使用PIC单片机控制1602液晶屏（C语言版）

看到这里，我们已经学完了数码管理论与应用，相信你已经可以用它来显示任何数字了吧。下面，我们再来学一下更高层的显示方式——液晶屏显示，与数码管相比，它显得更为专业，漂亮。液晶显示屏以其微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧的诸多优点，在袖珍式仪表和低功耗应用系统中得到越来越广泛的应用，增强型51实验板所配带的是1602型液晶屏，它是工控系统中使用最为广泛的液晶屏之一，相信你学会了对它的控制，那你对其它的液晶屏的控制也能得心应手，毕竟基本原理都差不多。

1602型液晶屏是一种用5x7点阵图形来显示字符的液晶显示器，根据显示的容量可以分为1行16个字、2行16个字、2行20个字等等，常用的为2行16个字，我们也以此为例来介绍一下相应的编程方法。

如表2所示，整个液晶屏采用标准的16脚接口，其中VSS为电源地，VDD接5V正电源，V0为液晶显示屏对比度调整端，直接接电源正极时对比度最弱，接地时对比度最高。RS为寄存器选择端，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。RW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RS和RW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RW为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平RW为低电平时可以写入数据。E端为使能端，当E端由低电平跳变成高电平时，液晶屏执行命令。D0——D7为8位双向数据线。

液晶屏内部的字符发生存储器（CGROM）已经存储了160个不同的点阵字符图形，如表3所示，
 表3

这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等，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”，如图6所示。
 
表6

1602型液晶屏内部的控制器共有11条控制指令，如表4所示，
 

它的读写操作、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5x7的点阵字符，高电平时显示5x10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。

由于液晶显示屏是个慢显示器件，所以在执行每条指令之前一定要确认液晶屏的“忙标志”为低电平，表示不忙，否则指令失效。要显示字符时要先输入显示字符地址，也就是告诉液晶屏在哪里显示字符，表5是1602型显示屏的内部显示地址。

 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？答案是不可以这样，因为从指令表中我们可以看到，写入显示地址时要求最高位D7恒定为高电平1，所以实际写入的数据应该是 01000000B（40H）+10000000B(80H)=11000000B(C0H)

以下是在液晶屏的第二行第一个字符的位置显示字母“A”的程序，效果如图6所示：

#include<pic.h>

void _delay_ms(char a) //毫秒级延时子函数
{
unsigned char i,j;
for(i=0;i<a;i++)
for(j=0;j<40;j++);

}

void enable(void) //控制命令的子函数
{
PORTA=PORTA&0xFD;
PORTA=PORTA&0xFB;
PORTA=PORTA&0xF7;
_delay_ms(9);
PORTA=PORTA|0x08;
}

void main()
{
_delay_ms(9); //调用延时子程序
ADCON1=0x07; //设置RA口全部为普通数字IO口
TRISA=0x00; //定义RA口为输出
TRISC=0x00; //定义RC口为输出
_delay_ms(9);
PORTC=0x01; //清屏
enable();
PORTC=0x38; //设置8位2行5x7点阵
enable();
PORTC=0x0F; //设置显示器开、光标开、闪烁开
enable();
PORTC=0x06; //设置文字不动，光标自动右移
enable();
PORTC=0x0C; //设置写入显示起始地址
enable();
PORTC=0x41; //字母“A”的代码
PORTA=PORTA|0x02;
PORTA=PORTA&0xFB;
PORTA=PORTA&0xF7;
_delay_ms(9);
PORTA=PORTA|0x08;

while(1); //while死循环
}

增强型PIC实验的1602液晶显示部分原理图如上所示。PIC单片机芯片与1602液晶屏对应接口如下：

RA1——RS 端 RA2——RW端 RA3——E端 RC口——液晶屏数据端

现在我们已经知道如何来显示自己要显示的字符了，可以从表3查表计算后得出。因此，我们可以由此改写出各种各样的显示程序。
大家可以看到，程序的前半部分主要是完成1602液晶屏的内部初始化及配置工作，和实际显示字符相关的程序代码主要由以下这几句完成：

PORTC=0x41; //字母"A"的代码
PORTA=PORTA|0x02;
PORTA=PORTA&0xFB;
PORTA=PORTA&0xF7;
_delay_ms(9);
PORTA=PORTA|0x08;

因此，我们要更改液晶显示内容，也可以从这几句话来下手，讲到这里，相信你对其显示原理已经有所了解了，可以自己发挥自己的想象来修改一下程序代码，看看显示结果会有什么变化，有没有达到你所需要的目标。

上图中，更改显示部分程序代码后，1602液晶屏分两行显示本站网址URL和联系电话的实验实例。