16X2字符型液晶显示模块驱动.docx

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16X2字符型液晶显示模块驱动

数理与信息工程学院

课程设计

题目：

16X2字符型液晶显示模块驱动

专业：

班级：

姓名：

学号：

实验地点：

指导老师：

成绩：

（2006.6）

目录

第1节引言………………………………………………………………………3

1.116×2液晶显示模块概述……………………………3

1.2本设计任务………………………………………3

1.3系统基本功能………………………………………3

第2节系统硬件设计……………………………………………………………4

2.1系统的硬件构成及功能…………………………………………………4

2.2AT89C2051单片机及其引脚说明………………………………………5

2.3MD—162液晶显示模块及其引脚说明…………………………………6

第3节系统软件设计……………………………………………………………7

3.1系统主程序设计…………………………………………………………7

3.2字符发生存储器…………………………………………………………8

3.3MD-162内部控制器的指令……………………………………………9

3.4字符发生器RAM地址设置 ……………………………………………9

第4节系统调试与测试结果分析…………………………………………

第5节结束语………………………………………………………………………10

液晶显示模块的比较并举例其在实际中的应用等

参考文献…………………………………………………………………………11

附录……………………………………………………………………………12

1.液晶显示字符使用说明……………………………………………12

2.在第一行显示”HELLO”全部源程序………………………13

3.采用查表的方法实现字符显示……………………………………15

16X2字符型液晶显示模块的驱动

第1节引言

液晶显示器（LCD）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。

 字符型液晶模块是一种用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.这里以常用的2行16个字的DM-162液晶模块来驱动显示字符.

1.116×2液晶显示模块的驱动概述

16×2液晶显示模块的驱动采用AT89C2051芯片及DM-162显示模块实现16×2个字符的左移或者右移显示.AT89C2051用以控制显示字符的位置,字符的显示方式,及传递字符字码.

1.2本设计任务

使用AT89C2051实现液晶模块的字符控制显示.

1.3系统主要功能

16×2液晶显示模块的外观如图1所示。

其主要功能有：

在液晶显示模块的某个具体的存储位置显示指定的字符;控制一连串字符向左或者向右移动;控制单行或者双行显示。

图1:

第2节

系统硬件设计

本系统主要实现的硬件设计,包括三个方面的内容:

第一,我们所熟悉的单片机AT89C2051的引脚定义及设置;第二,DM—162与TA89C2051的引脚连接;第三,DM—162的电源部分.

2.1系统的硬件构成及功能

液晶显示模块的原理框图如图2所示。

它由以下几个部件组成：

单片机AT89C2051、电源、液晶字符显示部件DM-162、电源供电部分。

单片机部分:

采用AT89C2051芯片实现对DM-162的控制显示

字符显示模块:

选择2行16个字的显示容量.

电源部分：

+5V电压供电，维持系统的正常工作,同时加载10K电位器以适应不用亮度的显示字符即对比度的调整.

图2液晶显示系统原理框图

2．2AT89C2051单片机及其引脚说明

AT89C2051单片机是51系列单片机的一个成员，是8051单片机的简化版。

内部自带2K字节可编程FLASH存储器的低电压、高性能COMS八位微处理器，与IntelMCS-51系列单片机的指令和输出管脚相兼容。

由于将多功能八位CPU和闪速存储器结合在单个芯片中，因此，AT89C2051构成的单片机系统是具有结构最简单、造价最低廉、效率最高的微控制系统，省去了外部的RAM、ROM和接口器件，减少了硬件开销，节省了成本，提高了系统的性价比。

AT89C2051是一个有20个引脚的芯片，引脚配置如图3所示。

与8051相比，AT89C2051减少了两个对外端口（即P0、P2口），使它最大可能地减少了对外引脚，因而芯片尺寸有所减小。

图3AT89C2051引脚配置

AT89C2051芯片的20个引脚功能为：

VCC电源电压。

GND接地。

RST复位输入。

当RST变为高电平并保持2个机器周期时，所有I/O引脚复位至“1”。

XTAL1反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。

XTAL2来自反向振荡放大器的输出。

P1口8位双向I/O口。

引脚P1.2～P1.7提供内部上拉，当作为输入并被外部下拉为低电平时，它们将输出电流，这是因内部上拉的缘故。

P1.0和P1.1需要外部上拉，可用作片内精确模拟比较器的正向输入（AIN0）和反向输入（AIN1），P1口输出缓冲器能接收20mA电流，并能直接驱动LCD显示器；P1口引脚写入“1”后，可用作输入。

在闪速编程与编程校验期间，P1口也可接收编码数据。

P3口引脚P3.0～P3.5与P3.7为7个带内部上拉的双向I/0引脚。

P3.6在内部已与片内比较器输出相连，不能作为通用I/O引脚访问。

P3口的输出缓冲器能接收20mA的灌电流；P3口写入“1”后，内部上拉，可用输入。

P3口也可用作特殊功能口，其功能见表1。

P3口同时也可为闪速存储器编程和编程校验接收控制信号。

表1P3口特殊功能

P3口引脚

特殊功能

P3.0

RXD（串行输入口）

P3.1

TXD（串行输出口）

P3.2

（外部中断0）

P3.3

（外部中断1）

P3.4

T0（定时器0外部输入）

P3.5

T1（定时器1外部输入）

2．3DM-162液晶模块及其引脚说明

DM-162采用标准的14脚接口，其中:

VSS为地电源

VDD接5V正电源

V0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，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度。

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。

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端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。

D0~D7为8位双向数据线。

2．4DM-162液晶模块与单片机连接图

DM-162液晶显示模块可以和单片机AT89C2051直接相连，电路如图4所示

图4芯片连接图

第3节系统的软件设计

本系统的软件设计主要考虑到几个方面:

第一,显示控制的初始设置,即控制指令的选择;第二,显示字符的位置选择即显示存储单位的确定;第三,显示字符的内码的对应选择.

3．1系统主程序设计

是

不

图8系统程序流程图

3．2字符发生存储器

DM-162液晶模块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2所示，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”.

表2字符代码对应表

3.3MD-162内部控制器的指令

DM-162液晶模块内部的控制器共有11条控制指令，如表3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）

表311条指令表

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 

3．4字符发生器RAM地址设置 

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。

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，表4是DM-162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？

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1所以实际写入的数据应该是01000000B（40H）+10000000B（80H）=11000000B（C0H）.

表4字符发生器RAM地址

结束语

本系统的实现相对比较简单,主要了解了AT89C2051与DM-162的连接显示.AT89C2051对液晶字符的控制显示.通过本系统的学习也让我比较深刻的认识到DM-162的显示原理及内部结构特征.这与书上8051芯片与HD44780显示模块的连接显示功能相近,也是经过两个主要的过程显示控制字符,首先就是对液晶显示模块进行初始化设置,即包括清除显示,功能设置,开关显示,方式设置等.然后,在判断为不忙的情况下写入显示的字符数据.看起来功能可能比较单一,只是涉及到了单处机对DM-162液晶字符模块的控制显示,而且这个字符的字码是每次经过人为的改变而实现其显示,所以从实用性方面考虑不怎么理想.但是从AT89C2051本身的功能特性考虑,我们可以设想,通过AT89C2051的串口自动得到外部的可变数据,再经过字码对照表所得待显示的数据不失为一种好的办法.在这里,自动获得的数据可以通过传感器来实现.比如,加油站里面的加油量控制显示,就可以通过测量检测传感器来实现输出的油量,然后输入到单片机的串口,再经过字码对应表来获得在液晶显示字符模块中显示的数据.再比如由温度传感器获取的温度经A/D转换后,读入到AT89C2051单片机中,就可以显示出当时的温度.总之,DM-162作为一种小型的字符显示器,在日常生活中碰到的一些仪器设备中还是比较有实用价值,因此值得我们去了解它,掌握如何去运用它.

参考文献

[1]高锋.《单片机应用系统设计及实用技术》.机械工业出版社.2004.4

附录

1.液晶显示字符使用说明

DM-162液晶显示模块的字符显示,可分为好几种显示模式,这主要取决于对具体的应用.如