9.3单片机与LCD显示器的接口 一、液晶显示器的结构原理 液晶显示器(Liquid Crystal Display,简称LCD)就是使用了“液 晶”(Liquid Crystal)作为材料的显示器 液晶是一种介于晶体和液体之间的物质，当被加热时，它会呈现 液态，有液体的流动性和连续性：而冷却时又会结晶成晶体，有晶体 的各向异性。 当向液晶通电时，液晶体分子排列得井然有序，可以使光线容易 通过：而不通电时，液晶分子排列混乱，阻止光线通过。 液晶显示器的结构如上图：在显示屏两边都设有作为光源的灯 管，在电路的控制下（上下电极上加电压），液晶层中的有的单元格 使光线通过，则这些单元格被点亮，有的单元格阻止光线通过，则这 些单元格不亮。（即：液晶显示器是通过电路控制液晶的通光或不通 光来显示字符的) 上电极板 O国 二、LCD特点 1)功耗小。每平方厘米1W以下，LED的几百分之一。 2)可在明亮环境下正常使用，清晰度不受环境光影响。 3)外形薄，约为LD的1/3 4)显示内容多 5)响应时间和余辉时间长，响应速度为ms级
6)通常需辅助光源 7)使用寿命较长(50000h以上) 8)工作温度范围窄(-5+700C) 9)被动显示器，本身不发光 10)由于直流电压驱动LCD会使液晶产生电解和电极老化，所以 要采用交流电压驱动。 三、LCD参数及与LED比较 1、主要参数： 响应时间：从加上脉冲电压算起，到透光率达饱和值90%所需时 间。 余辉：从去掉脉冲电压算起，到透光率达饱和值10%所需时 间。 阀值电压Vth:当脉冲电压大于Vth液晶显示，否则不显示. 对比度：在零伏时光透过率与在工作电压下透过率的比值。 刷新率：每秒刷新次数 分辨率：屏幕上水平和垂直方向所能够显示的点数 视角：可视角度。目前最好的已达160度，将近纯平CT的 180。 2、与LED比较： 发光方式（环境光，本身不发光）：驱动方式（交流电压，LD 是电流驱动)：功耗（小）：动态响应(ms):使用寿命（小于LED,): 体积（小）
四、1602A液晶的使用说明 1602点阵式液晶模块是2行每行16个字的5×7点阵图形来 显示字符的液晶显示器，采用标准的16脚接口。 1、引脚说明 0100000000600000006125 第1脚：VSS为地电源 第2脚：VDD接5V正电源 第3脚：为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地 电源时对比度最 高，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度（又叫偏压 调整端) 第4脚：RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平 时选择指令寄存器。 第5脚：R/币为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进 行写操作。当S和R/W都为低电平时可以写入指令或者显示地址， 当RS为低电平R/m为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平W为 低电平时可以写入数据。 第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。 第7~14脚：D0D7为8位双向数据线。 第15脚：光源正极 第16脚：光源负极 2、结构说明
①、1602内部由三部分组成：LCD控制器、LCD驱动器、LCD显 示器 ②、控制器用D44780,驱动器用HD44100 ③、D44780集控制器、驱动器于一体，是专用于字符显示的控 制、驱动集成电路： ④、D44100是作扩展显示字符位的。 ⑤、D44780有80个字节的显示缓冲区，分两行地址分别是00[ 一27H,40H一67H,实际的显示位置与LCD的型号有关。1602的显示 位置如下： 16字2行 哥 ⑥、HD44780内部已经存储了160个不同的点阵字符图形，这些 字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文等， 每一个字符都有一个固定的代码，比如大写的英文字母“A”的代码 是01000001B(41H),显示时模块把地址41H中的点阵字符图形显示 出来，我们就能看到字母“A”。(相当于字库) 所以：将字库中的字符在合适的位置显示出来就完成了LCD的显 3、指令 指令格式为（顺序）：RSR/币D7D6D5D4D3D2D1D0 指令1：0000000001清屏指令，显示缓冲清0，光标复位到左上
角，地址计数器清0： 指令2：0000000010光标复位，光标返回到左上角，地址计数 器清0，显示缓冲不变： 指令3：00000001I/DS输入方式设置（用来设定输入一个字府 后光标的移动方向及 后面的内容是否移动) I/D=1:光标从左向右移，I/D=0:光标从右向左移 S=1:内容移动，S=0:光标不移动 指令4：0000001DCB(显示开关控制) 显示器控制开关： D=1:显示，D=0:不显示 光标显示控制开关：C=1:有光标，C=0:无光标 光标闪烁控制开关：B=1:光标闪烁，B=0:光标不闪烁 指令5：(000001S/CR/L*)(光标或显示移位) S/C=1:整个字幕移动，S/C-0:仅光标移位 R/L=1:光标右移，R/L=0:光标左移 指令6：功能设 R/T D7 D6 D5 D4 D3 D2 DI DO 置命令 0001mN下** DL=0:4位数据总线，DL=1:8位数据总线 N=1:双行显示，N=0:单行显示 F=0:5×7的点阵字符，F=1:5×10的点阵字符 指令7：字符发生器RAM地址设置，地址范围0一63
RAN的地址 指令8：当前显示缓冲区DDRAM的地址设置 R/W 01DRAM的地址 指令9：读忙标志和地址计数器AC命令 R/7 5 32 1 AC的值 BF=1:表示忙，此时模块不能接收命令或者数据，BF=0:表示不 忙低7位读出的是AC的地址 指令10：写数据 指令11：读数据 4、1602LCD与单片机的接口 1602液晶显示模块可以和单片 机AT89C51直接接口，电路如下 图所示。 说明：①、液晶显示模块是一个慢显示器件，所以在执行每条指 令之前一定要确认模块的忙标志为低电平，表示不忙，否则此指令失 效。 ②、要显示字符时要先输入显示字符地址，也就是告诉模块在哪 里显示字符，比如第二行第一个字符的地址是40H,那么是否直接写
入40H就可以将光标定位在第二行第一个字符的位置呢？这样不行， 因为写入显示地址时要求最高位D7恒定为高电平，所以实际写入的 数据应该是1000000B与40H的和，即写入的数据为： (40HD）+10000000B(80H)=11000000B(C0H) 说明：单片机与行程开关、继电器、晶闸管、蜂蜜器的连接（清 华，谢维成，28.00) 1、蜂鸣器 峰鸣器一般采用电压驱动，只要其两端的电压达到规定值，就可 以发声。如下图只要P1.0输出高电平，其两端的电压为+5V,就发 声。 8051 P10 H=—+5 2、其他几个基本类似（只要其两端电压构，就能达到相应的目 的)。 下列是两个显示程序： DB0----P0.0DB4 ----P0.4RW -P2.0 DB1-----P0.1DB5-----P0.5 RS ---P2.1 DB2----P0.2DB6-----P0.6E- P2.21 DB3----P0.3DB7-----P0.7 VLCD接1K电阻到GND
