51单片机LCD液晶显示模块

这一讲将介绍单片机驱动LCD液晶显示模块。通过该讲，读者可以掌握LCD液晶的工作原理和如何通过单片机来驱动LCD液晶。

一、原理简介

液晶显示模块具有体积小、功耗低、显示内容丰富、超薄轻巧等优点，在嵌入式应用系统中得到越来越广泛的应用，这讲中向大家介绍的LCD液晶显示模块（其内部控制器为HD芯片），它可以显示两行，每行16个字符，因此可相当于32个LED数码管，而且比数码管显示的信息还多。采用单+5V电源供电，外围电路配置简单，价格便宜，具有很高的性价比。

LCD外观如图1（a）所示。字符型LCD模块的管脚分布如图1（b）所示，其管脚各功能如表1所示。

图1(a)LCD外观图(b)LCD管脚分布图

值得提出的是，各种液晶厂家均有提供几乎都是同样规格的模块或兼容模块，尽管各厂家的对其各自的产品命名不尽相同；但其最初采用的LCD控制器采用的是HD，在各厂家生产的模块当中，基本上也都采用了与之兼容的控制IC，所以从特性上基本上是一样的；当然，很多厂商提供了不同的字符颜色、背光色之类的显示模块。

LCD有11个控制指令，见表2。其中，DDRAM：显示数据RAM，用来寄存待显示的字符代码；CGROM：字符发生存储器；CGRAM：用户自定义的字符图形RAM。限于篇幅原因在此不做详细叙述，读者可以上网查看HD芯片资料和LCD数据手册。

这里介绍几个LCD编程时经常用到的几个指令，见表3。

二、电路详解

如图2所示，液晶的控制管脚都接到了单片机管脚上，前文提到，在功能设置指令中可以将液晶设为8位数据接口和4位数据接口，图中采用的是8位的数据接口，当然也可以当四位数据接口来用。液晶电源正端接5V，负端接地，背光正端接5V，负端接地。此外，液晶的偏压管脚（VO）接到一个电位器的中间抽头，电位器的两端分别接5V和地，这样就可通过调节电位器来实现对液晶对比度的调节。经实验测试，笔者手里的液晶的偏压管脚的电压调节到0.3~0.4V时对比度效果最好，也可以将该管脚通过一个1k的电阻下拉到地。读者可以自己实践测试。

图2液晶与单片机的连接图

三、程序设计

在对液晶设计程序前，我们先看下其读写时序图，从图3和图4可以看出，液晶的读写操作时序可总结成表4所示。

图3液晶读操作的时序图

图4液晶写操作的时序图

对照时序，我们可以很容易的写出驱动液晶的各个子函数，如下所示。

写命令函数：向寄存器写入控制字

参数：

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