单片机控制LCD液晶显示器(含程序)

单片机控制LCD液晶显示器(含程序)液晶显示器一．实验目的： 1. 了解全点阵图形LCD的结构和原理掌握在MSP430上如何使用外设。 2. 了解LCD显示器的工作原理、种类(笔段型、点阵字符型、点阵图形) 及主要性能指标。 3. 掌握图形点阵LCD的编程使用方法;理解LCD显示模块命令的种类、功能及使用方法。 4. 了解LCD字符生成软件的使用方法（见附录）。二．实验内容： 1. 在LCD上显示Hello和中文字“南京工业大学”。 2. 通过键盘控制Hello或者中文字符在LCD上左右、上下移动。 3. 学会使用字符生成软件来...

液晶显示器一．实验目的： 1. 了解全点阵图形LCD的结构和原理掌握在MSP430上如何使用外设。 2. 了解LCD显示器的工作原理、种类(笔段型、点阵字符型、点阵图形) 及主要性能指标。 3. 掌握图形点阵LCD的编程使用方法;理解LCD显示模块命令的种类、功能及使用方法。 4. 了解LCD字符生成软件的使用方法（见附录）。二．实验内容： 1. 在LCD上显示Hello和中文字“南京工业大学”。 2. 通过键盘控制Hello或者中文字符在LCD上左右、上下移动。 3. 学会使用字符生成软件来实现任意字符代码的生成和显示。 4. 其他另外可以实现的目标:使字符在按键没有松动的情况下连续移动；实现字符的循环移动，即当字符串移动到边界时仍可以移动，显示不完的部分从另一边显示出来。三．实验原理： 1. 图形点阵式液晶原理液晶是一种具有规则性分子排列的有机化合物，它既不是液体也不是固体，而是介于固态和液态之间的物质。液晶具有电光效应和偏光特性，这是它能用于显示的主要原因。常用的液晶显示器可分成3类，分别是扭曲向列型（Twisted Nematic）、超扭曲向列型（Super TN）和彩色薄膜型。字符点阵式属于扭曲向列型LCD。典型的字符点阵式液晶显示器是由控制器、驱动器、字符发生器ROM、字符发生器RAM和液晶屏组成，字符由5*7 点阵或5*10点阵组成。一般结果如图一所示：图一 128x64 点阵图形液晶模块方框示意图此次实验所用的LCD型号是RT12864CT。12864是一种图形点阵液晶显示器，它主要由行驱动器/列驱动器及128*64全点阵液晶显示器组成。可完成图形显示，也可以显示8*4个（16*16）汉字。管脚号管脚名称 LEVER 管脚功能描述 1 VSS 0 电源地 2 VDD +5.0V 电源电压 3 V0 - 液晶显示器驱动电压 4 D/I(RS) H/L D/I=“H”，表示DB7∽DB0为显示数据 D/I=“L”，表示DB7∽DB0为显示指令数据 5 R/W H/L R/W=“H”，E=“H”数据被读到DB7∽DB0 R/W=“L”，E=“H→L”数据被写到IR或DR 6 E H/ R/W=“L”，E信号下降沿锁存DB7∽DB0 R/W=“H”，E=“H”DDRAM数据读DB7∽DB0 7 DB0 H/L 数据线 8 DB1 H/L 数据线 9 DB2 H/L 数据线 10 DB3 H/L 数据线 11 DB4 H/L 数据线 12 DB5 H/L 数据线 13 DB6 H/L 数据线 14 DB7 H/L 数据线 15 CS1 H/L H:选择芯片(右半屏)信号 16 CS2 H/L H:选择芯片(左半屏)信号 17 RET H/L 复位信号,低电平复位 18 VOUT -10V LCD驱动负电压 19 LED+ - LED背光板电源 20 LED- - LED背光板电源表1：12864LCD的引脚说明 128x64 点阵图形液晶模块的内部结构可分为三个部分：LCD 控制器，LCD 驱动器，LCD 显示装置。应注意的是，无背光液晶模块同EL、LED 背光的液晶模块内部结构有较大的区别，特别注意第19、20 脚的供电来源及相关参数，如图二所示：图 2 128x64 点阵图形液晶模块的内部结构 12864LCD的指令系统及时序：该类液晶显示模块（即KS0108B及其兼容控制驱动器）的指令系统比较简单，总共只有七种。其指令表如表2所示：指令名称控制信号控制代码 R/W RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 显示开关 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1/0 显示起始行设置 0 0 1 1 X X X X X X 页设置 0 0 1 0 1 1 1 X X X 列地址设置 0 0 0 1 X X X X X X 读状态 1 0 BUSY 0 ON/OFF RST 0 0 0 0 写数据 0 1 写数据读数据 1 1 读数据表2：12864LCD指令表 2. MCU与LCD、键盘连接电路图： LCD的7—14引脚分别连接到149的44—51引脚(P5口)，其他引脚2号引脚连接到J28排线上（与5V电源接通给LCD供电）、1--GND、4—36、5—37、6—38、15—39、16—42、17—43；18接滑动变阻器R10（调节LCD的亮度）。键盘连接省略。 3. LCD显示流程图：图 3 LCD显示主程序流程图图4初始化子程序流程图图5 写指令子程序流程图图 6 送数据子程序流程图四．实验步骤和结果：通过调试可以正确的显示“Hello”或者“南京工业大学”，中英文字符的切换需要通过程序修改才能实现(可以试着用中断来实现)，比较繁琐。同时通过键盘来实现字符在LCD屏幕上的上下左右的移动。五．附录： 1．字模软件使用方法：首先打开“PCtoLCD2002.exe”，显示界面如下图7所示：图 7 字符生成软件界面然后点击选项菜单，通过上面程序所述，选项中要选择：阴码、逐列式、逆向、16进制、C51格式，点击确定。如图8所示设置：图8 字符软件设置界面接着在左下方空白格子里输入要显示字符，点击“生成字模”，变会出现对应的字符编码，复制到程序中编译即可。 2.程序(键盘扫描函数省略)： /***************************************************************************** * 文件名称： main.c * 文件说明根据键盘的控制，移动字符串"Hello"或者"南京工业大学",行列键盘的"7"用于字符串左移,"8"用于字符串下移，"9"用于字符串右移，"5"用于字符串上移。按键每按一下向各自的方向移动一个点阵的位置。 ******************************************************************************/ #define MSP430F149_H 0 #include #ifndef LCD_IN_USE #include "lcd.c" #endif #ifndef KEY_BOARD #include "keyboard12.c" #endif #define TOP 0 // 竖直方向零点 #define BOTTOM 64 // 竖直方向坐标最大值 #define LEFT 0 // 水平方向坐标最小值 #define RIGHT 128 // 水平方向坐标最大值 #define EN_WIDTH 40 // Hello 字符串的长度 #define CH_WIDTH 96 // 中文字符串的长度 #define OP_CHINESE 1 // 选择显示中文字符 #define OP_ENGLISH 2 // 选择显示英文字符 void drawStr(unsigned char x,unsigned char y); void op_Select(char OP); unsigned char showData[]={//16*8点阵的“Hello” 0x08,0x20,0xF8,0x3F,0x08,0x21,0x00,0x01, 0x00,0x01,0x08,0x21,0xF8,0x3F,0x08,0x20,/*"H",0*/ 0x00,0x00,0x00,0x1F,0x80,0x22,0x80,0x22, 0x80,0x22,0x80,0x22,0x00,0x13,0x00,0x00,/*"e",1*/ 0x00,0x00,0x08,0x20,0x08,0x20,0xF8,0x3F, 0x00,0x20,0x00,0x20,0x00,0x00,0x00,0x00,/*"l",2*/ 0x00,0x00,0x08,0x20,0x08,0x20,0xF8,0x3F, 0x00,0x20,0x00,0x20,0x00,0x00,0x00,0x00,/*"l",3*/ 0x00,0x00,0x00,0x1F,0x80,0x20,0x80,0x20, 0x80,0x20,0x80,0x20,0x00,0x1F,0x00,0x00,/*"o",4*/ }; unsigned char showData_1[]={ //16*16点点阵的"南京工业大学“ 0x04,0x00,0xE4,0xFF,0x24,0x00,0x24,0x08,0x64,0x09,0xA4,0x09,0x24,0x09,0x3F,0x7F, 0x24,0x09,0xA4,0x09,0x64,0x09,0x24,0x48,0x24,0x80,0xE4,0x7F,0x04,0x00,0x00,0x00,/*"南",0*/ 0x04,0x00,0x04,0x40,0x04,0x20,0xE4,0x1B,0x24,0x02,0x24,0x42,0x25,0x82,0x26,0x7E, 0x24,0x02,0x24,0x02,0x24,0x02,0xE4,0x0B,0x04,0x10,0x04,0x60,0x04,0x00,0x00,0x00,/*"京",1*/ 0x00,0x20,0x04,0x20,0x04,0x20,0x04,0x20,0x04,0x20,0x04,0x20,0x04,0x20,0xFC,0x3F, 0x04,0x20,0x04,0x20,0x04,0x20,0x04,0x20,0x04,0x20,0x04,0x20,0x00,0x20,0x00,0x00,/*"工",2*/ 0x00,0x40,0x10,0x40,0x60,0x40,0x80,0x43,0x00,0x40,0xFF,0x7F,0x00,0x40,0x00,0x40, 0x00,0x40,0xFF,0x7F,0x00,0x42,0x00,0x41,0xC0,0x40,0x30,0x40,0x00,0x40,0x00,0x00,/*"业",3*/ 0x20,0x80,0x20,0x80,0x20,0x40,0x20,0x20,0x20,0x10,0x20,0x0C,0x20,0x03,0xFF,0x00, 0x20,0x03,0x20,0x0C,0x20,0x10,0x20,0x20,0x20,0x40,0x20,0x80,0x20,0x80,0x00,0x00,/*"大",4*/ 0x40,0x04,0x30,0x04,0x11,0x04,0x96,0x04,0x90,0x04,0x90,0x44,0x91,0x84,0x96,0x7E，0x90,0x06,0x90,0x05,0x98,0x04,0x14,0x04,0x13,0x04,0x50,0x04,0x30,0x04,0x00,0x00,/*"学",5*/ }; const unsigned char mapTbl[]= { 0x01,0x03,0x07,0x0f, 0x1f,0x3f,0x7f,0xff }; unsigned char px, // 显示字符串的X位置 py, // 显示字符串的Y位置 width; // 字符串的宽度 unsigned char * showBuf; // 显示数据缓冲区 void main() { WDTCTL = WDTHOLD + WDTPW; // 关闭看门狗 init_LCD(); // 初始化点阵LCD init_Keyboard(); // 初始化键盘 op_Select(OP_CHINESE); // 选择显示字符类型 drawStr(px,py); //显示字符串 while(1) { key_Event(); // 检测按键事件 if(key_Flag== 0x01) //有按键 { key_Flag=0x00; //清除按键标识 if(key_val==0x05) //上移 { if(px>TOP) //如果可以上移 { clear_Rect(px/8,0,3,64); //清除chip1可能有数据的三个区域 clear_Rect(px/8,64,3,64); //清除chip2可能有数据的三个区域 drawStr(px-1,py); //显示字符 px = px-1; } }else if (key_val==0x07) //左移 { if(py>LEFT) //如果可以左移 { clear_Rect(px/8,0,3,64); clear_Rect(px/8,64,3,64); drawStr(px,py-1); py=py-1; } }else if (key_val==0x08) //下移 { if(px>(8-t1); //右移(8-t1) t3 = showBuf[2*(tmpv-y)+1]; t3 = t3 & mapTbl[8-t1]; //取得低(8-t1)位 t3=t3<>(8-t1); //右移(8-t1)位 write_Data(t2); //填写数据 } } } void op_Select(char OP) { if(OP==OP_CHINESE) { width = CH_WIDTH; // 设定字符串长度 px=0; // 初始化显示位置,X坐标 py=0; // Y坐标 showBuf = showData_1; } else if (OP==OP_ENGLISH) { width = EN_WIDTH; // 设定字符串长度 px=24; // 初始化显示位置,X坐标 py=40; // Y坐标 showBuf = showData; } } LCD显示函数： #include void write_Command(char cmd) { P4OUT &= 0xfb; //禁止 EN P5DIR = 0xff; P4OUT &= 0xfc; //rs=0 ,r/w=0 P5OUT = cmd; P4OUT |= 0x04; //使能 P4OUT &= 0xfb; //禁止 } void move_To(char x,char y) { unsigned char tmp; tmp=(y&0x7f); if(tmp<64) //如果位置在Chip1 { P4OUT &= 0xbf; //cs2=0 P4OUT |= 0x08; //cs1=1 write_Command(0xb8 + x); //设置 x write_Command(0x40 + tmp); //设置 y }else if(tmp>63) //在 chip2 { P4OUT &= 0xF7; //cs1=0 P4OUT |= 0x40; //cs2=1 write_Command(0xb8 + x); //设置 x write_Command(0x40 + tmp-64); //设置 y } } void write_Data(char content) { P5DIR = 0x00; // 置位输入模式 P4OUT |= 0x02; // r/w=1 读状态 P4OUT |= 0x04; // chip 使能 while((P3IN & 0x80)==0x80);//检测LCD是否忙 P4OUT &= 0xfb;//disable EN P5DIR = 0xff; P4OUT &= 0xfc; //rs=0 ,r/w=0 P4OUT |= 0x01; //rs=1 P5OUT = content; P4OUT |= 0x04; //p2.2=1 使能 P4OUT &= 0xfb; //p2.2=0 禁止 } void clear_Rect(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char h,unsigned char w) { unsigned char tmpv,tmp; for(tmpv=x;tmpv<(x+h);tmpv++) { for(tmp=y;tmp<(y+w);tmp++) { move_To(tmpv,tmp);//移动 write_Data(0x00); //在当前位置写0，即清除当前位置的显示内容 } } } void init_LCD() { P5DIR = 0xff; // 设置P3输出模式 P5OUT = 0x00; // 初始值为0 P4DIR |= 0xcf; // P2.0~P3,P2.6,p2.7 置为输出模式 P4OUT |= 0x48 ; // cs1,cs2 为1,reset=0 _NOP(); _NOP(); _NOP(); P4OUT |= 0x04; // en=1 P4OUT |= 0x80; write_Command(0xc0); // write_Command(0x3f); //显示开 clear_Rect(0,0,8,64); //清除第一块 clear_Rect(0,64,8,64); //清除第二块 } 3.系统原理图：

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