模塊引腳

　　1602a是一個(gè)16個(gè)字符，2行顯示屏，類似于當(dāng)今使用的許多其他16x2顯示器。每個(gè)字符均顯示在5列×8行點(diǎn)矩陣或5列×10行點(diǎn)矩陣中。這些像素應(yīng)正確控制，以便我們可以顯示所需的字符。直接使用微控制器直接控制所有這些像素并不容易，這就是為什么我們通常使用具有控制器/驅(qū)動(dòng)程序芯片的LCD模塊來(lái)促進(jìn)將LCD連接到處理器。常見(jiàn)的LCD驅(qū)動(dòng)器是HD44780。這些LCD模塊的引腳通常如下圖1所示。

　　圖1。16 ×2 LCD模塊的常見(jiàn)引腳。圖像由AAC提供。
　　GND和VCC（+5 V）引腳是電源引腳。 VEE引腳用于調(diào)整顯示對(duì)比度。我們可以使用電位計(jì)將VEE連接到+5 V以下的合適正電壓。LED +和LED-插腳用于打開(kāi)顯示背光（分別將它們連接到+5 V和接地）。
　　RS引腳是LCD控制器的寄存器選擇器引腳。 HD44780有兩個(gè)寄存器：指令寄存器（IR）和數(shù)據(jù)寄存器（DR）。 RS引腳是一個(gè)控制引腳，指定IR或DR是否應(yīng)連接到數(shù)據(jù)總線（DB0到DB7引腳）。當(dāng)RS較低時(shí)，選擇IR并將DB7-DB0視為指令代碼。例如，指令代碼可以表示“顯示清晰”命令。當(dāng)RS高時(shí)，選擇DR并將DB7-DB0視為數(shù)據(jù)。在這種情況下，db7-db0可以是表示諸如“ a”之類的字符的代碼。
　　R/W PIN指定我們是寫入模塊（R/W = 0）還是從中讀?。≧/W = 1）。
　　E PIN（用于“啟用”）啟動(dòng)了讀/寫操作，將在下一部分中討論。
　　寫操作的定時(shí)圖

　　盡管我們既可以從數(shù)據(jù)總線上寫和閱讀，卻更常見(jiàn)。這就是為什么在本節(jié)中，我們將研究寫操作的定時(shí)圖，如下圖2所示。表1給出了不同參數(shù)和預(yù)期值的定義。

　　圖2。寫操作的定時(shí)圖。圖片由日立提供。

　　表1由日立提供。
　　定時(shí)圖表明，我們應(yīng)該將RS和R/W引腳設(shè)置為適當(dāng)?shù)闹担⒃趯 PIN設(shè)置為邏輯高之前等待T （應(yīng)大于40 ns）。根據(jù)表，E信號(hào)應(yīng)具有大于230 ns的寬度（PW EH ）。
　　然后，E信號(hào)應(yīng)具有啟動(dòng)寫入操作的高低邊緣。請(qǐng)注意，在此之前，數(shù)據(jù)必須有效。此外，在E的落下邊緣下降之后，圖中的控制信號(hào)和數(shù)據(jù)不應(yīng)在圖中用T AH和T H表示的時(shí)間變化。另一個(gè)重要的問(wèn)題是“啟用周期時(shí)間”，該時(shí)間應(yīng)大于500 ns。這表明我們應(yīng)該等待一段時(shí)間，然后開(kāi)始進(jìn)行下一個(gè)讀取或?qū)懭氩僮鳌?br>　　總而言之，E對(duì)E開(kāi)始讀取或?qū)懭霐?shù)據(jù)，但必須滿足某些時(shí)機(jī)條件。將LCD模塊與MCU接口時(shí)，我們必須考慮這些注意事項(xiàng)。
　　重要說(shuō)明
　　您可以在此數(shù)據(jù)表的第24頁(yè)上找到與HD44780兼容的LCD模塊的完整列表。在這里，我們只使用其中一些說(shuō)明來(lái)執(zhí)行一些基本操作。
　　清除顯示

　　該指令清除了顯示。您必須將RS和R/W設(shè)置為邏輯低，并執(zhí)行將十六進(jìn)制值0x01應(yīng)用于數(shù)據(jù)總線的寫操作。此外，數(shù)據(jù)表指出“清除顯示”命令“在地址計(jì)數(shù)器中設(shè)置DDRAM地址0”。這是什么意思？

　　圖3。由日立提供。

　　顯示數(shù)據(jù)RAM（DDRAM）是一個(gè)RAM，可存儲(chǔ)我們發(fā)送到LCD模塊的字符的ASCII代碼。 DDRAM多可以存儲(chǔ)80個(gè)字符（其容量為80×8位）。但是，在LCD上只顯示了這80個(gè)字符中的一些。例如，在16×2 LCD的情況下，僅顯示這些內(nèi)存位置中的32個(gè)。顯示的DDRAM地址與LCD位置之間的關(guān)系如圖4所示。

　　圖4。由日立提供。
　　根據(jù)圖4，如果我們?yōu)镈DRAM地址0x00編寫特定字符，它將顯示在上線的個(gè)單元格中。同樣，如果我們編寫一個(gè)字符以地址為0x40，則將出現(xiàn)在下行的個(gè)單元格中。
　　要轉(zhuǎn)到DDRAM的特定地址，我們可以將所需的地址寫入地址計(jì)數(shù)器（AC）。此外，AC確定了寫操作輸入的字符在LCD上的位置。
　　請(qǐng)注意，LCD支持可以更改圖4中顯示的關(guān)系的移位操作。例如，應(yīng)用于圖4的默認(rèn)狀態(tài)的左移位將導(dǎo)致圖5。有關(guān)更多信息，請(qǐng)參閱數(shù)據(jù)表。
　　圖4。由日立提供 。
　　現(xiàn)在您已經(jīng)熟悉DDRAM和AC，“清除顯示”命令的描述對(duì)您來(lái)說(shuō)應(yīng)該很有意義。因此，“清除顯示”命令“在地址計(jì)數(shù)器中設(shè)置了DDRAM地址0”，因此，它將將光標(biāo)返回到HOME位置（上線的個(gè)單元格）。
　　回家

　　圖6給出了此命令及其描述的代碼。

　　圖6。由日立提供。
　　該命令還將光標(biāo)帶回家庭位置，并在移動(dòng)時(shí)將顯示器返回其原始狀態(tài)。對(duì)于此命令，DB0是一個(gè)不保守的。
　　進(jìn)入模式集

　　此命令的詳細(xì)信息在圖7中給出。

　　圖7。由日立提供。
　　當(dāng)“ I/D”為1時(shí)，在寫操作后，光標(biāo)位置會(huì)增加一個(gè)（它向右移動(dòng)）。當(dāng)“ I/D”為0時(shí)，光標(biāo)位置會(huì)被一個(gè)減?。ㄏ蜃笠苿?dòng)）。
　　S位指定是否移動(dòng)顯示（移動(dòng)更改LCD上顯示的DDRAM地址）。當(dāng)s為0時(shí)，顯示不會(huì)移動(dòng)。對(duì)于移位選項(xiàng)（當(dāng)s = 1時(shí)），請(qǐng)參閱數(shù)據(jù)表。
　　在許多情況下，我們希望光標(biāo)位置在寫入操作之后遞增，而顯示屏仍保持靜止（不利用換檔選項(xiàng)）。對(duì)于此類應(yīng)用，DB7-DB0的命令代碼將是十六進(jìn)制值0x06。
　　顯示開(kāi)/關(guān)控制

　　此命令的詳細(xì)信息如下。

　　圖8。由日立提供。
　　通過(guò)將D位設(shè)置為1或0，我們可以分別打開(kāi)和關(guān)閉顯示。同樣，C位可用于打開(kāi)/關(guān)閉光標(biāo)。 B控制光標(biāo)位置的閃爍能力。因此，如果我們將十六進(jìn)制值0x0c寫入DB7-DB0作為指令，則LCD將打開(kāi)，光標(biāo)將關(guān)閉。
　　功能集
　　下圖給出了“函數(shù)集”命令的詳細(xì)信息。
　　圖9。由日立提供。
　　DL位指定LCD模塊的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。如果DL = 1，則在數(shù)據(jù)總線上以8位單詞的形式發(fā)送數(shù)據(jù)（DB7至DB0）。當(dāng)DL = 0時(shí)，數(shù)據(jù)將以4位長(zhǎng)度（DB7至DB4）發(fā)送并接收。為了保持簡(jiǎn)單，我們將在本文中使用8位選項(xiàng)。
　　n位指定顯示行的數(shù)量。對(duì)于單行顯示，n應(yīng)該為0。對(duì)于兩行及以上，n應(yīng)該為1。
　　“ F”確定字符字體，通常是0。
　　因此，當(dāng)使用以8位長(zhǎng)度接收和發(fā)送數(shù)據(jù)的16×2 LCD時(shí)，DB7-DB0的“功能集”代碼將是十六進(jìn)制值0x38。
　　設(shè)置DDRAM地址

　　該指令設(shè)置了DDRAM的地址。它可用于在LCD的特定單元格中寫一個(gè)字符。例如，將十六進(jìn)制值0x80發(fā)送到數(shù)據(jù)總線將使光標(biāo)可以移動(dòng)到上排的個(gè)單元格。

　　圖10。由日立提供。
　　現(xiàn)在，我們將使用上述命令操作16×2 LCD。下表總結(jié)了上面討論的命令。

　　表2

　　將LCD與AVR接口
　　現(xiàn)在，我們將編寫一些功能將16×2 LCD連接到Atmega32。假設(shè)，如圖11所示，端口A連接到LCD數(shù)據(jù)總線，并且端口B的前三個(gè)引腳用于控制LCD的RS，RW和E引腳。請(qǐng)注意，VSS，VDD和VEE的連接未顯示在圖11中。
　　圖11