字符型液晶(LCD)模块原理及设计学习.docVIP

字符型液晶（LCD）模块原理及设计学习 17.1 液晶显示器概述 在小型的智能化电子产品中，普通的7段LED数码管只能用来显示数字，若遇到要显示英文字母或图像、汉字时，则必须选择使用液晶显示器（简称LCD）。 LCD显示器的应用很广，简单的如手表、计算器上的液晶显示器，复杂如笔记本电脑上的显示器等，都使用LCD。在一般的商务办公机器上，如复印机和传真机，以及一些娱乐器材、医疗仪器上，也常常看见LCD的足迹。 LCD可分为两种类型，一种是字符模式LCD，另一种为图形模式LCD。这里要介绍的LCD为字符型点矩阵式LCD模组（Liquid Crystal Display Module简称LCM），或称字符型LCD。市场上有各种不同厂牌的字符显示类型的LCD，但大部分的控制器都是使用同一块芯片来控制的，编号为HD44780，或是兼容的控制芯片。 字符型液晶显示模块是一类专门用于显示字母、数字、符号等的点阵型液晶显示模块。在显示器件的电极图形设计上，它是由若干个5*7或5*11等点阵字符位组成。每一个点阵字符位都可以显示一个字符。点阵字符位之间空有一个点距的间隔起到了字符间距和行距的作用。 目前常用的有16字*1行、16字*2行、20字*2行和40字*2行等的字符模组。这些LCM虽然显示的字数各不相同，但是都具有相同的输入输出界面。 这里我们以16字*2行（简称16*2）字符型液晶显示模块为例，详细介绍字符液晶显示模块的应用技术。读者朋友经过学习并实践实际的LCD程序设计，那么当你学完后，将掌握字符形液晶显示模块的程序设计技术，使液晶显示器听你的指挥显示出各种字符及信息，用到你设计的产品中后添色不少并增强市场竞争力。 字符LCD模块的控制器主要为日立公司的HD44780及其替代集成电路，驱动器为HD44100及其替代的兼容集成电路。 17.2 16*2字符型液晶显示模块（LCM）特性 1.+5V电压，反视度（明暗对比度）可调整。 2. 内含振荡电路，系统内含重置电路。 3.提供各种控制命令，如清除显示器、字符闪烁、光标闪烁、显示移位等多种功能。 4.显示用数据DDRAM共有80个字节。 5.字符发生器CGROM有160个5*7点阵字型。 6.字符发生器CGRAM可由使用者自行定义8个5*7的点阵字型。 17.3 16*2字符型液晶显示模块（LCM）引脚及功能 1脚（Vdd/Vss）：电源5V±10%或接地。 2脚（Vss/Vdd）：接地或电源5V±10%。 3脚（VO）：反视度调整。使用可变电阻调整，通常接地。 4脚（RS）：寄存器选择。1：选择数据寄存器；0：选择指令寄存器。 5脚（R/W）：读/写选择。1：读；0：写。 6脚（E）：使能操作。1：LCM可做读写操作；0：LCM不能做读写操作。 7脚（DB0）：双向数据总线的第0位。 8脚（DB1）：双向数据总线的第1位。 9脚（DB2）：双向数据总线的第2位。 11脚（DB3）：双向数据总线的第3位。 11脚（DB4）：双向数据总线的第4位。 12脚（DB5）：双向数据总线的第5位。 13脚（DB6）：双向数据总线的第6位。 14脚（DB7）：双向数据总线的第7位。 15脚（Vdd）：背光显示器电源+5V。 16脚（Vss）：背光显示器接地。 说明：由于生产LCM厂商众多，使用时应注意电源引脚1、2的不同。LCM数据读写方式可以分为8位及4位2种，以8位数据进行读写则DB7~DB0都有效，若以4位方式进行读写，则只用到DB7~DB4。 17.4 16*2字符型液晶显示模块（LCM）的内部结构 LCM的内部结构可分为三个部分：LCD控制器，LCD驱动器，LCD显示装置，如图17-1所示。 图17-1 LCM的内部结构 LCM与单片机（MCU）之间是利用LCM的控制器进行通信。HD44780是集驱动器与控制器于一体，专用于字符显示的液晶显示控制驱动集成电路。HD44780是字符型液晶显示控制器的代表电路，了解熟知HD44780，将可通晓字符型液晶显示控制器的工作原理。 17.5 液晶显示控制驱动集成电路HD44780特点 l.HD44780不仅作为控制器而且还具有驱动40*16点阵液晶像素的能力，并且HD44780的驱动能力可通过外接驱动器扩展360列驱动。 2.HD44780的显示缓冲区及用户自定义的字符发生器CGRAM全部内藏在芯片内。 3.HD44780具有适用于M6800系列MCU的接口，并且接口数据传输可为8位数据传输和4位数据传输两种方式。 4.HD44780具有简单而功能较强的指令集，可实现字符移动、闪烁等显示功能。 图17-2为HD44780的内部组成结构。 图17-2 HD44780的内部组成结构 由于HD44780的DDRAM容量所限