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第9章
MCS-51单片机的其他接口
本章内容:
MCS-51单片机与LCD的接口
MCS-51单片机与I2C的接口
MCS-51单片机与日历时钟芯片的接口
MCS-51单片机与LCD的接口
液晶显示器简称LCD(Liquid Crystal Diodes)是利用液晶经过处理后能够改变光线传输方向的特性,达到显示字符或者图形的目的。其特点是体积小、重量轻、功耗极低、显示内容丰富、寿命长、抗干扰能力强等特点,在单片机应用系统中有着日益广泛的应用。
LCD分类:笔段式和点阵式(可分为字符型和图像型)。
扭曲向列型LCD的结构
字符型点阵式LCD
在实际应用中,用户很少直接设计LCD显示器驱动接口,一般是直接使用专用的LCD显示驱动器和LCD显示模块LCM (Liquid Crystal Display Module)。
LCM是把LCD显示屏、背景光源、线路板和驱动集成电路等部件构造成一个整体,作为一个独立部件使用。其特点是功能较强、易于控制、接口简单,在单片机系统中应用较多。其内部结构如下页图所示。 LCM一般带有内部显示RAM和字符发生器,只要输入ASCII码就可以进行显示。
常用的有16字1行、16字2行、20字2行和40字2行等的字符液晶显示模块。这些LCM虽然显示字数各不相同,但是都具有相同的输入输出界面。本节将以162字符型液晶显示模块RT-1602C为例,详细介绍字符型液晶显示模块的应用。
字符型液晶显示模块RT-1602C是2行16个字的5×7点阵图形来显示字符的液晶显示器。
字符型LCM RT-1602C
1. 字符型液晶显示模块RT-1602C的外观和引脚
RT-1602C采用标准的16脚接口,各引脚情况如下:
1脚:VSS,电源地
2脚:VDD,+5V电源
3脚:VL,液晶灰度调整,使用可变电阻调整,通常接地
4脚:RS,数据/命令选择端,高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。
5脚:R/W,读/写选择端,高电平时进行读操作,低电平时进行写操作。当RS和R/W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R/W为高电平时可以读忙信号,当RS为高电平R/W为低电平时可以写入数据。
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。
7~14脚:D0~D7,为8位双向数据线。
15脚:BLA,背光源正极
16脚:BLK,背光源负极
液晶显示模块RT-C1602C的内部结构可以分成三部分:LCD控制器、LCD驱动器、LCD显示器。
控制器采用HD44780,驱动器采用HD44100。
HD44780是集控制器,驱动器于一体,专用于字符显示控制驱动集成电路,是字符型液晶显示控制器的代表电路。
HD44100是作扩展显示字符位的。
2. 字符型液晶显示模块RT-1602C的内部结构
HD44780有80个字节的显示缓冲区,分两行,地址分别为00H~27H,40H~67H,它下实际显示位置的排列顺序跟LCD的型号有关,液晶显示模块RT-1602C的显示地址与实际显示位置的关系如下图所示。
HD44780内藏的字符发生存储器(ROM)已经存储了160个不同的点阵字符图形。
LCD控制器HD44780内有多个寄存器,通过RS和R/W引脚共同决定选择哪一个寄存器,选择情况如表。
总共有11条指令,它们的格式和功能如下:
3. 指令格式与指令功能
RS
R/W
寄存器及操作
0
0
指令寄存器写入
0
1
忙标志和地址计数器读出
1
0
数据寄存器写入
1
1
数据寄存器读出
(1)清屏命令
格式:
RS
R/W
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
功能:清除屏幕,将显示缓冲区DDRAM的内容全部写入空格(ASCII20H)。
光标复位,回到显示器的左上角。
地址计数器AC清零。