【STM32學習】(12)STM32實現LCD1602簡單靜態現實

想要在1602液晶顯示上顯示:

//***********************************//

  WANGTING
I LOVE STM32

///**********************************//

如何使用STM32 來實現呢?

首先看看LCD1602的重要知識點:

引腳功能說明

1602LCD採用標準的14腳(無背光)或16腳(帶背光)接口,各引腳接口說明如表所示:

編號

符號

引腳說明

編號

符號

引腳說明

1

VSS

電源地

9

D2

數據

2

VDD

電源正極

10

D3

數據

3

VL

液晶顯示偏壓

11

D4

數據

4

RS

數據/命令選擇

12

D5

數據

5

R/W

讀/寫選擇

13

D6

數據

6

E

使能信號

14

D7

數據

7

D0

數據

15

BLA

背光源正極

8

D1

數據

16

BLK

背光源負極

表:引腳接口說明表

第1腳:VSS爲地電源。

第2腳:VDD接5V正電源。

第3腳:VL爲液晶顯示器對比度調整端,接正電源時對比度最弱,接地時對比度最高,對比度過高時會產生“鬼影”,使用時可以通過一個10K的電位器調整對比度。

第4腳:RS爲寄存器選擇,高電平時選擇數據寄存器、低電平時選擇指令寄存器。

第5腳:R/W爲讀寫信號線,高電平時進行讀操作,低電平時進行寫操作。當RS和R/W共同爲低電平時可以寫入指令或者顯示地址,當RS爲低電平R/W爲高電平時可以讀忙信號,當RS爲高電平R/W爲低電平時可以寫入數據。

第6腳:E端爲使能端,當E端由高電平跳變成低電平時,液晶模塊執行命令。

第7~14腳:D0~D7爲8位雙向數據線。

第15腳:背光源正極。

第16腳:背光源負極。

下面是重點:

1602液晶模塊內部的控制器共有11條控制指令,如表所示:(重要,程序都是按照這個來寫的)

序號

指令

RS

R/W

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

1

清顯示

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

2

光標返回

0

0

0

0

0

0

0

0

1

*

3

置輸入模式

0

0

0

0

0

0

0

1

I/D

S

4

顯示開/關控制

0

0

0

0

0

0

1

D

C

B

5

光標或字符移位

0

0

0

0

0

1

S/C

R/L

*

*

6

置功能

0

0

0

0

1

DL

N

F

*

*

7

置字符發生存貯器地址

0

0

0

1

字符發生存貯器地址

8

置數據存貯器地址

0

0

1

顯示數據存貯器地址

9

讀忙標誌或地址

0

1

BF

計數器地址

10

寫數到CGRAM或DDRAM)

1

0

要寫的數據內容

11

從CGRAM或DDRAM讀數

1

1

讀出的數據內容

表:控制命令表

1602液晶模塊的讀寫操作、屏幕和光標的操作都是通過指令編程來實現的。(說明:1爲高電平、0爲低電平)

指令1:清顯示,指令碼01H,光標復位到地址00H位置。

指令2:光標復位,光標返回到地址00H。

指令3:光標和顯示模式設置 I/D:光標移動方向,高電平右移,低電平左移 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。高電平表示有效,低電平則無效。

指令4:顯示開關控制。 D:控制整體顯示的開與關,高電平表示開顯示,低電平表示關顯示 C:控制光標的開與關,高電平表示有光標,低電平表示無光標 B:控制光標是否閃爍,高電平閃爍,低電平不閃爍。

指令5:光標或顯示移位 S/C:高電平時移動顯示的文字,低電平時移動光標。

指令6:功能設置命令 DL:高電平時爲4位總線,低電平時爲8位總線 N:低電平時爲單行顯示,高電平時雙行顯示 F: 低電平時顯示5x7的點陣字符,高電平時顯示5x10的點陣字符。

指令7:字符發生器RAM地址設置。

指令8:DDRAM地址設置。

指令9:讀忙信號和光標地址 BF:爲忙標誌位,高電平表示忙,此時模塊不能接收命令或者數據,如果爲低電平表示不忙。

指令10:寫數據。

指令11:讀數據。

與HD44780相兼容的芯片時序表如下(重要,程序都是按照這個來寫的):

讀狀態

輸入

RS=L,R/W=H,E=H

輸出

D0—D7=狀態字

寫指令

輸入

RS=L,R/W=L,D0—D7=指令碼,E=高脈衝

輸出

讀數據

輸入

RS=H,R/W=H,E=H

輸出

D0—D7=數據

寫數據

輸入

RS=H,R/W=L,D0—D7=數據,E=高脈衝

輸出

1602LCD的RAM地址映射及標準字庫表

液晶顯示模塊是一個慢顯示器件,所以在執行每條指令之前一定要確認模塊的忙標誌爲低電平,表示不忙,否則此指令失效。要顯示字符時要先輸入顯示字符地址,也就是告訴模塊在哪裏顯示字符,下圖是1602的內部顯示地址。

1602LCD內部顯示地址

例如第二行第一個字符的地址是40H,那麼是否直接寫入40H就可以將光標定位在第二行第一個字符的位置呢?這樣不行,因爲寫入顯示地址時要求最高位D7恆定爲高電平1所以實際寫入的數據應該是01000000B(40H)+10000000B(80H)=11000000B(C0H)

直接上代碼了:

單片機型號:STM32F103VET

這裏的接線如下:

D0~D7   接   液晶D0~D7

B0          接   RS

B1          接   RW

B2          接   EN

main.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "delay.h"
#include "lcd1602.h"
#include "stdio.h"
#define N 1000
int main(void)
{
    u8 str[] = "   WANGTING";
    delay_init(168);
    LCD1602_Init();
    delay_ms(5);
    LCD1602_Show_Str(1, 0, str);
 	LCD1602_Show_Str(2, 1, "I LOVE STM32");
    while(1)
    {   
    } 
}  

delay.c   其實這個文件可以不需要,只需要其中一個簡單的延時函數就可,大家驗證的就會知道了。

#include "delay.h"
#include "sys.h"
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// 	 
//如果使用OS,則包括下面的頭文件(以ucos爲例)即可.
#if SYSTEM_SUPPORT_OS
#include "includes.h"					//支持OS時,使用	  
#endif
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////  
//本程序只供學習使用,未經作者許可,不得用於其它任何用途
//ALIENTEK STM32F407開發板
//使用SysTick的普通計數模式對延遲進行管理(支持OS)
//包括delay_us,delay_ms
//正點原子@ALIENTEK
//技術論壇:www.openedv.com
//創建日期:2014/5/2
//版本:V1.3
//版權所有,盜版必究。
//Copyright(C) 廣州市星翼電子科技有限公司 2014-2024
//All rights reserved
//********************************************************************************
//修改說明
//V1.1 20140803 
//1,delay_us,添加參數等於0判斷,如果參數等於0,則直接退出. 
//2,修改ucosii下,delay_ms函數,加入OSLockNesting的判斷,在進入中斷後,也可以準確延時.
//V1.2 20150411  
//修改OS支持方式,以支持任意OS(不限於UCOSII和UCOSIII,理論上任意OS都可以支持)
//添加:delay_osrunning/delay_ostickspersec/delay_osintnesting三個宏定義
//添加:delay_osschedlock/delay_osschedunlock/delay_ostimedly三個函數
//V1.3 20150521
//修正UCOSIII支持時的2個bug:
//delay_tickspersec改爲:delay_ostickspersec
//delay_intnesting改爲:delay_osintnesting
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// 

static u8  fac_us=0;							//us延時倍乘數			   
static u16 fac_ms=0;							//ms延時倍乘數,在os下,代表每個節拍的ms數
	
#if SYSTEM_SUPPORT_OS							//如果SYSTEM_SUPPORT_OS定義了,說明要支持OS了(不限於UCOS).
//當delay_us/delay_ms需要支持OS的時候需要三個與OS相關的宏定義和函數來支持
//首先是3個宏定義:
//    delay_osrunning:用於表示OS當前是否正在運行,以決定是否可以使用相關函數
//delay_ostickspersec:用於表示OS設定的時鐘節拍,delay_init將根據這個參數來初始哈systick
// delay_osintnesting:用於表示OS中斷嵌套級別,因爲中斷裏面不可以調度,delay_ms使用該參數來決定如何運行
//然後是3個函數:
//  delay_osschedlock:用於鎖定OS任務調度,禁止調度
//delay_osschedunlock:用於解鎖OS任務調度,重新開啓調度
//    delay_ostimedly:用於OS延時,可以引起任務調度.

//本例程僅作UCOSII和UCOSIII的支持,其他OS,請自行參考着移植
//支持UCOSII
#ifdef 	OS_CRITICAL_METHOD						//OS_CRITICAL_METHOD定義了,說明要支持UCOSII				
#define delay_osrunning		OSRunning			//OS是否運行標記,0,不運行;1,在運行
#define delay_ostickspersec	OS_TICKS_PER_SEC	//OS時鐘節拍,即每秒調度次數
#define delay_osintnesting 	OSIntNesting		//中斷嵌套級別,即中斷嵌套次數
#endif

//支持UCOSIII
#ifdef 	CPU_CFG_CRITICAL_METHOD					//CPU_CFG_CRITICAL_METHOD定義了,說明要支持UCOSIII	
#define delay_osrunning		OSRunning			//OS是否運行標記,0,不運行;1,在運行
#define delay_ostickspersec	OSCfg_TickRate_Hz	//OS時鐘節拍,即每秒調度次數
#define delay_osintnesting 	OSIntNestingCtr		//中斷嵌套級別,即中斷嵌套次數
#endif


//us級延時時,關閉任務調度(防止打斷us級延遲)
void delay_osschedlock(void)
{
#ifdef CPU_CFG_CRITICAL_METHOD   			//使用UCOSIII
	OS_ERR err; 
	OSSchedLock(&err);						//UCOSIII的方式,禁止調度,防止打斷us延時
#else										//否則UCOSII
	OSSchedLock();							//UCOSII的方式,禁止調度,防止打斷us延時
#endif
}

//us級延時時,恢復任務調度
void delay_osschedunlock(void)
{	
#ifdef CPU_CFG_CRITICAL_METHOD   			//使用UCOSIII
	OS_ERR err; 
	OSSchedUnlock(&err);					//UCOSIII的方式,恢復調度
#else										//否則UCOSII
	OSSchedUnlock();						//UCOSII的方式,恢復調度
#endif
}

//調用OS自帶的延時函數延時
//ticks:延時的節拍數
void delay_ostimedly(u32 ticks)
{
#ifdef CPU_CFG_CRITICAL_METHOD
	OS_ERR err; 
	OSTimeDly(ticks,OS_OPT_TIME_PERIODIC,&err);//UCOSIII延時採用週期模式
#else
	OSTimeDly(ticks);						//UCOSII延時
#endif 
}
 
//systick中斷服務函數,使用OS時用到
void SysTick_Handler(void)
{	
	if(delay_osrunning==1)					//OS開始跑了,才執行正常的調度處理
	{
		OSIntEnter();						//進入中斷
		OSTimeTick();       				//調用ucos的時鐘服務程序               
		OSIntExit();       	 				//觸發任務切換軟中斷
	}
}
#endif
			   
//初始化延遲函數
//當使用OS的時候,此函數會初始化OS的時鐘節拍
//SYSTICK的時鐘固定爲AHB時鐘的1/8
//SYSCLK:系統時鐘頻率
void delay_init(u8 SYSCLK)
{
#if SYSTEM_SUPPORT_OS 						//如果需要支持OS.
	u32 reload;
#endif
 	SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8); 
	fac_us=SYSCLK/8;						//不論是否使用OS,fac_us都需要使用
#if SYSTEM_SUPPORT_OS 						//如果需要支持OS.
	reload=SYSCLK/8;						//每秒鐘的計數次數 單位爲M	   
	reload*=1000000/delay_ostickspersec;	//根據delay_ostickspersec設定溢出時間
											//reload爲24位寄存器,最大值:16777216,在168M下,約合0.7989s左右	
	fac_ms=1000/delay_ostickspersec;		//代表OS可以延時的最少單位	   
	SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_TICKINT_Msk;   	//開啓SYSTICK中斷
	SysTick->LOAD=reload; 					//每1/delay_ostickspersec秒中斷一次	
	SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; 	//開啓SYSTICK    
#else
	fac_ms=(u16)fac_us*1000;				//非OS下,代表每個ms需要的systick時鐘數   
#endif
}								    

#if SYSTEM_SUPPORT_OS 						//如果需要支持OS.
//延時nus
//nus:要延時的us數.	
//nus:0~204522252(最大值即2^32/fac_us@fac_us=21)	    								   
void delay_us(u32 nus)
{		
	u32 ticks;
	u32 told,tnow,tcnt=0;
	u32 reload=SysTick->LOAD;				//LOAD的值	    	 
	ticks=nus*fac_us; 						//需要的節拍數 
	delay_osschedlock();					//阻止OS調度,防止打斷us延時
	told=SysTick->VAL;        				//剛進入時的計數器值
	while(1)
	{
		tnow=SysTick->VAL;	
		if(tnow!=told)
		{	    
			if(tnow<told)tcnt+=told-tnow;	//這裏注意一下SYSTICK是一個遞減的計數器就可以了.
			else tcnt+=reload-tnow+told;	    
			told=tnow;
			if(tcnt>=ticks)break;			//時間超過/等於要延遲的時間,則退出.
		}  
	};
	delay_osschedunlock();					//恢復OS調度											    
}  
//延時nms
//nms:要延時的ms數
//nms:0~65535
void delay_ms(u16 nms)
{	
	if(delay_osrunning&&delay_osintnesting==0)//如果OS已經在跑了,並且不是在中斷裏面(中斷裏面不能任務調度)	    
	{		 
		if(nms>=fac_ms)						//延時的時間大於OS的最少時間週期 
		{ 
   			delay_ostimedly(nms/fac_ms);	//OS延時
		}
		nms%=fac_ms;						//OS已經無法提供這麼小的延時了,採用普通方式延時    
	}
	delay_us((u32)(nms*1000));				//普通方式延時
}
#else  //不用ucos時
//延時nus
//nus爲要延時的us數.	
//注意:nus的值,不要大於798915us(最大值即2^24/fac_us@fac_us=21)
void delay_us(u32 nus)
{		
	u32 temp;	    	 
	SysTick->LOAD=nus*fac_us; 				//時間加載	  		 
	SysTick->VAL=0x00;        				//清空計數器
	SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk ; //開始倒數 	 
	do
	{
		temp=SysTick->CTRL;
	}while((temp&0x01)&&!(temp&(1<<16)));	//等待時間到達   
	SysTick->CTRL&=~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; //關閉計數器
	SysTick->VAL =0X00;       				//清空計數器 
}
//延時nms
//注意nms的範圍
//SysTick->LOAD爲24位寄存器,所以,最大延時爲:
//nms<=0xffffff*8*1000/SYSCLK
//SYSCLK單位爲Hz,nms單位爲ms
//對168M條件下,nms<=798ms 
void delay_xms(u16 nms)
{	 		  	  
	u32 temp;		   
	SysTick->LOAD=(u32)nms*fac_ms;			//時間加載(SysTick->LOAD爲24bit)
	SysTick->VAL =0x00;           			//清空計數器
	SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk ;          //開始倒數 
	do
	{
		temp=SysTick->CTRL;
	}while((temp&0x01)&&!(temp&(1<<16)));	//等待時間到達   
	SysTick->CTRL&=~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;       //關閉計數器
	SysTick->VAL =0X00;     		  		//清空計數器	  	    
} 
//延時nms 
//nms:0~65535
void delay_ms(u16 nms)
{	 	 
	u8 repeat=nms/540;						//這裏用540,是考慮到某些客戶可能超頻使用,
											//比如超頻到248M的時候,delay_xms最大隻能延時541ms左右了
	u16 remain=nms%540;
	while(repeat)
	{
		delay_xms(540);
		repeat--;
	}
	if(remain)delay_xms(remain);
} 
#endif
			 
#include "lcd1602.h"
#include "delay.h"
#include "stdio.h"
void GPIO_Configuration(void)
{
	GPIO_InitTypeDef	GPIO_InitStructure;
	
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB|RCC_APB2Periph_GPIOD,ENABLE);//使能PB,PD端口時鐘

	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7;
	//GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT; //普通輸出模式
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP ; //推輓輸出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;	//IO口速度爲50MHz
	GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);				//初始化GPIOD0~7

	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //普通輸出模式
    //GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; //推輓輸出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;	//IO口速度爲50MHz
	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);				//初始化GPIB15,14,13
}

/* 等待液晶準備好 */
void LCD1602_Wait_Ready(void)
{
	u8 sta;
	
	DATAOUT(0xff);
	LCD_RS_Clr();
	LCD_RW_Set();
	do
	{
		LCD_EN_Set();
		delay_ms(5);	//延時5ms,非常重要
 		sta = GPIO_ReadInputDataBit(GPIOD, GPIO_Pin_7);//讀取狀態字
		LCD_EN_Clr();
	}while(sta & 0x80);//bit7等於1表示液晶正忙,重複檢測直到其等於0爲止
}

/* 向LCD1602液晶寫入一字節命令,cmd-待寫入命令值 */
void LCD1602_Write_Cmd(u8 cmd)
{
	LCD1602_Wait_Ready();
	LCD_RS_Clr();
	LCD_RW_Clr();
	DATAOUT(cmd);
	LCD_EN_Set();
	LCD_EN_Clr();
    //printf("%d",cmd);
}

/* 向LCD1602液晶寫入一字節數據,dat-待寫入數據值 */
void LCD1602_Write_Dat(u8 dat)
{
	LCD1602_Wait_Ready();
	LCD_RS_Set();
	LCD_RW_Clr();
	DATAOUT(dat);
	LCD_EN_Set();
	LCD_EN_Clr();
}

/* 清屏 */
void LCD1602_ClearScreen(void)
{
	LCD1602_Write_Cmd(0x01);
}

/* 設置顯示RAM起始地址,亦即光標位置,(x,y)-對應屏幕上的字符座標 */
void LCD1602_Set_Cursor(u8 x, u8 y)
{
	u8 addr;
	
	if (y == 0)
		addr = 0x00 + x;
	else
		addr = 0x40 + x;
	LCD1602_Write_Cmd(addr | 0x80);
}

/* 在液晶上顯示字符串,(x,y)-對應屏幕上的起始座標,str-字符串指針 */
void LCD1602_Show_Str(u8 x, u8 y, u8 *str)
{
	LCD1602_Set_Cursor(x, y);
	while(*str != '\0')
	{
		LCD1602_Write_Dat(*str++);
	}
}

/* 初始化1602液晶 */
void LCD1602_Init(void)
{
    GPIO_Configuration();
	LCD1602_Write_Cmd(0x38);	//16*2顯示,5*7點陣,8位數據口
	LCD1602_Write_Cmd(0x0c);	//開顯示,光標關閉
	LCD1602_Write_Cmd(0x06);	//文字不動,地址自動+1
	LCD1602_Write_Cmd(0x01);	//清屏        
  
}

到這就搞定了,效果如下:

DEMO例程見鏈接:https://download.csdn.net/download/XiaoCaiDaYong/12019591

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