchar n;lcd_init();write_com(1);write_com(0x80+4); //设置光标位置for(n=0;n<9;n++){write_data(tab_nie[n]);delay(2);}write_com(0x80+0x40); // 设置光标位置for(n=0;n<15;n++){write_data(tab_index[n]);delay(2);}}//*********LCD初始化函数开始****void lcd_init(){dula=0;wela=0; // 关闭数码管显示lcden=0;write_com(0x38); //设置显示模式:16X2,5X7,8位数据接口write_com(0x0f); //开显示,显示光标,光标闪烁write_com(0x06); //读写一个字符后,地址指针及光标加一,且光标加一整屏显示不移动write_com(0x80); //设置光标指针}//*********写命令函数开始*******void write_com(uchar com){lcdrs=0; //低电平写命令P0=com; //写入命令delay(3); //延时约3mslcden=1; //LCD使能端置高电平delay(5); //延时约5mslcden=0; //LCD使能端拉低电平}//*********写数据函数开始*******void write_data(uchar dat){lcdrs=1; //低电平写数据P0=dat; //写入命令delay(3); //延时约3mslcden=1; //LCD使能端置高电平delay(5); //延时约5mslcden=0; //LCD使能端拉低电平}//*********延时函数开始*********void delay(uint k){uint i,j;for(i=k;i>0;i--)for(j=110;j>0;j--);}实验原理51单片机的一个I/O口控制speaker发声，演奏老鼠爱大米。
