Arduino入门笔记（5）：1602液晶实验（实现时钟）

2021-10-23 20:58:21

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一、本次实验所需器材

1、Arduino板 https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.5-c-s.w4002-15820725129.16.AtgoEm&id=545093340395

2、1602液晶板:也叫1602字符型液晶，它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。它由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此所以它不能很好地显示图形。目前，尽管各厂家对其各自产品命名不尽相同，但均提供几乎都同样规格的1602模块或者兼容模块。1602最初采用的LCD控制器是HD44780，在各厂家生产的1602模块中，基本上也都采用了与之兼容的控制IC，所以从特性上基本上是一样的。因此，我们买到的1602模块，在端口标记上可能有所不同，有的从左向右，有的从右向左，但特性上是一样的。本实验中使用的1602板，最里面的孔为1号，最靠近边上的那个为16号。

1602实物图片：

1602的规格情况：

显示容量	16*2个字符
芯片工作电压	4.5－5.5V
工作电流	2，0MA（5.0V）
模块最佳工作电压	5.0V
字符尺寸	2.95*4.35（WXH）mm

1602管脚介绍：

第1脚：VSS为电源负极

第2脚：VCC接5V电源正极

第3脚：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，本实验使用了一个1KΩ电阻）。

第4脚：RS为寄存器选择，高电平1时选择数据寄存器、低电平0时选择指令寄存器。

第5脚：RW为读写信号线，高电平(1)时进行读操作，低电平(0)时进行写操作。

第6脚：E(或EN)端为使能(enable)端,高电平（1）时读取信息，负跳变时执行指令。

第7～14脚：D0～D7为8位双向数据端。

第15～16脚：背灯电源。15脚背光正极，16脚背光负极。

1602字符集介绍：

1602液晶模块内部的字符发生存储器已经存储了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”。

1602的16进制ASCII码表地址可从百度搜索，这里不在列出，只写用法。如：感叹号！的ASCII为0x21，字母B的ASCII为0x42。

1602指令集：

3、电阻：1KΩ（1个）

4、杜邦线：若干

5、面包板：一个

二、8位连接法实验

1、硬件连接方式

2、代码：

int DI = ;

    int RW = ;

    int DB[] = {, , , , , , , };//使用数组来定义总线需要的管脚

    int Enable = ;

    void LcdCommandWrite(int value) {

    // 定义所有引脚

    int i = ;

    for (i=DB[]; i <= DI; i++) //总线赋值

    {

       digitalWrite(i,value & );//因为1602液晶信号识别是D7-D0(不是D0-D7)，这里是用来反转信号。

       value >>= ;

    }

    digitalWrite(Enable,LOW);

    delayMicroseconds();

    digitalWrite(Enable,HIGH);

    delayMicroseconds();  // 延时1ms

    digitalWrite(Enable,LOW);

    delayMicroseconds();  // 延时1ms

    }

    void LcdDataWrite(int value) {

    // 定义所有引脚

    int i = ;

    digitalWrite(DI, HIGH);

    digitalWrite(RW, LOW);

    for (i=DB[]; i <= DB[]; i++) {

       digitalWrite(i,value & );

       value >>= ;

    }

    digitalWrite(Enable,LOW);

    delayMicroseconds();

    digitalWrite(Enable,HIGH);

    delayMicroseconds();

    digitalWrite(Enable,LOW);

    delayMicroseconds();  // 延时1ms

    }

    void setup (void) {

    int i = ;

    for (i=Enable; i <= DI; i++) {

       pinMode(i,OUTPUT);

    }

    delay();

    // 短暂的停顿后初始化LCD

    // 用于LCD控制需要

    LcdCommandWrite(0x38);  // 设置为8-bit接口，2行显示，5x7文字大小

    delay();

    LcdCommandWrite(0x38);  // 设置为8-bit接口，2行显示，5x7文字大小

    delay();

    LcdCommandWrite(0x38);  // 设置为8-bit接口，2行显示，5x7文字大小

    delay();

    LcdCommandWrite(0x06);  // 输入方式设定

                             // 自动增量，没有显示移位

    delay();

    LcdCommandWrite(0x0E);  // 显示设置

                             // 开启显示屏，光标显示，无闪烁

    delay();

    LcdCommandWrite(0x01);  // 屏幕清空，光标位置归零

    delay();

    LcdCommandWrite(0x80);  // 显示设置

                             // 开启显示屏，光标显示，无闪烁

    delay();

    }

    void loop (void) {

      LcdCommandWrite(0x01);  // 屏幕清空，光标位置归零

      delay();

      LcdCommandWrite(0x80+);

      delay();

      // 写入欢迎信息

      LcdDataWrite('H');

      LcdDataWrite('E');

      LcdDataWrite('L');

      LcdDataWrite('L');

      LcdDataWrite('O');

      LcdDataWrite(' ');

      LcdDataWrite('W');

      LcdDataWrite('O');

      LcdDataWrite('R');

      LcdDataWrite('L');

      LcdDataWrite('D');

      delay();

      LcdCommandWrite(0xc0+);  // 定义光标位置为第二行第二个位置

      delay();

      LcdDataWrite('w');

      LcdDataWrite('i');

      LcdDataWrite('k');

      LcdDataWrite('i');

      LcdDataWrite('c');

      LcdDataWrite('o');

      LcdDataWrite('d');

      LcdDataWrite('e');

      LcdDataWrite('.');

      LcdDataWrite('n');

      LcdDataWrite('e');

      LcdDataWrite('t');

      delay();

      LcdCommandWrite(0x01);  // 屏幕清空，光标位置归零

      delay();

      LcdDataWrite('I');

      LcdDataWrite(' ');

      LcdDataWrite('a');

      LcdDataWrite('m');

      LcdDataWrite(' ');

      LcdDataWrite('x');

      LcdDataWrite('i');

      LcdDataWrite('a');

      LcdDataWrite('o');

      LcdDataWrite('w');

      LcdDataWrite('u');

      LcdDataWrite('y');

      LcdDataWrite('i');

      delay();

      LcdCommandWrite(0x02); //设置模式为新文字替换老文字，无新文字的地方显示不变。

      delay();

      LcdCommandWrite(0x80+); //定义光标位置为第一行第6个位置

      delay();

      LcdDataWrite('t');

      LcdDataWrite('h');

      LcdDataWrite('e');

      LcdDataWrite(' ');

      LcdDataWrite('a');

      LcdDataWrite('d');

      LcdDataWrite('m');

      LcdDataWrite('i');

      LcdDataWrite('n');

      delay();

    }

3、实验效果

三、四位连接法

4位连接法，可以省出几个数字端口。

1、连接方法

2、代码

int LCD1602_RS=;

    int LCD1602_RW=;

    int LCD1602_EN=;

    int DB[] = { , , , };

    char str1[]="Welcome to";

    char str2[]="wikicode.net";

    char str3[]="This is the";

    char str4[]="4-bit interface";

    void LCD_Command_Write(int command)

    {

    int i,temp;

    digitalWrite( LCD1602_RS,LOW);

    digitalWrite( LCD1602_RW,LOW);

    digitalWrite( LCD1602_EN,LOW);

    temp=command & 0xf0;

    for (i=DB[]; i <= ; i++)

    {

       digitalWrite(i,temp & 0x80);

       temp <<= ;

    }

    digitalWrite( LCD1602_EN,HIGH);

    delayMicroseconds();

    digitalWrite( LCD1602_EN,LOW);

    temp=(command & 0x0f)<<;

    for (i=DB[]; i <= ; i++)

    {

       digitalWrite(i,temp & 0x80);

       temp <<= ;

    }

    digitalWrite( LCD1602_EN,HIGH);

    delayMicroseconds();

    digitalWrite( LCD1602_EN,LOW);

    }

    void LCD_Data_Write(int dat)

    {

    int i=,temp;

    digitalWrite( LCD1602_RS,HIGH);

    digitalWrite( LCD1602_RW,LOW);

    digitalWrite( LCD1602_EN,LOW);

    temp=dat & 0xf0;

    for (i=DB[]; i <= ; i++)

    {

       digitalWrite(i,temp & 0x80);

       temp <<= ;

    }

    digitalWrite( LCD1602_EN,HIGH);

    delayMicroseconds();

    digitalWrite( LCD1602_EN,LOW);

    temp=(dat & 0x0f)<<;

    for (i=DB[]; i <= ; i++)

    {

       digitalWrite(i,temp & 0x80);

       temp <<= ;

    }

    digitalWrite( LCD1602_EN,HIGH);

    delayMicroseconds();

    digitalWrite( LCD1602_EN,LOW);

    }

    void LCD_SET_XY( int x, int y )

    {

      int address;

      if (y ==)    address = 0x80 + x;

      else          address = 0xC0 + x;

      LCD_Command_Write(address);

    }

    void LCD_Write_Char( int x,int y,int dat)

    {

      LCD_SET_XY( x, y );

      LCD_Data_Write(dat);

    }

    void LCD_Write_String(int X,int Y,char *s)

    {

        LCD_SET_XY( X, Y );    //设置地址

        while (*s)             //写字符串

        {

          LCD_Data_Write(*s);

          s ++;

        }

    }

    void setup (void)

    {

      int i = ;

      for (i=; i <= ; i++)

       {

         pinMode(i,OUTPUT);

       }

      delay();

      LCD_Command_Write(0x28);//4线 2行 5x7

      delay();

      LCD_Command_Write(0x06);

      delay();

      LCD_Command_Write(0x0c);

      delay();

      LCD_Command_Write(0x80);

      delay();

      LCD_Command_Write(0x01);

      delay();

    }

    void loop (void)

    {

       LCD_Command_Write(0x01);

       delay();

       LCD_Write_String(,,str1);//第1行，第4个地址起

       delay();

       LCD_Write_String(,,str2);//第2行，第2个地址起

       delay();

       LCD_Command_Write(0x01);//

       delay();

       LCD_Write_String(,,str3);

       delay();

       LCD_Write_String(,,str4);

       delay();

    }

这里仅做了显示字符串的方法，也可以利用LCD_Write_Char这个过程来显示字符，如：LCD_Write_Char（1，0，0x3a）显示“：”，这里不再举例，在下面的时钟的代码中，会有所利用。

3、实现效果

四、利用Arduino+1602实现时钟

1、硬件连接：采用四位连接法。