LCD1602

LCD1602液晶顯示器是廣泛使用的一種字元型液晶顯示模組。它是由字元型液晶顯示屏（LCD）、控制驅動主電路HD44780及其擴展驅動電路HD44100，以及少量電阻、電容元件和結構件等裝配在PCB板上而組成。不同廠家生產的LCD1602晶片可能有所不同，但使用方法都是一樣的。為了降低成本，現在絕大多數製造商都直接將裸片做到板子上。

基本介紹

• 中文名：LCD1602
• 外文名：LCD1602
• 實質：字元型液晶顯示器
• 控制主電路：HD44780
• 顯示容量：16×2個字元
• 所屬領域：電子信息

字元型液晶顯示原理

點陣圖形式液晶由M×N個顯示單元組成，假設LCD顯示屏有64行，每行有128列，每8列對應1位元組的8位，即每行由16位元組，共16×8=128個點組成。顯示屏上64×16個顯示單元與顯示RAM區的1024位元組相對應，每一位元組的內容與顯示屏上相應位置的亮暗對應。例如顯示屏第一行的亮暗由RAM區的000H~00FH的16位元組的內容決定，當（000H）=FFH時，螢幕左上角顯示一條短亮線，長度為8個點；當（3FFH）=FFH時，螢幕右下角顯示一條短亮線；當（000H）=FFH，（001H）=00H，（002H）=00H…，（00EH）=00H，（00FH）=00H時，在螢幕的頂部顯示一條由8條亮線和8條暗線組成的虛線。這就是LCD顯示的基本原理。

字元型液晶顯示模組是一種專門用於顯示字母、數字和符號等的點陣式LCD，目前常用16×1，16×2，20×2和40×2等的模組。一般的LCD1602字元型液晶顯示器的內部控制器大部分為HD44780，能夠顯示英文字母、阿拉伯數字、日文片假名和一般性符號。

外形尺寸

LCD1602字元型液晶顯示器實物外形如圖1所示。

圖1

LCD1602分為帶背光和不帶背光兩種，其控制器大部分為HD44780。帶背光的比不帶背光的厚，是否帶背光在實際套用中並無差別，具體的鑑別辦法可參考圖2所示的器件尺寸示意圖。

圖2

技術參數

（1）顯示容量：16×2個字元。

（2）晶片工作電壓：4.5~5.5V。

（3）工作電流：2.0mA（5.0V）。

（4）模組最佳的工作電壓：5.0V。

（5）字元尺寸：2.95mm×4.35mm（寬×高）。

引腳功能

LCD1602採用標準的14腳（無背光）或16腳（帶背光）接口，各引腳接口說明見表1。

表1 LCD引腳功能表

編號	符號	引腳說明	標號	符號	引腳說明
1	VSS	電源地	9	D2|	數據
2	VDD	電源正極	10	D3	數據
3	VL	液晶顯示偏壓	11	D4	數據
4	RS	數據/命令選擇	12	D5	數據
5	R/W	讀/寫選擇	13	D6	數據
6	E	使能信號	14	D7	數據
7	D0	數據	15	BLA	背光源正極
8	D1	數據	16	BLK	背光源負極

各引腳的功能介紹如下。

·引腳1：VSS為地電源。

·引腳2：VDD接5V正電源。

·引腳3：VL為液晶顯示器對比度調整端，接正電源時對比度最弱，接地時對比度最高，對比度過高時會產生“鬼影”現象，使用時可以通過一個10kQ的電位器調整其對比度。

·引腳4：RS為暫存器選擇腳，高電平時選擇數據暫存器、低電平時選擇指令暫存器。

·引腳5：R/W為讀/寫信號線，高電平時進行讀操作，低電平時進行寫操作。當RS和R/W共同為低電平時可以寫入指令或顯示地址；當RS為低電平，R/W為高電平時，可以讀忙信號；當RS為高電平，R/W為低電平時，可以寫入數據。

·引腳6：E端為使能端，當E端由高電平跳變為低電平時，液晶模組執行命令。

·引腳7~14：D0~D7為8位雙向數據線。

·引腳15：背光源正極。

·引腳16：背光源負極。

指令集

LCD1602液晶模組內部的控制器共有11條控制指令，見表2。

表2 LCD1602控制指令

序號	指令	RS	R/W	D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
1	清屏	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1
2	游標復位	0	0	0	0	0	0	0	0	0	x
3	輸入方式設定	0	0	0	0	0	0	0	1	I/D	S
4	顯示開關控制	0	0	0	0	0	0	1	D	C	B
5	游標或字元移位控制	0	0	0	0	0	1	S/C	R/L	x	x
6	功能設定	0	0	0	0	1	DL	N	F	x	x
7	字元發生存儲器地址設定	0	0	0	1	字元發生存儲器地址
8	數據存儲器地址設定	0	0	1	顯示數據存儲器地址
9	讀忙標誌或地址	0	1	BF	計數器地址
10	寫入數據至CGRAM或DDRAM	1	0	要寫入的數據內容
11	從CGRAM或DDRAM中讀取數據	1	1	讀取的數據內容

LCD1602液晶模組的讀/寫操作、顯示屏和游標的操作都是通過指令編程來實現的（其中，1為高電平，0為低電平），分別介紹如下。

（1）指令1：清屏。指令碼01H，游標復位到地址00H。

（2）指令2：游標復位。游標復位到地址00H。

（3）指令3：輸入方式設定。其中，I/D表示游標的移動方向，高電平右移，低電平左移；S表示顯示屏上所有文字是否左移或右移，高電平表示有效，低電平表示無效。

（4）指令4：顯示開關控制。其中，D用於控制整體顯示的開與關，高電平表示開顯示，低電平表示關顯示；C用於控制游標的開與關，高電平表示有游標，低電平表示無游標；B用於控制游標是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。

（5）指令5：游標或字元移位控制。其中，S/C表示在高電平時移動顯示的文字，低電平時移動游標。

（6）指令6：功能設定命令。其中，DL表示在高電平時為4位匯流排，低電平時為8位匯流排；N表示在低電平時為單行顯示，高電平時雙行顯示；F表示在低電平時顯示5×7的點陣字元，高電平時顯示5×10的點陣字元。

（7）指令7：字元發生器RAM地址設定。

（8）指令8：DDRAM地址設定。

（9）指令9：讀忙信號和游標地址。其中，BF為忙標誌位，高電平表示忙，此時模組不能接收命令或數據，如果為低電平則表示不忙。

（10）指令10：寫數據。

（11）指令11：讀數據。

連線方式

LCD1602與單片機的連線有兩種方式，一種是直接控制方式，另一種是所謂的間接控制方式。它們的區別只是所用的數據線的數量不同，其他都一樣。

1.直接控制方式

LCD1602的8根數據線和3根控制線E，RS和R/W與單片機相連後即可正常工作。一般套用中只須往LCD1602中寫入命令和數據，因此，可將LCD1602的R/W讀/寫選擇控制端直接接地，這樣可節省1根數據線。VO引腳是液晶對比度調試端，通常連線一個10kΩ的電位器即可實現對比度的調整；也可採用將一個適當大小的電阻從該引腳接地的方法進行調整，不過電阻的大小應通過調試決定。

2.間接控制方式

間接控制方式也稱為四線制工作方式，是利用HD44780所具有的4位數據匯流排的功能，將電路接口簡化的一種方式。為了減少接線數量，只採用引腳DB4~DB7與單片機進行通信，先傳數據或命令的高4位，再傳低4位。採用四線並口通信，可以減少對微控制器I/O的需求，當設計產品過程中單片機的I/O資源緊張時，可以考慮使用此方法。