实验（四）：LCD1602显示实验

一、实验目的与任务

        实验目的：

                1. 掌握LCD1602显示控制方法；

                2. 掌握利用Proteus进行单片机控制系统的仿真及调试方法。

                3. 掌握单片机开发板的使用。

        任务：

                1.根据要求编写程序，并写出原理性注释；

                2. 将检查程序运行的结果，分析一下是否正确；

                3. 完成所建工程的仿真及调试；

                4. 将设计程序下载至开发板验证实验结果。

二、实验内容

        设计51单片并行口实现LCD1602的显示控制，要求在Protues中设计接口电路图，并编程实现在LCD1602上显示出双行字符（显示具体内容自定）。

三、实验步骤

（1）软件实现：

实验步骤：

        1.运行Keil uVision5开发环境，按照“模块化单片机教学实验平台配套的实验指导书1.2.3 节”介绍的方法建立程esimlab4. uvproj，CPU 为AT89S51，包含启动文件STARTUP.A51。

        2.输入源程序，在Keil uVision5 开发环境中，建立源程序esimlab4.c，将上述程序加入该程序文件。并将该文件加入工程esimlab4.uvproj。

        3.设置工程esimlab4. uvproj 属性，将其晶振频率设置为11.0592MHz，选择输出可执行文件（HEX 文件），仿真方式为“Use Simulator”。

        4.构造（Build）工程esimlab4.uvproj。如果输入有误进行修改，直至调试正确，生成可执行程序 esimlab4.hex 为止。

（2）Proteus仿真：

实验步骤：

        1.运行Proteus 开发环境，建立工程，新建原理图设计文件esimlab4.pdsprj,参考图一。

图一 LCD1602显示实验仿真图

        2.设置单片机属性，将其晶振频率设置为11.0592MHz，载入KEIL生成的文件esimlab4.hex。

        3.运行仿真并观察结果。

 

图二 LCD1602显示实验原理图

（3）开发板实验验证：

        （此步骤因为条件所限，本次实验可略去，身边有开发板的同学可以下载验证）

实验步骤：

        1.关掉实验箱电源。将CPU 板插接在JK1、JK2 上，注意CPU 板的插接方向。将 LCD1602 插接在主板的 J19 上，注意插接方向。按照表1连接关系表将硬件连接好。

表1

        2.在仿真器断电情况下将仿真器插在 CPU 板的 CPU 插座上。将仿真器与开发 PC 机的 USB 通信口连接好，母板上电。

        3.通过PROGISP 烧写软件，利用ISP 下载线（见“模块化单片机教学实验平台配套的实验指导书1.3 节”）把HEX （esimlab4.hex）文件下载到单片机中。

        4.下载成功后，观察液晶显示器效果是否达到预期。

四、实验小结

esimlab4.c

#include 
#include "LCD1602.h"//调用LCD1602文件
 
void main(){
	LCD_Init();//初始化LCD1602
	LCD_ShowString(1,4,"Welcome To");//调用LCD_ShowString函数
	LCD_ShowString(2,6,"ZZULI");//调用LCD_ShowString函数
	while(1);
}

LCD1602.c 

#include 
#include "INTRINS.H"
//引脚配置：
/*
sbit LCD_RS=P2^6; //开发板用
sbit LCD_RW=P2^5;
sbit LCD_EN=P2^7;
*/
#define LCD_DataPort P0
 
sbit LCD_RS=P2^0;//仿真使用
sbit LCD_RW=P2^1;
sbit LCD_EN=P2^2;
 
 
//函数定义：
/**
  * @brief  LCD1602延时函数，11.0592MHz调用可延时1ms
  * @param  无
  * @retval 无
  */
void LCD_Delay()	
{
	unsigned char i, j;
 
	_nop_();
	_nop_();
	_nop_();
	i = 11;
	j = 190;
	do
	{
		while (--j);
	} while (--i);
}
/**
  * @brief  LCD1602写命令
  * @param  Command 要写入的命令
  * @retval 无
  */
void LCD_WriteCommand(unsigned char Command)
{
	LCD_RS=0;
	LCD_RW=0;
	LCD_DataPort=Command;
	LCD_EN=1;
	LCD_Delay();
	LCD_EN=0;
	LCD_Delay();
}
 
/**
  * @brief  LCD1602写数据
  * @param  Data 要写入的数据
  * @retval 无
  */
void LCD_WriteData(unsigned char Data)
{
	LCD_RS=1;
	LCD_RW=0;
	LCD_DataPort=Data;
	LCD_EN=1;
	LCD_Delay();
	LCD_EN=0;
	LCD_Delay();
}
 
/**
  * @brief  LCD1602设置光标位置
  * @param  Line 行位置，范围：1~2
  * @param  Column 列位置，范围：1~16
  * @retval 无
  */
void LCD_SetCursor(unsigned char Line,unsigned char Column)
{
	if(Line==1)
	{
		LCD_WriteCommand(0x80|(Column-1));
	}
	else if(Line==2)
	{
		LCD_WriteCommand(0x80|(Column-1+0x40));
	}
}
 
/**
  * @brief  LCD1602初始化函数
  * @param  无
  * @retval 无
  */
void LCD_Init()
{
	LCD_WriteCommand(0x38);//八位数据接口，两行显示，5*7点阵
	LCD_WriteCommand(0x0c);//显示开，光标关，闪烁关
	LCD_WriteCommand(0x06);//数据读写操作后，光标自动加一，画面不动
	LCD_WriteCommand(0x01);//光标复位，清屏
}
 
/**
  * @brief  在LCD1602指定位置开始显示所给字符串
  * @param  Line 起始行位置，范围：1~2
  * @param  Column 起始列位置，范围：1~16
  * @param  String 要显示的字符串
  * @retval 无
  */
void LCD_ShowString(unsigned char Line,unsigned char Column,char *String)
{
	unsigned char i;
	LCD_SetCursor(Line,Column);
	for(i=0;String[i]!='\0';i++)
	{
		LCD_WriteData(String[i]);
	}
}
 

LCD1602.h 

#ifndef __LCD1602_H__
#define __LCD1602_H__
 
//用户调用函数：
void LCD_Init();
void LCD_ShowString(unsigned char Line,unsigned char Column,char *String);
 
#endif

仿真结果

 

        通过本次实验，掌握LCD1602显示控制方法，练习了模块化编程的使用，掌握了单片机开发板的使用。

        LCD1602显示字符首先要先解决待显示字符的ASCII码的产生问题。用户只需要在C51程序中写入欲显示的字符常量或字符串常量，C51程序编译后会自动生成其标准的ASCII码，然后将生成的ASCII码送入DDRAM，内部控制电路就会自动将该ASCII码对应的字符在LCD1602上显示出来。

        要使用LCD1602显示字符，首先要对其控制器进行初始化设置，还必须对有无光标，光标的移动方向，光标是否闪烁和字符移动的方向等进行设置，才可能获得所需要的显示效果。对LCD1602的初始化、读、写、光标设置、显示数据的指针设置等，都是通过LCD1602写入命令字来实现的。