前邊我們講的流水燈、數碼管、led 點陣這三種都是 led 裝置,這節課我們來學習一下 lcd 顯示裝置——1602 液晶。那個大大的,平時第一行顯示 16 個小黑塊,第二行什麼都不顯示的東西就是 1602 液晶,是不是早就注意到它了呢?
大家學習這些電子器件,頭腦中要逐漸形成一種意識,不管是我們的微控制器,還是74hc138,甚至三極體等等,都是有資料手冊的。不管是設計電路還是編寫程式,器件的資料手冊是我們最好的參考資料,那我們今天來學習 1602,首先就要看它的資料手冊。手冊大家可以在網上找到,這裡我講的時候只挑手冊的重點講。
首先我們來看乙個主要技術引數**,如表 12-3 所示。
表 12-3 1602 液晶主要技術引數
顯示容量
16 x 2 個字元
晶元工作電壓
4.5~5.5v
工作電流
2.0ma(5.0v)
模組最佳工作電壓
5.0v
字元尺寸
2.95 x 4.35mm (寬乘高)
1602 液晶,從它的名字我們就可以看出它的顯示容量,就是可以顯示 2 行,每行 16 個字元的液晶。它的工作電壓是 4.5v~5.5v,對於這點我們設計電路的時候,直接按照 5v 系統設計,但是保證我們的 5v 系統最低不能低於 4.5v。在 5v 工作電壓下測量它的工作電流是 2ma,大家注意,這個 2ma 僅僅是指液晶,而它的黃綠背光都是用 led 做的,所以功耗不會太小的,一二十毫安還是有的。
1602 液晶一共 16 個引腳,每個引腳的功能,我們都可以在它的資料手冊上獲得。而這些基本的資訊,在我們設計電路和編寫**之前,必須先看明白,如表 12-4 所示。
表 12-4 1602 液晶引腳功能 編號
符號引腳說明
編號符號
引腳說明
1vss
電源地9
d2data i/o
2vdd
電源正極
10d3
data i/o3vl
液晶顯示偏壓訊號
11d4
data i/o4rs
資料/命令選擇端(h/l)
12d5
data i/o
5r/w
讀/寫選擇端(h/l)
13d6
data i/o6e
使能訊號
14d7
data i/o7d0
data i/o
15bla
背光源正極8d1
data i/o
16blk
背光源負極
液晶的電源 1 腳 2 腳以及背光電源 15 腳 16 腳,不用多說,正常接就可以了。
3 腳叫做液晶顯示偏壓訊號,大家注意到小黑塊沒有,當我們要顯示乙個字元的時候,有的黑點顯示,有的黑點就不能顯示,這樣就可以實現我們想要的字元了。我們這個 3 腳就是用來調整顯示的黑點和不顯示的之間的對比度,調整好了對比度,就可以讓我們的顯示更加清晰一些。在進行電路設計實驗的時候,通常的辦法是在這個引腳上接個電位器,也就是我們初中學過的滑動變阻器。通過調整電位器的分壓值,來調整 3 腳的電壓。而當產品批量生產的時候,我們可以把我們調整好的這個值直接用簡單電路來實現,就如同在我們板子上,我們直接使用的是乙個 18 歐的下拉電阻,市面上有的 1602 的下拉電阻大概 1 到 1.5k 也是比較合適的值。
4 腳是資料命令選擇端。對於液晶,有時候我們要傳送一些命令,讓它實現我們想要的一些狀態,有時候我們要發給它一些資料,讓它顯示出來,液晶就通過這個引腳來判斷接收到的是命令還是資料,這個引腳我們接到了 addr0 上,通過跳線帽和 p1.0 連線在一起。大家注意學會讀手冊,看到這個引腳描述裡:資料/命令選擇端,而後跟了括號(h/l),他的意思就是當這個引腳是 h(high)高電平的時候,是資料,當這個引腳是 l(low)低電平的時候,是命令。
5 腳和 4 腳用法類似,功能是讀寫選擇端。我們既可以寫給液晶資料或者命令,也可以讀取液晶內部的資料或狀態,就是控制這個引腳。因為液晶本身內部有 ram,實際上我們送給液晶的命令或者資料,液晶需要先儲存在快取裡,然後再寫到內部的暫存器或者 ram中,這個就需要一定的時間。所以我們進行讀寫操作之前,首先要讀一下液晶當前狀態,是不是在「忙」,如果不忙,我們可以讀寫資料,如果在「忙」,我們就需要等待液晶忙完了,再進行操作。讀狀態是常用的,不過讀液晶資料我接觸的場合沒怎麼用過,大家了解這個功能即可。這個引腳我們接到了 addr1 上,通過跳線帽和 p1.1 連線在一起。
6 腳是使能訊號,很關鍵,液晶的讀寫命令和資料,都要靠它才能正常讀寫,我們後邊詳細講這個引腳怎麼用。這個引腳我們通過跳線帽接到了 enlcd 上,這個位置的跳線是為了和另外乙個 12864 液晶的切換使用而設計的。
7 到 14 引腳就是 8 個資料引腳了,我們就是通過這 8 個引腳讀寫資料和命令的。我們統一接到了 p0 口上。來看一下開發板上的 1602 介面的原理圖,如圖 12-1 所示。
圖 12-1 1602 液晶介面原理圖
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