作者：hackett

一、LCD1602簡介

LCD1602液晶顯示器是廣泛使用的一種字符型液晶顯示模塊。它是由字符型液晶顯示屏(LCD)、控制驅(qū)動主電路HD44780及其擴展驅(qū)動電路HD44100，以及少量電阻、電容元件和結(jié)構(gòu)件等裝配在PCB板上而組成。

LCD1602應用很廣泛，無論是各大電子公司的產(chǎn)品上還是各大高校電賽的比賽作品上都能看到它的身影，下面來細說一下怎么驅(qū)動這塊1602液晶屏。

二、LCD1602引腳

圖1：引腳說明

一、我們重點關(guān)注幾個引腳：

1. 液晶顯示偏壓：VL對應原理圖V0引腳，作用是調(diào)整1602的顯示對比度，可外接電位器進行調(diào)節(jié)對比度，上圖原理圖接地引腳電壓為0這時候?qū)Ρ榷茸罡摺?/li>
2. 數(shù)據(jù)/命令選擇端：RS對應原理圖RES引腳，引腳高電平：進行數(shù)據(jù)字節(jié)傳輸，引腳低電平：進行命令字節(jié)傳輸。
3. 讀/寫選擇端：R/W對應原理圖R/W引腳，引腳高電平：對1602進行讀數(shù)據(jù)，引腳低電平：對1602進行寫數(shù)據(jù)，一般應用都是直接拉低只進行寫數(shù)據(jù)。
4. 使能信號：E對應原理圖E引腳，該引腳上升沿代表對1602開始數(shù)據(jù)傳輸，下降沿代表數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束。
5. 背光控制：原理圖K+引腳，該引腳高電平：背光關(guān)閉，引腳低電平：背光打開。

二、我們只需要寫數(shù)據(jù)給1602顯示，只看寫操作時序：

2寫指令跟4寫數(shù)據(jù)對比可看出RW讀寫引腳為低電平，E為高電平，D0~D7為傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是命令/數(shù)據(jù)，RS數(shù)據(jù)/命令選擇端(高：數(shù)據(jù) ， 低：命令)。

三、常用的寫指令如下，其他指令可去查1602的datasheet：

四、數(shù)據(jù)寫入CGRAM指令：

此指令可以自定義顯示一個字符，我們寫地址的絲毫應該是0x40+Address

三、LCD1602驅(qū)動(11腳)

51單片機跟STM32單片機的驅(qū)動基本一致主要是引腳的配置不怎么一樣，特別注意STM32驅(qū)動寫指令/數(shù)據(jù)GPIO_Write(GPIOA,(GPIO_ReadOutputData(GPIOA) & 0xff00) | cmd/data)為對電平的讀取再寫數(shù)據(jù)，其他均與51驅(qū)動一致。

1、51單片機：LCD1602.h

#ifndef __LCD1602_H
#define __LCD1602_H

#define LCD1602_BKL_ON  0 //背光開
#define LCD1602_BKL_OFF  1 //背光關(guān)

#define LCD1602_DB P2   //數(shù)據(jù)端口  D0~D7
sbit LCD_RES = P4^1;   //1602的數(shù)據(jù)/指令選擇控制線
sbit LCD_EN = P4^2;    //1602的使能控制線
sbit Lcd1602_light = P0^2;      //背光引腳

/*****************************************************************************/
void LCD1602_Init();
void LCD1602_Clear();

void LCD1602_write_cmd(unsigned char cmd);
void LCD1602_write_data(unsigned char date);
void LCD1602_wtire_CGRAM();

void LCD1602_SetCursor(unsigned char x,unsigned char y);
void LCD1602_ShowChar(unsigned char xpos,unsigned char ypos,unsigned char xsz);
void LCD1602_ShowStr(unsigned char xpos,unsigned char ypos,char *p);
void LCD1602_ShowNum(char x, char y, unsigned int num);

void LCD1602_BKLSet(unsigned char val);
unsigned char LCD1602_BKLGet();

void Delay_ms(unsigned int nms);
#endif

2、51單片機：LCD1602.h

#include "LCD1602.h"

/******************************************************************************
 * 函數(shù)名稱:void Delay_ms(unsigned int nms)           *
 * 函數(shù)功能:寫命令函數(shù)                     *
 * 輸入?yún)?shù): //nms為要延時的ms數(shù)                *
 * 返回值  :無                         *
 * 其他說明:                         *
 ******************************************************************************/
void Delay_ms(unsigned int nms)  //@11.0592MHz{
 unsigned char i, j; //用單片機小工具根據(jù)自己的單片機類型及晶振直接生成對應的延時函數(shù)即可
 while(nms--)
 {
  i = 15;
  j = 90;
  do
  {
   while (--j);
  } while (--i);
 }
}
/******************************************************************************
 * 函數(shù)名稱:void LCD1602_write_cmd(unsigned char cmd)           *
 * 函數(shù)功能:寫命令函數(shù)                     *
 * 輸入?yún)?shù): cmd 命令                 *
 * 返回值  :無                         *
 * 其他說明:                         *
 ******************************************************************************/
void LCD1602_write_cmd(unsigned char cmd) {
 LCD1602_DB=cmd;
 LCD_RES=0;
 LCD_EN=1;
 Delay_ms(10); 
 LCD_EN=0;
}
/******************************************************************************
 * 函數(shù)名稱:void LCD1602_write_data(unsigned char date)            *
 * 函數(shù)功能:寫數(shù)據(jù)函數(shù)                     *
 * 輸入?yún)?shù): date 數(shù)據(jù)                   *
 * 返回值  :無                        *
 * 其他說明:                         *
 ******************************************************************************/

void LCD1602_write_data(unsigned char date) {
 LCD1602_DB=date;
 LCD_RES=1;
 LCD_EN=1;
 Delay_ms(10);
 LCD_EN=0;
}
/******************************************************************************
 * 函數(shù)名稱:void LCD1602_Init(void)                           *
 * 函數(shù)功能:1602初始化函數(shù)                   *
 * 輸入?yún)?shù): 無                     *
 * 返回值  :無                        *
 * 其他說明:                         *
 ******************************************************************************/

void LCD1602_Init() {
 LCD1602_BKLSet(LCD1602_BKL_ON); //背光開啟
 LCD1602_write_cmd(0x01);  //顯示清屏
 LCD1602_write_cmd(0x38); //顯示模式設(shè)置
 LCD1602_write_cmd(0x0C); //顯示開及光標設(shè)置
 LCD1602_write_cmd(0x06); //顯示光標移動位置
}
/******************************************************************************
 * 函數(shù)名稱:void LCD1602_Clear(void)                         *
 * 函數(shù)功能:1602清屏函數(shù)                   *
 * 輸入?yún)?shù): 無                    *
 * 返回值  :無                        *
 * 其他說明:                         *
 ******************************************************************************/
void LCD1602_Clear(){
 LCD1602_write_cmd(0x01);
}

/******************************************************************************
 * 函數(shù)名稱:void LCD1602_BKLSet(unsigned char val)                  *
 * 函數(shù)功能:打開1602背光函數(shù)                   *
 * 輸入?yún)?shù): LCD1602_BKL_ON 開LCD1602_BKL_OFF 關(guān)       *    
 * 返回值  :無                        *
 * 其他說明:                         *
 ******************************************************************************/
void LCD1602_BKLSet(unsigned char val){
 Lcd1602_light = val;
}
/******************************************************************************
 * 函數(shù)名稱:unsigned char LCD1602_BKLGet()                        *
 * 函數(shù)功能:獲取1602背光函數(shù)                   *
 * 輸入?yún)?shù):無                      *
 * 返回值  : 0 開1 關(guān)               *
 * 其他說明:                         *
 ******************************************************************************/
unsigned char LCD1602_BKLGet(){
 return Lcd1602_light;
}
/******************************************************************************
 * 函數(shù)名稱:void LCD1602_SetCursor(unsigned char x,unsigned char y)   *
 * 函數(shù)功能:設(shè)置1602位置函數(shù)                   *
 * 輸入?yún)?shù):x 橫坐標 y 縱坐標                   *
 * 返回值  : 無                        *
 * 其他說明:                         *
 ******************************************************************************/
void LCD1602_SetCursor(unsigned char x,unsigned char y){
 unsigned char addr;
 if(y==0)
  addr=0x00+x;
 else
  addr=0x40+x;
 LCD1602_write_cmd(addr | 0x80);
}
/******************************************************************************
 * 函數(shù)名稱:void LCD1602_ShowNum(char x, char y, unsigned int num)    *
 * 函數(shù)功能:指定位置顯示數(shù)字函數(shù)                   *
 * 輸入?yún)?shù):x 橫坐標 y 縱坐標  num 數(shù)字             *
 * 返回值  : 無                        *
 * 其他說明:                     *
 ******************************************************************************/
void LCD1602_ShowNum(char x, char y, unsigned int num){
 unsigned int i,j,k,l,n;
 i=num/10000;
 j=(num-10000*i)/1000;
 k=(num-10000*i-1000*j)/100;
 l=(num-10000*i-1000*j-100*k)/10;
 n=num%10;
 LCD1602_SetCursor(x,y);
 if(i!=0)LCD1602_write_data(i+0x30);
 if((i!=0)||(j!=0))LCD1602_write_data(j+0x30);
 if((i!=0)||(j!=0)||(k!=0))LCD1602_write_data(k+0x30);
 if((i!=0)||(j!=0)||(k!=0)||(l!=0))LCD1602_write_data(l+0x30);
 LCD1602_write_data(n+0x30);
}
/******************************************************************************
 * 函數(shù)名稱:void LCD1602_ShowChar(unsigned char xpos,unsigned char ypos,char xsz)  *
 * 函數(shù)功能:指定位置顯示字符函數(shù)                   *
 * 輸入?yún)?shù):xpos 橫坐標 ypos 縱坐標  xsz 字符             *
 * 返回值  : 無                        *
 * 其他說明:                     *
 ******************************************************************************/
void LCD1602_ShowChar(unsigned char xpos,unsigned char ypos,char xsz) {
 ypos%=2;
 if(ypos==0)
 {
  LCD1602_write_cmd(0x80+xpos);
 }
 else
 {
  LCD1602_write_cmd(0x80+0x40+xpos);
 }
 LCD1602_write_data(xsz);
}
/******************************************************************************
 * 函數(shù)名稱:void LCD1602_ShowStr(unsigned char xpos,unsigned char ypos,char *p) *
 * 函數(shù)功能:指定位置顯示字符串函數(shù)                   *
 * 輸入?yún)?shù):xpos 橫坐標 ypos 縱坐標  *p 字符串             *
 * 返回值  : 無                        *
 * 其他說明:                     *
 ******************************************************************************/
void LCD1602_ShowStr(unsigned char xpos,unsigned char ypos,char *p){
 if(ypos>1)return;
 while(*p!='\0')
 {
  LCD1602_ShowChar(xpos++,ypos,*p++);
  if(*p=='\n')
  {
   xpos=0;
   ypos++;
   p++;
  }
 }
}
unsigned char code code_Y[8]={0x11,0x0A,0x04,0x04,0x04,0x04,0x04,0x00};//類似Y的字模
/******************************************************************************
 * 函數(shù)名稱:void LCD1602_wtire_CGRAM(void) *
 * 函數(shù)功能:自定義顯示字符函數(shù)                   *
 * 輸入?yún)?shù):   無             *
 * 返回值  : 無                        *
 * 其他說明:                     *
 ******************************************************************************/
void LCD1602_wtire_CGRAM(){
    unsigned char num;
    LCD1602_write_cmd(0x40);    //對CGRAM第一個自定義字符操作，若是第二個則為0x48，
           //其次類推(上面有對頂?shù)年P(guān)系)
    for(num=0;num<8;num++)
    {
       LCD1602_write_data(code_Y[num]);
    } 
    LCD1602_write_cmd(0x80);    //規(guī)定顯示在第一行第一個位置 
    LCD1602_write_data(0x00);   //顯示第一個自定義字符 (0x40對應第一個：0x00)

}
/********************************************************************/

3、STM32：LCD1602.h

#ifndef __LCD1602_H
#define __LCD1602_H 

/***************************根據(jù)自己的硬件引腳做修改*****************************/
#define LCD_RS_Set() GPIO_SetBits( GPIOB, GPIO_Pin_12 )//1602的數(shù)據(jù)/指令選擇控制線
#define LCD_RS_Clr() GPIO_ResetBits( GPIOB, GPIO_Pin_12 )

#define LCD_RW_Set() GPIO_SetBits( GPIOB, GPIO_Pin_13 )//1602的讀寫控制線
#define LCD_RW_Clr() GPIO_ResetBits( GPIOB, GPIO_Pin_13 )

#define LCD_EN_Set() GPIO_SetBits( GPIOB, GPIO_Pin_14 )//1602的使能控制線
#define LCD_EN_Clr() GPIO_ResetBits( GPIOB, GPIO_Pin_14 )

#define DATAOUT( x ) GPIO_Write( GPIOA, x ) //1602的8條數(shù)據(jù)控制線

void GPIO_Configuration();

void LCD1602_Init();

void LCD1602_Wait_Ready();

void LCD1602_Write_Cmd( u8 cmd );

void LCD1602_Write_Dat( u8 data );

void LCD1602_ClearScreen();

void LCD1602_Set_Cursor( u8 x, u8 y );

void LCD1602_Show_Str( u8 x, u8 y, u8 *str );

#endif

4、STM32：LCD1602.c

#include  "LCD1602.h"
/******************************************************************************
 * 函數(shù)名稱:void GPIO_Configuration()            *
 * 函數(shù)功能:LCD1602引腳初始化                    *
 * 輸入?yún)?shù):無                  *
 * 返回值  :無                        *
 * 其他說明:                         *
 ******************************************************************************/
/*******************根據(jù)自己的硬件引腳做修改*****************************************/
void GPIO_Configuration(){
 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
 RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE );
 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12 | GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_14;
 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;//選擇工作頻率
 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//設(shè)置工作模式
 GPIO_Init( GPIOB, &GPIO_InitStructure );

 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3 |            GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;
 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//設(shè)置工作模式
 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;//選擇工作頻率
 GPIO_Init( GPIOA, &GPIO_InitStructure );
}
/******************************************************************************
 * 函數(shù)名稱:void LCD1602_Init()            *
 * 函數(shù)功能:LCD1602初始化                    *
 * 輸入?yún)?shù):無                  *
 * 返回值  :無                        *
 * 其他說明:                         *
 ******************************************************************************/
void LCD1602_Init(){
 GPIO_Configuration();   //初始化引腳

 LCD1602_Write_Cmd( 0x38 );      //顯示模式設(shè)置
 delay_ms( 5 );
 LCD1602_Write_Cmd( 0x0c );      //顯示開及光標設(shè)置
 delay_ms( 5 );
 LCD1602_Write_Cmd( 0x06 );      //顯示光標移動位置
 delay_ms( 5 );
 LCD1602_Write_Cmd( 0x01 );      //顯示清屏
 delay_ms( 5 ); 
}
/******************************************************************************
 * 函數(shù)名稱:void LCD1602_Write_Cmd(u8 cmd)            *
 * 函數(shù)功能:寫命令函數(shù)                     *
 * 輸入?yún)?shù): cmd 命令                   *
 * 返回值  :無                        *
 * 其他說明:                         *
 ******************************************************************************/
void LCD1602_Write_Cmd( u8 cmd ){
 LCD_RS_Clr();
 LCD_RW_Clr();
 LCD_EN_Set();

 GPIO_Write( GPIOA, (GPIO_ReadOutputData( GPIOA ) & 0xff00) | cmd );//對電平的讀取

 DATAOUT( cmd );
 delay_ms( 5 );
 LCD_EN_Clr();
}

/******************************************************************************
 * 函數(shù)名稱:void LCD1602_Write_Dat(u8 date)            *
 * 函數(shù)功能:寫數(shù)據(jù)函數(shù)                     *
 * 輸入?yún)?shù): date 數(shù)據(jù)                   *
 * 返回值  :無                        *
 * 其他說明:                         *
 ******************************************************************************/
void LCD1602_Write_Dat( u8 data ){
 LCD_RS_Set();
 LCD_RW_Clr();
 LCD_EN_Set();

 GPIO_Write( GPIOA, (GPIO_ReadOutputData( GPIOA ) & 0xff00) | data );//對電平的讀取

 delay_ms( 5 );
 LCD_EN_Clr();
}

/******************************************************************************
 * 函數(shù)名稱:void LCD1602_ClearScreen()            *
 * 函數(shù)功能:1602清屏函數(shù)                     *
 * 輸入?yún)?shù):無                   *
 * 返回值  :無                        *
 * 其他說明:                         *
 ******************************************************************************/
void LCD1602_ClearScreen(){
 LCD1602_Write_Cmd( 0x01 );
}

/******************************************************************************
 * 函數(shù)名稱:void LCD1602_Set_Cursor(u8 x, u8 y)            *
 * 函數(shù)功能:設(shè)置1602位置函數(shù)                   *
 * 輸入?yún)?shù):x 橫坐標 y 縱坐標                   *
 * 返回值  :無                        *
 * 其他說明:                         *
 ******************************************************************************/
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 );
}

/******************************************************************************
 * 函數(shù)名稱:void LCD1602_Show_Str( u8 x, u8 y, u8 *str )            *
 * 函數(shù)功能:指定位置顯示字符串函數(shù)                   *
 * 輸入?yún)?shù):x 橫坐標 y 縱坐標  *str 字符串             *
 * 返回值  : 無                       *
 * 其他說明:                         *
 ******************************************************************************/
void LCD1602_Show_Str( u8 x, u8 y, u8 *str ){
 LCD1602_Set_Cursor( x, y );
 while ( *str != '\0' )
 {
  LCD1602_Write_Dat( *str++ );
 }
}

四、LCD1602 STM32驅(qū)動(6線)

LCD1602 的接口形式是并行的，它有 8 條數(shù)據(jù)線、3 條控制線。這樣就需要 11 條線來控制它的正常工作。雖然它還可以工作在 4 位數(shù)據(jù)線的形式，最精簡的形式是 6 條線。

我們可以用74HC595 進行串－并轉(zhuǎn)換，74HC595 是“串入并出”的移位寄存器芯片，它需要用 3 條線控制數(shù)據(jù)的輸入，才能正常的輸出 8 位數(shù)據(jù)，總共6條線即可進行LCD1602的控制。

這里多用了一塊芯片但是省了5個IO口，對于某些項目單片機引腳不夠用的情況下可以應用上。

原理圖如下：

1、STM32：LCD1602.h

#ifndef __LCD1602_H
#define __LCD1602_H  
  
//1602液晶指令/數(shù)據(jù)或選擇引腳
#define LCD_RS_PORT    GPIOB
#define LCD_RS_PIN   GPIO_Pin_10

#define  LCD_RS_0    GPIO_ResetBits(LCD_RS_PORT, LCD_RS_PIN)
#define  LCD_RS_1    GPIO_SetBits(LCD_RS_PORT, LCD_RS_PIN)


//1602液晶使能引腳
#define LCD_EN_PORT    GPIOB
#define LCD_EN_PIN   GPIO_Pin_11     //PB11

#define  LCD_EN_0    GPIO_ResetBits(LCD_EN_PORT, LCD_EN_PIN)
#define  LCD_EN_1    GPIO_SetBits(LCD_EN_PORT, LCD_EN_PIN)

//1602液晶數(shù)據(jù)端口 
#define MOSIO PBout(0) 
#define R_CLK PCout(5)
#define S_CLK PCout(4)

/*********************函數(shù)聲明*****************/
void LCD1602_Init(void);
void LCD1602_Clear(void);
void LCD1602_ShowStr(unsigned char xpos,unsigned char ypos,char *p);
void LCD1602_BKLSet(unsigned char on);
unsigned char LCD1602_BKLGet(void);
void LCD1602_ShowLineStr(unsigned char xpos,unsigned char ypos,char *p);
void LCD1602_ShowState(unsigned char Signal, unsigned char GprsState);
/**********************************************/
#endif  

2、STM32：LCD1602.c

#include "LCD1602.h"
#include "delay.h"http://程序中的延時函數(shù)根據(jù)自己32單片機來就行 

void hc595SendData(unsigned char sendVal){
    unsigned char i;
    //從CPU中向595一位一位發(fā)送，595一位一位接收
    for(i = 0; i 8; i++)
    {
        if((sendVal <0x80)
            MOSIO = 1;
        else MOSIO = 0;
        S_CLK = 0;
        S_CLK = 1;

    }
    //CPU發(fā)送完后，R_CLK將數(shù)據(jù)并行輸出，
    //實現(xiàn)了只占用CPU一個輸出口就可以輸出8bit數(shù)據(jù)
    R_CLK = 0;
    R_CLK = 1;

}

void LCD1602_write_com(unsigned char com) {
 hc595SendData(com);
 LCD_RS_0;
 LCD_EN_0;
 delay_ms(10); 
 LCD_EN_1;
}

void LCD1602_write_data(unsigned char date) {
 hc595SendData(date);
 LCD_RS_1;
 LCD_EN_0;
 delay_ms(10);
 LCD_EN_1;
}

void LCD1602_Init(void) {
  GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
 
 RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE );
 
 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;  //推挽輸出
 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  LCD_RS_PIN | LCD_EN_PIN | GPIO_Pin_0;
 GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); 

 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;  //推挽輸出
 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =   GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5;        
 GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure); 
 
 LCD1602_write_com(0x01); 
 LCD1602_write_com(0x38);
 LCD1602_write_com(0x0C);//開顯示，不需要光標 
 LCD1602_write_com(0x06);
}

void LCD1602_Clear(void){
 LCD1602_write_com(0x01);
}

void LCD1602_ShowChar(unsigned char xpos,unsigned char ypos,char xsz) {
 ypos%=2;
 if(ypos==0)
 {
  LCD1602_write_com(0x80+xpos);
 }
 else
 {
  LCD1602_write_com(0x80+0x40+xpos);
 }
 LCD1602_write_data(xsz);
}

void LCD1602_ShowLineStr(unsigned char xpos,unsigned char ypos,char *p){
 unsigned char i=0;
 if(ypos>1 || xpos>=16)return;
 while(*p!='\0' && i<16 && xpos<16)
 {
  i++;
  LCD1602_ShowChar(xpos++,ypos,*p++);
  delay_us(500);
 }
}

void LCD1602_ShowStr(unsigned char xpos,unsigned char ypos,char *p){
 if(ypos>1)return;
 while(*p!='\0')
 {
  LCD1602_ShowChar(xpos++,ypos,*p++);
  if(*p=='\n')//當檢測到換行符時，進行換行檢測
  {
   xpos=0;
   ypos++;
   p++;
  }
 }
}

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