这几日在倒腾新到的Arduino，比起普通单片机来，感觉写程序太简单了。不过和外设打交道还是没那么容易，比如今天要说的看似简单的LCD1602液晶，却费了我一整天才基本搞懂，不过还是有一个小问题没有实现/解决。好在不怎么用那个功能，就没有再去深究。
其实之前做课设时接触过LCD1602，不过那时用的是51，而且是八位数据线接法，当时就挺苦恼1602的连线的，16根连线在板子上飞，那叫壮观。所以，今天我特地实现并搞懂了LCD1602的四位数据线接法，并完成了驱动程序，除了那个读数据的功能没有实现。
假定大家对LCD1602已经有了一定认识，我们就先来看下LCD1602的指令：
|
序号 |
指令 |
RS |
R/W |
D7 |
D6 |
D5 |
D4 |
D3 |
D2 |
D1 |
D0 |
|
1 |
清显示 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
2 |
光标返回 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
* |
|
3 |
输入模式设置 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
I/D |
S |
|
4 |
显示开关控制 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
D |
C |
B |
|
5 |
光标或者字符移位 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
S/C |
R/L |
* |
* |
|
6 |
功能设置 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
DL |
N |
F |
* |
* |
|
7 |
字符发生储存器地址设置 |
0 |
0 |
0 |
1 |
字符发生储存器地址 |
|||||
|
8 |
数据储存器地址设置 |
0 |
0 |
1 |
显示数据储存器地址 |
||||||
|
9 |
读忙标志和地址 |
0 |
1 |
BF |
计数器地址 |
||||||
|
10 |
写数到CGRAM(or DDRAM) |
1 |
0 |
要写的数据内容 |
|||||||
|
11 |
从CGRAM或DDRAM读数据 |
1 |
1 |
读出的数据内容 |
关于对上表格的具体代码说明：1602液晶模块的读写操作、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）
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5×7的点阵字符，高电平时显示5×10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。
可能大家看了上表有些困惑，怎么用呢？其实就是几条不重叠的指令，如果你想要设置成你自己的风格，对应上表指令填充好指定的位后换算成2位16进制，0xFF的形势。然后在初始化函数中或者显示之前对1602输出该指令，即可达到效果。但是上面那么多设置，有好多指令，怎么分先后呢？这点我不是很清楚，也没有去尝试，一般的手册给出了1602初始化指令的顺序，如下：
- 延时15 ms
- 写指令38H（不检测忙信号）
- 延时5 ms
- 写指令38H（不检测忙信号）
- 延时5 ms
- 写指令38H（不检测忙信号）
- 以后每次写指令、读/写数据操作均需要检测忙信号
- 写指令38H：显示模式设置
- 写指令08H：显示关闭
- 写指令01H：显示清屏
- 写指令06H：显示光标移动设置
- 写指令0CH：显示开及光标设置
至此，初始化完成。
注意：以上1~6条照写，8~12条则根据自己情况写。比如，我要用四位数据总线连接LCD1602显示，则第8条指令相应改为28H。如果要显示并闪烁光标，12条相应改为0FH。并且，如果想要在使用中对LCD1602设置进行修改，可随时对其赋相应指令。
同时给出LCD1602时序图，供大家参考。
读状态 输入：RS=L，R/W=H，E=H 输出：D0—D7=状态字
写指令 输入：RS=L，R/W=L，D0—D7=指令码，E=高脉冲 输出：无
读数据 输入：RS=H，R/W=H，E=H 输出：D0—D7=数据
写数据 输入：RS=H，R/W=L，D0—D7=数据，E=高脉冲 输出：无
下面给出LCD1602的四位数据线接法的驱动函数。
1: /***************************************************************
2: * LCD1602 四位数据线连接驱动+实例 For Arduino
3: *
4: *主要实现了在Arduino下四位数据线连接LCD1602液晶显示，未实现数据读取。
5: （这方面的资料网上似乎很少，反正我是没找到。手册也是五花八门，
6: 未见其介绍如何在四位数据线连接下获取LCD1602的数据。）
7: 代码中除函数Init_LCD1602中延迟时间较标准外，其它未予深究，
8: 请不要以此拍砖。另外，写指令和写数据函数
9: 中的方法引自他处，虽有些晦涩，不过理解后感觉挺精妙的，就没有改。
10: 若要更换显示风格设置，请自行修改初始化函数中的内容。
11: *作者：Wave
12: *联系方式：sxwangbo@live.com
13: *日期：2013年8月9日
14: ***************************************************************/
15:
16: /*如果要更改此三处引脚，请在初始化函数Init_LCD1602()
17: *或setup()中手动指定所用引脚为输出模式。这里的排序可能有点坑爹。
18: *开始是为了对应Arduino的LCD1602库的脚排序，方便调试。后来就没有改。*/
19: int LCD1602_RS=12;
20: int LCD1602_RW=10;
21: int LCD1602_EN=11;
22: //要求四脚连续并从小到大排序，依次对应LCD1602的D7、D6、D5、D4脚。
23: int DB[] = {2,3,4,5};
24: char str1[]="Welcome to";
25: char str2[]="Matrix.Studio";
26: char str3[]="It's My Arduino.";
27: char str4[]="Do U think of it?";
28: char str5[]="Arduino is a single-board microcontroller to "+
29: "make using electronics in multidisciplinary projects "+
30: "more accessible. The hardware consists of a simple open "+
31: "source hardware board designed around an 8-bit Atmel AVR "+
32: "microcontroller, or a 32-bit Atmel ARM. The software "+
33: "consists of a standard programming language compiler "+
34: "and a boot loader that executes on the microcontroller. ";
35:
36:
37: //判断LCD1602是否忙，遇忙等待
38: void Check_LCD1602_Busy()
39: {
40: digitalWrite(LCD1602_RS,LOW);
41: digitalWrite(LCD1602_RW,HIGH);
42: digitalWrite(LCD1602_EN,HIGH);
43: pinMode(DB[0],INPUT);
44: while(digitalRead(DB[0])==HIGH);
45: pinMode(DB[0],OUTPUT);
46: digitalWrite(LCD1602_EN,LOW);
47: return;
48: }
49:
50: //给LCD1602写指令
51: void Write_LCD1602_Command(int data)
52: {
53: Check_LCD1602_Busy();
54: Write_LCD1602_Init_Command(data);
55: }
56:
57: //给LCD1602写指令，未检测忙状态，仅供初始化用
58: void Write_LCD1602_Init_Command(int command)
59: {
60: int i,temp;
61: digitalWrite( LCD1602_RS,LOW);
62: digitalWrite( LCD1602_RW,LOW);
63: digitalWrite( LCD1602_EN,LOW);
64:
65: temp=command & 0xf0;
66: for (i=DB[0]; i < DB[0]+4; i++)
67: {
68: digitalWrite(i,temp & 0x80);
69: temp <<= 1;
70: }
71:
72: digitalWrite( LCD1602_EN,HIGH);
73: delayMicroseconds(1);
74: digitalWrite( LCD1602_EN,LOW);
75:
76: temp=(command & 0x0f)<<4;
77: for (i=DB[0]; i < DB[0]+5; i++)
78: {
79: digitalWrite(i,temp & 0x80);
80: temp <<= 1;
81: }
82:
83: digitalWrite( LCD1602_EN,HIGH);
84: delayMicroseconds(1);
85: digitalWrite( LCD1602_EN,LOW);
86: }
87:
88: //写数据到LCD1602上。
89: void Write_LCD1602_Data(int data)
90: {
91: Check_LCD1602_Busy();
92: int i=0,temp;
93: digitalWrite( LCD1602_RS,HIGH);
94: digitalWrite( LCD1602_RW,LOW);
95: digitalWrite( LCD1602_EN,LOW);
96:
97: temp=data & 0xf0;
98: for (i=DB[0]; i < DB[0]+4; i++)
99: {
100: digitalWrite(i,temp & 0x80);
101: temp <<= 1;
102: }
103:
104: digitalWrite( LCD1602_EN,HIGH);
105: delayMicroseconds(1);
106: digitalWrite( LCD1602_EN,LOW);
107:
108: temp=(data & 0x0f)<<4;
109: for (i=DB[0]; i < DB[0]+5; i++)
110: {
111: digitalWrite(i,temp & 0x80);
112: temp <<= 1;
113: }
114:
115: digitalWrite( LCD1602_EN,HIGH);
116: delayMicroseconds(1);
117: digitalWrite( LCD1602_EN,LOW);
118: }
119:
120: //清除指定屏幕区域内容，即以空格填充
121: void Clear_LCD1602_Display(int x, int y, int length)
122: {
123: int i=0;
124: Write_LCD1602_Command(0x80 + 0x40*x + y);
125: for(i=y;i<length;i++)
126: Write_LCD1602_Data(0x20);//0x20为空格对应ASCII码
127: }
128:
129: //将指定字符输出到LCD1602上。
130: //其中x为行(0~1)，y为列(0~15)，data为指定字符
131: void Write_LCD1602_Char(int x, int y, int data)
132: {
133: Write_LCD1602_Command(0x80 + 0x40*x + y);
134: Write_LCD1602_Data(data);
135: }
136:
137: //将指定字符串输出到LCD1602上。
138: //其中x为行(0~1)，y为列(0~15)，*s为指定字符串指针
139: void Write_LCD1602_String(int x,int y,char *s)
140: {
141: Write_LCD1602_Command(0x80 + 0x40*x + y);
142: while (*s) //写字符串
143: {
144: Write_LCD1602_Data(*s);
145: s ++;
146: }
147: }
148:
149: //将指定文段输出显示到LCD1602上。
150: //其中x为行(0~1)，y为列(0~15)，*s为指定字符串指针
151: void Write_LCD1602_Paragraph(int x, int y, char *s)
152: {
153: Write_LCD1602_Command(0x0F);
154: Write_LCD1602_Command(0x80 + 0x40*x + y);
155: while (*s) //写字符串
156: {
157: Write_LCD1602_Data(*s);
158: s ++;
159: if(*s==' ')
160: delay(500);
161: if(y++==15)
162: {
163: Write_LCD1602_Command(0xC0);
164: }
165: if(y==32)
166: {
167: delay(1000);
168: Write_LCD1602_Command(0x01);
169: Write_LCD1602_Command(0x80);
170: y=0;
171: }
172: delay(100);
173: }
174: Write_LCD1602_Command(0x0E);
175: delay(3000);
176: }
177:
178: //较标准的LCD1602初始化函数
179: void Init_LCD1602()
180: {
181: int i = 0;
182: for (i=DB[0]; i < DB[0]+4; i++)
183: {
184: pinMode(i,OUTPUT);
185: }
186: for (i=10; i < 13; i++)
187: {
188: pinMode(i,OUTPUT);
189: }
190:
191: delay(15);
192: Write_LCD1602_Init_Command(0x38);
193: delay(5);
194: Write_LCD1602_Init_Command(0x38);
195: delay(5);
196: Write_LCD1602_Init_Command(0x38);
197:
198: Write_LCD1602_Command(0x28); //4位数据线
199: Write_LCD1602_Command(0x08); //关闭显示
200: Write_LCD1602_Command(0x01); //清除屏幕内容
201: Write_LCD1602_Command(0x06); //光标右移，文字不移
202: Write_LCD1602_Command(0x0F); //打开显示，显示光标且闪烁
203: }
204:
205: void setup (void)
206: {
207: Init_LCD1602();
208: delay(50);
209: }
210:
211: void loop (void)
212: {
213: //清屏
214: Write_LCD1602_Command(0x01);
215: Write_LCD1602_String(0,0,str1);//第1行，第4个地址起
216: delay(50);
217: Write_LCD1602_String(1,0,str2);//第2行，第2个地址起
218: delay(2000);
219: Write_LCD1602_Command(0x01);
220: delay(50);
221: Write_LCD1602_String(0,0,str3);
222: delay(50);
223: Write_LCD1602_String(1,0,str4);
224: delay(2000);
225: Write_LCD1602_Command(0x01);
226: delay(50);
227: Write_LCD1602_Paragraph(0,0,str5);
228: }
.csharpcode, .csharpcode pre
{
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