单片机热水器的设计(5)

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3.1602字符型LCD简介：

字符型液晶显示模块是一种专门用于显示字母、数字、符号等点阵式LCD，目前常用16*1，16*2，20*2和40*2行等的模块。

（1）1602LCD的基本参数及引脚功能

1602LCD分为带背光和不带背光两种，基控制器大部分为HD44780，带背光的比不带背光的厚，是否带背光在应用中并无差别，两者尺寸差别如下所示：

（2）1602LCD主要技术参数：

表3-2 1602LCD主要技术参数 显示容量 芯片工作电压 工作电流 模块最佳工作电压 字符尺寸

（3）引脚功能说明：

16×2个字符 4.5—5.5V 2.0mA(5.0V) 5.0V 2.95×4.35(W×H)mm 1602LCD采用标准的14脚（无背光）或16脚（带背光）接口，各引脚接口说明如表3-3所示：

表3-3引脚接口说明表

编号 1 2 3 4 5 6 7 8 符号 VSS VDD VL RS R/W E D0 D1 引脚说明 电源地 电源正极 液晶显示偏压 数据、命令选择 读/写选择 使能信号 数据 数据 21

编号 9 10 11 12 13 14 15 16 符号 D2 D3 D4 D5 D6 D7 BLA BLK 引脚说明 数据 数据 数据 数据 数据 数据 背光源正极 背光源负极

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第1脚：VSS为地电源。 第2脚：VDD接5V正电源。

第3脚：VL为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度。

第4脚：RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。

第5脚：R/W为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当RS和R/W共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平R/W为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平R/W为低电平时可以写入数据。

第6脚：E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。

第7～14脚：D0～D7为8位双向数据线。 第15脚：背光源正极。 第16脚：背光源负极。

（4）1602LCD的指令说明及时序

1602液晶模块的读写操作、屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。（说明：1为高电平、0为低电平）

1602液晶模块内部的控制器共有11条控制指令： 指令1：清显示，指令码01H,光标复位到地址00H位置。 指令2：光标复位，光标返回到地址00H。

指令3：光标和显示模式设置 I/D：光标移动方向，高电平右移，低电平左移 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。高电平表示有效，低电平则无效。

指令4：显示开关控制。 D：控制整体显示的开与关，高电平表示开显示，低电平表示关显示 C：控制光标的开与关，高电平表示有光标，低电平表示无光标 B：控制光标是否闪烁，高电平闪烁，低电平不闪烁。

指令5：光标或显示移位 S/C：高电平时移动显示的文字，低电平时移动光标。

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指令6：功能设置命令 DL：高电平时为4位总线，低电平时为8位总线 N：低电平时为单行显示，高电平时双行显示 F: 低电平时显示5x7的点阵字符，高电平时显示5x10的点阵字符。

指令7：字符发生器RAM地址设置。 指令8：DDRAM地址设置。

指令9：读忙信号和光标地址 BF：为忙标志位，高电平表示忙，此时模块不能接收命令或者数据，如果为低电平表示不忙。

指令10：写数据。 指令11：读数据。

表3-4 1602液晶模块内部的控制器控制指令

序号 1 2 3 4 5 6 7 指令 清显示 光标返回 置输入模式 RS 0 0 0 R/W 0 0 0 0 0 0 0 D7 0 0 0 0 0 0 0 D6 0 0 0 0 0 0 D5 0 0 0 0 0 1 D4 0 0 0 0 1 DL D3 0 0 0 1 S/C N D2 0 0 1 D R/L F D1 0 1 I/D C * * D0 1 * S B * * 显示开、关控制 0 光标或字符移位 0 置功能 置字符发生存储器地址 0 0 字符发生存储器地址 8 置数据存储器地址 0 0 1 显示数据存储器地址 9 10 读忙标志或地址 0 写数CGRAM或DDRAM） 1 1 0 BF 计数器地址 要写的数据内容 11 从CGRAM或DDRAM读数 1 1 读出的数据内容

与HD44780相兼容的芯片时序表如下：

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读状态 写指令 输入 输入 表3-5基本操作时序表 RS=L,R/W=H,E=H RS=L,R/W=L,D0-D7=指令码，E=高脉冲 读数据 写数据 输入 输入 RS=H,R/W=H,E=H RS=H,R/W=L,D0-D7=数据，E=高脉冲 输出 输出 D0-D7=数据 无 输出 输出 D0-D7=状态字 无

（5）读写操作时序如图所示：

图3-11 读操作时序

图3-12 写操作时序

1602LCD的RAM地址映射及标准字库表

液晶显示模块是一个慢显示器件，所以在执行每条指令之前一定要确认模块的忙标志为低电平，表示不忙，否则此指令失效。要显示字符时要先输入显示字符地址，也就是告诉模块在哪里显示字符，图3-13是1602的内部显示地址：

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图3-13 1602LCD内部显示地址

例如第二行第一个字符的地址是40H，那么是否直接写入40H就可以将光标定位在第二行第一个字符的位置呢？这样不行，因为写入显示地址时要求最高位D7恒定为高电平1所以实际写入的数据应该是：

01000000B（40H）+10000000B(80H)=11000000B(C0H)。

在对液晶模块的初始化中要先设置其显示模式，在液晶模块显示字符时光标是自动右移的，无需人工干预。每次输入指令前都要判断液晶模块是否处于忙的状态。

1602液晶模块内部的字符发生存储器（CGROM）已经存储了160个不同的点阵字符图形，如图10-58所示，这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等，每一个字符都有一个固定的代码，比如大写的英文字母“A”的代码是01000001B（41H），显示时模块把地址41H中的点阵字符图形显示出来，我们就能看到字母“A”

3.8 温度报警电路

当环境温度不在设置温度范围内，需要发出警报，报警电路由三极管和蜂鸣器。电路中刚才用PNP三极管，选用低功率三极管，当P1.0低电平，三极管集电极正偏，发射级反偏，三极管导通，驱动蜂鸣器报警。

图3-14报警电路

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