51單片機液晶顯示計時器

要想實現人機交互，顯示裝置是不可缺少的。前面講到了如何利用單片機控制數碼管的顯示，這篇文章主要關於如何控制液晶顯示，並在此基礎上加上定時器的功能，把原來已用數碼管顯示的定時器搬到液晶屏上來。

這裏用到的液晶爲LCD1602，能夠同時顯示16x02即32個字符（16列2行）。1602液晶模塊內部的字符發生存儲器（CGROM)已經存儲了160個不同的點陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯數字、英文字母的大小寫、常用的符號等，直接向其寫入ASCII碼即可顯示相應字符。1602共16個 管腳，管腳功能如下：

實際應用時，所用液晶模塊與單片機的連接圖如下：

其中7~14管腳爲IO，與單片機的P0口相接，單片機可通過向P0口發送數據被液晶模塊並行接收。

4管腳爲數據命令選擇端，與單片機P3^5口相連。故可通過控制P3^5口的電平高低，向液晶模塊寫入命令或數據。由數據手冊得知，

寫指令時，RS=L，RW=L，D0~D7爲指令碼，E管腳爲一高電平脈衝；

寫數據時，RS=H，RW=L，D0~D7爲數據，E管腳也爲一高電平脈衝。

P3^4與液晶模塊6管腳相連，控制液晶模塊使能。

首先介紹液晶模塊的指令。

初始化指令0x38：設置液晶爲16x2顯示。

顯示開關及光標設置：

00001DCB     D=1，開顯示；

                      C=1。顯示光標；

                      B=1，光標閃爍。

000001NS      N=1，讀寫一個字符後地址指針加1，光標加1；

                       N=0，讀寫一個字符後地址指針減1，光標減1

                       S=1，寫一個字符時，整屏顯示向左移動（N=1）或右移（N=0）

                       S=0，不移動

數據寫入控制指令：

LCD模塊中的RAM地址映射如下

要想把數據寫入X地址，則先要輸入指令0x80+X；

例如想讓字符顯示在第二行的第一個，則在將字符傳入前，要寫入指令write_command(0x80+0x40)

此外，0x01H表示顯示清屏，數據指針清零，所有顯示清零；

  0x02H表示顯示回車，數據指針清零。

瞭解了這些之後，可以知道如果我們想要控制液晶的顯示，就要先學會怎樣向液晶寫指令和寫數據。

寫指令函數

//向LCD1602寫指令
void write_com(uchar com)
{
  lcdrs=0;   //RS=L
  P0=com;    //P0口輸出
  delay(5);  //延時
  lcden=1;   //E=H
  delay(5);
  lcden=0;   //延時後，E變爲L，造成了一個高電平脈衝，P0口高低電平被寫入
}

寫數據的方法與此類似，照葫蘆畫瓢即可：

//向LCD1602寫數據
/*
只需要將RS置高即可，
其他語句與寫指令函數相同
*/
void write_date(uchar date)
{
  lcdrs=1;   //RS=H
  P0=date;
  delay(5);
  lcden=1;
  delay(5);
  lcden=0;
}

有了這兩個函數，我們就可以向液晶模塊裏面寫入指令和數據，從而實現對其的控制了。

爲了實現一個完整的對LCD1602功能的封裝體現，我們還要再寫一個初始化的函數，用於對LS1602的初始化工作

void Inital()
{
  lcden=0;      //先不使能
  write_com(0x38);   //寫入初始化指令
  write_com(0x0e);   //顯示開，光標顯示但不閃爍
  write_com(0x06);   //讀寫後指針加1，光標加1
  write_com(0x01);   //顯示清屏，指針清零

}

至此，就完成了對LCD1602的功能封裝，在其他的程序中，就可以使用這些函數用於液晶顯示，例如下面實現的用1602顯示計時器。

計時器量程爲1小時，顯示格式爲XX：XX（前面爲分，後面爲秒）

用到了單片機中的計時器0，工作方式1,。50ms發生一次中斷，使一個用於計數的number自增一次。number初值設爲1，故number自增至20時，說明計時1s已到，可以Do Something，也就是把處理函數加進來了。

C文件如下：

#include <reg52.h>
#define uchar   unsigned char
#define uint    unsigned int

sbit lcden=P3^4;
sbit lcdrs=P3^5;

uchar num=1;
uchar miao=0;
uchar fen=0;

void Inital();
void Inital_Time();
void write_com(uchar com);
void write_date(uchar date);
void delay(uchar time);
void Clock();
void Display(uchar x,uchar y);

void main()
{
  Inital_Time();
  Inital();
  TR0=1;
  while(1)
  {
	if(num>=20)   //1s
	{
		//Do Something
		Clock();
		Display(fen,miao);
	}
  }
}

//在LCD上顯示分，秒
void Display(uchar x,uchar y)
{
	//本例中，x爲分鐘，y爲秒
	uchar xshi,xge,yshi,yge;
	xshi=x/10;
	xge=x%10;
	yshi=y/10;
	yge=y%10;
	write_com(0x01);
	write_date(xshi+'0');
	write_date(xge+'0');
	write_date(':');
	write_date(yshi+'0');
	write_date(yge+'0');
}

//1s到時對計時器（也就是fen，miao變量）的處理函數
void Clock()
{
	num=1;
	miao++;
	
	//1min
	if(miao>=60)
	{
		fen++;
		miao=0;
	}
	
	//1h，重新開始
	if(fen>=60)
	{
		fen=0;
		miao=0;
	}
}


//中斷服務函數，num自增，重新裝載初值
void ser_timer0() interrupt 1
{
	num++;
	TH0=0x4c;
	TL0=0x00;
}


//LCD1602初始化
void Inital()
{
  lcden=0;      //先不使能
  write_com(0x38);   //寫入初始化指令
  write_com(0x0e);   //顯示開，光標顯示但不閃爍
  write_com(0x06);   //讀寫後指針加1，光標加1
  write_com(0x01);   //顯示清屏，指針清零

}

//定時器初始化
void Inital_Time()
{
  TR0=0;
  //設置定時器工作方式
  TMOD=0x01;
  
  //開定時器中斷
  EA=1;
  ET0=1;
  
  //裝填初值
  TH0=0x4c;
  TL0=0x00;
}

//向LCD1602寫指令
void write_com(uchar com)
{
  lcdrs=0;   //RS=L
  P0=com;    //P0口輸出
  delay(5);  //延時
  lcden=1;   //E=H
  delay(5);
  lcden=0;   //延時後，E變爲L，造成了一個高電平脈衝，P0口高低電平被寫入
}

//向LCD1602寫數據
/*
只需要將RS置高即可，
其他語句與寫指令函數相同
*/
void write_date(uchar date)
{
  lcdrs=1;   //RS=H
  P0=date;
  delay(5);
  lcden=1;
  delay(5);
  lcden=0;
}

void delay(uchar time)
{
  uchar y,z;
  for(y=0;y<=time;y++)
  {
    z=110;
    while(z--);
  }
}