单片机 stm32 c语言嵌入式硬件 LCD12864显示屏原理及使用教程

1.芯片简介

LCD12864液晶显示模块是 128×64点阵的汉字图形型液晶显示模块，可显示汉字及图形，内置 8192个中文汉字（16X16 点阵）（需带有字库的型号才能显示中文）、128 个字符（8X16 点阵）及 64X256 点阵显示 RAM（GDRAM）。可与 CPU 直接接口，提供两种界面来连接微处理机：8-位并行及串行两种连接方式。具有多种功能：光标显示、画面移位、睡眠模式等。

主要特点如下

逻辑工作电压(VDD)：4.5～5.5V；

背光源电压：4.5～5.5V；

工作温度(Ta)：0～60℃(常温) / -20～75℃（宽温）；显示角度：6：00 钟直视；与 MCU 接口：8位或3位串行模式；

2. LCD12864引脚定义

3.LCD12864并行控制

（1）读操作时序如图

（2）写操作时序如图

（3）与MCU连接原理图

并行模式，除电源外，需要将模块的CS、SCLK、SID、DB0-DB7引脚一一与单片机连接，PSB接VCC（接地为串行模式，接VCC为并行模式），RST接VCC（低电平复位）；

（4）并行模式驱动程序

LCD12864.h

#ifndef __LCD12864_H

#define __LCD12864_H

//---包含头文件---//

#include

//---重定义关键词---//

#ifndef uchar

#define uchar unsigned char

#endif

#ifndef uint

#define uint unsigned int

#endif

//---定义使用的IO口---//

#define LCD12864_DATAPORT P0 //数据IO口

sbit LCD12864_RS = P2^6; //（数据命令）寄存器选择输入

sbit LCD12864_RW = P2^5; //液晶读/写控制

sbit LCD12864_EN = P2^7; //液晶使能控制

sbit LCD12864_PSB = P3^2; //串/并方式控制

sbit LCD12864_RST = P3^4; //复位端

//---声明全局函数---//

void LCD12864_Delay1ms(uint c);

uchar LCD12864_Busy(void);

void LCD12864_WriteCmd(uchar cmd);

void LCD12864_WriteData(uchar dat);

void LCD12864_Init();

void LCD12864_ClearScreen(void);

void LCD12864_SetWindow(uchar x, uchar y,uchar *word);

#endif

LCD12864.c

#include"lcd12864.h"

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

* 函数名 : LCD12864_Delay1ms

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

void LCD12864_Delay1ms(uint c)

{

uchar a,b;

for(; c>0; c--)

{

for(b=199; b>0; b--)

{

for(a=1; a>0; a--);

}

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

* 函数名 : LCD12864_Busy

* 函数功能 : 检测LCD是否忙

* 输出 : 1或0（1表示不忙，0表示忙）

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

uchar LCD12864_Busy(void)

{

uchar i = 0;

LCD12864_RS = 0; //选择命令

LCD12864_RW = 1; //选择读取

LCD12864_EN = 1;

LCD12864_Delay1ms(1);

while((LCD12864_DATAPORT & 0x80) == 0x80) //检测读取到的值

{

i++;

if(i > 100)

{

LCD12864_EN = 0;

return 0; //超过等待时间返回0表示失败

}

LCD12864_EN = 0;

return 1;

}

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

* 函数名 : LCD12864_WriteCmd

* 函数功能 : 写命令

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

void LCD12864_WriteCmd(uchar cmd)

{

uchar i;

i = 0;

while( LCD12864_Busy() == 0)

{

LCD12864_Delay1ms(1);

i++;

if( i>100)

{

return; //超过等待退出

}

LCD12864_RS = 0; //选择命令

LCD12864_RW = 0; //选择写入

LCD12864_EN = 0; //初始化使能端

LCD12864_DATAPORT = cmd; //放置数据

LCD12864_EN = 1; //写时序

LCD12864_Delay1ms(5);

LCD12864_EN = 0;

}

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

* 函数名 : LCD12864_WriteData

* 函数功能 : 写数据

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

void LCD12864_WriteData(uchar dat)

{

uchar i;

i = 0;

while( LCD12864_Busy() == 0)

{

LCD12864_Delay1ms(1);

i++;

if( i>100)

{

return; //超过等待退出

}

LCD12864_RS = 1; //选择数据

LCD12864_RW = 0; //选择写入

LCD12864_EN = 0; //初始化使能端

LCD12864_DATAPORT = dat; //放置数据

LCD12864_EN = 1; //写时序

LCD12864_Delay1ms(5);

LCD12864_EN = 0;

}

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

* 函数名 : LCD12864_Init

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

void LCD12864_Init()

{

LCD12864_PSB = 1; //选择并行输入

LCD12864_RST = 1; //复位

LCD12864_WriteCmd(0x30); //选择基本指令操作

LCD12864_WriteCmd(0x0c); //显示开，关光标

LCD12864_WriteCmd(0x01); //清除LCD12864的显示内容

}

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

* 函数名 : LCD12864_SetWindow

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

void LCD12864_SetWindow(uchar x, uchar y,uchar *word)

{

uchar pos;

uchar i=y;

if(x == 0) // 第一行的地址是80H

{

x = 0x80;

}

else if(x == 1) //第二行的地址是90H

{

x = 0x90;

}

else if(x == 2) //第三行的地址是88H

{

x = 0x88;

}

else if(x == 3) //第三行的地址是98H

{

x = 0x98;

}

pos = x + y;

LCD12864_WriteCmd(pos);

while(word[i]!='\0')

{

if(i<16) //判断是否在本行的显示范围内

{

LCD12864_WriteData(word[i]);

i++;

}

4.LCD12864串行控制

（1）串行控制时序如图：

第一字节：格式 11111ABC

A 为数据传送方向控制：H 表示数据从 LCD 到 MCU，L 表示数据从 MCU 到 LCD； B 为数据类型选择：H 表示数据是显示数据，L 表示数据是控制指令； C 固定为 0；

第二字节：(串行)8 位数据的高 4 位—格式 DDDD0000；

第三字节：(串行)8 位数据的低 4 位—格式 0000DDDD；

（2）与MCU连接原理图

串行模式，除电源外，只需要将模块的CS、SCLK、SID引脚与单片机连接，PSB接GND（接地为串行模式，接VCC为并行模式），RST接VCC（低电平复位）；

（3）串行模式驱动程序

LCD12864.h

#ifndef _LCD12864_h_

#define _LCD12864_h_

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

iO口宏定义区

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

sbit CS =P2^3;//RS

sbit SID=P2^4;//RW

sbit SCK=P2^5;//E

extern void WriteCommand( unsigned char Cbyte ); //写入指令函数

extern void WriteData( unsigned char Dbyte ); //写入指令数据

extern void LcmInit( void ); //显示屏初始化

extern void LcmClearTXT( void ); //显示屏清屏

extern void Location_xy_12864(unsigned char x,unsigned char y);

extern void PutStr(unsigned char row,unsigned char col,unsigned char *puts);

#endif

LCD12864.c

#include

#include"LCD12864.h"

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

//串行方式控制

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

常量声明区

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

unsigned char code AC_TABLE[]={ //坐标编码

0x80,0x81,0x82,0x83,0x84,0x85,0x86,0x87,

0x90,0x91,0x92,0x93,0x94,0x95,0x96,0x97,

0x88,0x89,0x8a,0x8b,0x8c,0x8d,0x8e,0x8f,

0x98,0x99,0x9a,0x9b,0x9c,0x9d,0x9e,0x9f,

};

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

发送一个字节

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

void SendByte(unsigned char Dbyte)

{

unsigned char i;

for(i=0;i<8;i++)

{

SCK = 0;

Dbyte=Dbyte<<1;

SID = CY;

SCK = 1;

SCK = 0;

}

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

接收一个字节

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

unsigned char ReceiveByte(void)

{

unsigned char i,temp1,temp2;

temp1=temp2=0;

for(i=0;i<8;i++)

{

temp1=temp1<<1;

SCK = 0;

SCK = 1;

SCK = 0;

if(SID) temp1++;

}

for(i=0;i<8;i++)

{

temp2=temp2<<1;

SCK = 0;

SCK = 1;

SCK = 0;

if(SID) temp2++;

}

return ((0xf0&temp1)+(0x0f&temp2));

}

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

检查忙状态

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

void CheckBusy( void )

{

do SendByte(0xfc); //11111,RW(1),RS(0),0

while(0x80&ReceiveByte());

}

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

写一个字节的指令

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

void WriteCommand( unsigned char Cbyte )

{

CS = 1;

CheckBusy();

SendByte(0xf8); //11111,RW(0),RS(0),0

SendByte(0xf0&Cbyte);

SendByte(0xf0&Cbyte<<4);

CS = 0;

}

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

写一个字节的数据

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

void WriteData( unsigned char Dbyte )

{

CS = 1;

CheckBusy();

SendByte(0xfa); //11111,RW(0),RS(1),0

SendByte(0xf0&Dbyte);

SendByte(0xf0&Dbyte<<4);

CS = 0;

}

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

lcd初始化函数

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

void LcmInit( void )

{

WriteCommand(0x30);

WriteCommand(0x03);

WriteCommand(0x0c);

WriteCommand(0x01);

WriteCommand(0x06);

}

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

设定光标函数

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

void Location_xy_12864(unsigned char x,unsigned char y)

{

switch(x)

{

case 0:

x=0x80;break;

case 1:

x=0x90;break;

case 2:

x=0x88;break;

case 3:

x=0x98;break;

default:

x=0x80;

}

y=y&0x07;

WriteCommand(0x30);

WriteCommand(y+x);

}

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

清除文本

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

void LcmClearTXT( void )

{

unsigned char i;

WriteCommand(0x30);

WriteCommand(0x80);

for(i=0;i<64;i++)

WriteData(0x20);

Location_xy_12864(0,0);

}

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

显示字符串

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

void PutStr(unsigned char row,unsigned char col,unsigned char *puts)

{

WriteCommand(0x30);

WriteCommand(AC_TABLE[8*row+col]);

while(*puts != '\0')

{

if(col==8)

{

col=0;

row++;

}

if(row==4) row=0;

WriteCommand(AC_TABLE[8*row+col]);

WriteData(*puts);

puts++;

if(*puts != '\0')

{

WriteData(*puts);

puts++;

col++;

}

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