实验三 LCD12864液晶显示

实验三 LCD12864液晶显示

参赛序号

实验题目LCD12864液晶显示

实验成组员左虎博杨颂王志鹏

指导教师赵勇

报告日期2014年7月16日-2014年7月18日

摘要：本设计以超低功耗MSP430单片机为微控制器，以4位/8位并行，2线或

3线串行多种接口方式的LCD12864为输出显示器。通过对MSP430单片机进行编程，在LCD12864上显示8×4行16×16点阵的汉字。

关键字：MSP430 LCD12864

目录

一.方案论证 (4)

液晶显示器的论证与选择 (4)

二.LCD12864的工作原理 (4)

1.引脚功能说明 (4)

LCD12864采用20接口，各引脚接口说明如表3所示: (4)

2. 指令说明 (5)

三．实验框图和电路图 (7)

1. 系统框图 (7)

2. 电路原理图 (7)

四．实验程序设计 (7)

五．系统测试 (11)

1. 测试方案 (11)

2. 测试结果 (11)

3. 测试分析与结论 (12)

一.方案论证

液晶显示器的论证与选择

方案一：采用带中文字库的LCD12864。LCD12864具有4 位/8 位并行、2 线或3 线串行多种接口方式，可以显示8×4 行16×16 点阵的汉字。也可完成图形显示。低电压低功耗是其一显著特点。

方案二：采用LCD1602。LCD1602显示内容为16X2,即可以显示两行，每行16个字符液晶模块，只能显示字符和数字。

通过论证可知LCD12864显示内容多，功能多，低电压低功耗，因此选用方案一。

二.LCD12864的工作原理

1.引脚功能说明

LCD12864采用20接口，各引脚接口说明如表1所示:

表1 引脚说明表

管脚号管脚名

称

电平管脚功能描述

1 VSS 0V 电源地

2 VCC 3.0+5V 电源正

3 V0 - 对比度（亮度）调整

4 RS(CS）H/L

RS=“H”,表示DB7——DB0为显示数据RS=“L”,表示DB7——DB0为显示指令数据

5 R/W(SID

)

H/L

R/W=“H”,E=“H”,数据被读到DB7——DB0

R/W=“L”,E=“H→L”, DB7——DB0的数据被写到IR或DR

6 E(SCLK) H/L 使能信号

7 DB0 H/L 三态数据线

表1 引脚说明表

注释1：如在实际应用中仅使用串口通讯模式，可将PSB 接固定低电平，也可以将模块上的J8和“GND”用焊锡短接。

注释2：模块内部接有上电复位电路，因此在不需要经常复位的场合可将该端悬空。

注释3：如背光和模块共用一个电源，可以将模块上的JA 、JK 用焊锡短接。 2.指令说明

指令表2（RE=0：基本指令） 8 DB1 H/L 三态数据线 9

DB2

H/L 三态数据线 10 DB3 H/L 三态数据线 11 DB4 H/L 三态数据线 12 DB5 H/L 三态数据线 13 DB6 H/L 三态数据线 14 DB7 H/L 三态数据线

15 PSB H/L H ：8位或4位并口方式，L ：串口方式（见注释1）

16

NC - 空脚

17 /RESET H/L 复位端，低电平有效（见注释2）

18 VOUT - LCD 驱动电压输出端 19 A VDD 背光源正端（+5V ）（见注释3）

20

K

VSS

背光源负端（见注释3）

指令 指 令 码

功 能 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

清除 显示

0 0 0 0 0 0 0 0 0 1

将DDRAM 填满"20H",并且设定DDRAM 的地址计数器(AC)到"00H"

地址 归位 0 0 0 0 0 0 0 0 1 X

设定DDRAM 的地址计数器(AC)到

"00H",并且将游标移到开头原点

位置;

这个指令不改变DDRAM 的内容 显示状

态开/关

0 0 0 0 0 0 1 D C B D=1: 整体显示 ON C=1: 游标

ON

B=1:游标位置反白允许

进入点 设定 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 指定在数据的读取与写入时,设定游标的移动方向及指定显示的移

位

游标或显示移0 0 0 0 0 1 S/C R/L X X 设定游标的移动与显示的移位控

制位;这个指令不改变DDRAM 的内

表2 基本指令表

指令表3（RE=1：扩充指令） 位控制 容

功能 设定

0 0 0 0 1 DL X RE X X DL=0/1：4/8位数据

RE=1: 扩充指令操作

RE=0: 基本指令操作

设定

CGRAM 地址 0 0 0 1 AC5 AC4 AC3 AC

2

AC1 AC0 设定CGRAM 地址

设定DDRAM 地址 0 0 1 0 AC5 AC4 AC3 AC

2

AC1 AC0 设定DDRAM 地址（显示位址）

第一行：80H －87H

第二行：90H －97H 读取忙标志和地址 0 1 BF AC6 AC5 AC4 AC3 AC 2

AC1 AC0 读取忙标志(BF)可以确认内部动

作是否完成,同时可以读出地址计数器(AC)的值 写数据

到RAM 1 0 数据 将数据D7——D0写入到内部的RAM (DDRAM/CGRAM/IRAM/GRAM) 读出RAM

的值

1 1

数据

从内部RAM 读取数据D7——D0 (DDRAM/CGRAM/IRAM/GRAM)

指令 指 令 码 功 能 RS R/W

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

待命 模式 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 进入待命模式,执行其他指令都棵

终止

待命模式 卷动地址开关开启 0 0 0 0 0 0 0 0 1 SR

SR=1：允许输入垂直卷动地址

SR=0：允许输入IRAM 和CGRAM 地址 反白 选择 0 0 0 0 0 0 0 1 R1 R0

选择2行中的任一行作反白显示，

并可决定反白与否。

初始值R1R0＝00，第一次设定为反

白显示，再次设定变回正常

睡眠 模式 0 0 0 0 0 0 1 SL X X

SL=0：进入睡眠模式

SL=1：脱离睡眠模式 扩充 功能 设定

0 0 0 0 1 CL X RE G 0

CL=0/1：4/8位数据 RE=1: 扩充指令操作

RE=0: 基本指令操作 G=1/0：绘图开关

表3 扩充指令表

三．实验框图和电路图

1.系统框图

系统框图如图3.1所示

微控制器MSP430LCD12864

图3.1系统框图

2.电路原理图

电路原理图如图3所示

四．实验程序设计

#include

#define CPU_F ((double)8000000)

#define delay_us(x) __delay_cycles((long)(CPU_F*(double)x/1000000.0)) #define delay_ms(x) __delay_cycles((long)(CPU_F*(double)x/1000.0))

#define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define ulong unsigned long

/*12864应用指令*/

#define CLEAR_SCREEN 0x01 //清屏指令：清屏且AC 值为00H #define AC_INIT 0x02 //将AC 设置为00H 。且游标移到原点位置 #define CURSE_ADD 0x06 //设定游标移到方向及图像整体移动方向

设定绘图RAM 地址 0 0 1 0 AC6 0 AC5 0 AC4 AC3 AC3 AC

2 AC 2

AC1 AC1 AC0

AC0

设定绘图RAM

先设定垂直(列)地址AC6AC5…AC0

再设定水平(行)地址

AC3AC2AC1AC0

将以上16位地址连续写入即可

#define FUN_MODE 0x30 //工作模式：8位基本指令集

#define DISPLAY_ON 0x0c //显示开,显示游标，且游标位置反白#define DISPLAY_OFF 0x08 //显示关

#define CURSE_DIR 0x14 //游标向右移动:AC=AC+1

#define SET_CG_AC 0x40 //设置AC，范围为：00H~3FH

#define SET_DD_AC 0x80

#define RS_CLR P1OUT &= ~(1 << 0) //RS置低

#define RS_SET P1OUT |= (1 << 0) //RS置高

#define RW_CLR P1OUT &= ~(1 << 1) //RW置低

#define RW_SET P1OUT |= (1 << 1) //RW置高

#define EN_CLR P1OUT &= ~(1 << 2) //E置低

#define EN_SET P1OUT |= (1 << 2) //E置高

#define PSB_CLR P1OUT &= ~(1 << 3) //PSB置低，串口方式

#define PSB_SET P1OUT |= (1 << 3) //PSB置高，并口方式

#define RST_CLR P1OUT &= ~(1 << 4) //RST置低

#define RST_SET P1OUT |= (1 << 4) //RST置高

#define DataPort P6OUT //P6口为数据口

//函数名称：Clock_Init

//函数功能：系统时钟初始化

//函数参数：无

void Clock_Init()

{

uchar i;

BCSCTL1 &=~ XT2OFF; //打开XT振荡器

BCSCTL2|=SELM1+SELS; //MCLK为8MHZ，SMCLK为8MHZ do{

IFG1&=~OFIFG; //清除震荡标志

for(i=0;i<100;i++)

_NOP(); //延时等待

}

while((IFG1&OFIFG)!=0); //如果标志为1，则继续循环等待 IFG1&=~OFIFG;

}

//函数名称：WDT_Init

//函数功能: MSP430内部看门狗初始化

//函数参数：无

void WDT_Init()

{

WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; //关闭看门狗

}

//函数名称：Port_init

//函数功能:初始化I/O口

//函数参数：无

void Port_init()

{

P6SEL = 0x00;

P6DIR = 0xFF;

P1SEL = 0x00;

P1DIR|= BIT0 + BIT1 + BIT2 + BIT3 + BIT4; PSB_SET; //液晶并口方式

RST_SET; //复位脚RST置高

}

//函数名称：LCD_write_com

//函数功能：显示屏命令写入函数

//函数参数：unsigned char com

void LCD_write_com(unsigned char com)

{

RS_CLR;

RW_CLR;

EN_SET;

DataPort = com;

delay_ms(5);

EN_CLR;

}

//函数名称：void LCD_write_data

//函数功能：显示屏数据写入函数

//函数参数：unsigned char data

void LCD_write_data(unsigned char data)

{

RS_SET;

RW_CLR;

EN_SET;

DataPort = data;

delay_ms(5);

EN_CLR;

}

//函数名称：void LCD_clear

//函数功能：显示屏清空显示

//函数参数：无

void LCD_clear(void)

{

LCD_write_com(0x01);

delay_ms(5);

}

//函数名称：void DisplayCgrom

//函数功能：显示CGROM里面的内容

//函数参数：uchar addr,uchar *hz

void DisplayCgrom(uchar addr,uchar *hz)

{

LCD_write_com(addr);

delay_ms(5);

while(*hz != '\0')

{

LCD_write_data(*hz);

hz++;

delay_ms(5);

}

}

//函数名称：Display()

//函数功能：显示测试结果

//函数参数：无

void Display(void)

{

DisplayCgrom(0x80,"杨颂与闫春");

DisplayCgrom(0x88,"赶紧回来么");

DisplayCgrom(0x98,"身体还是得注意的");

DisplayCgrom(0x90,"华山玩的怎么样");

}

//函数名称：void LCD_init

//函数功能：显示屏初始化函数

//函数参数：无

void LCD_init(void)

{

LCD_write_com(FUN_MODE); //显示模式设置delay_ms(5);

LCD_write_com(FUN_MODE); //显示模式设置delay_ms(5);

LCD_write_com(DISPLAY_ON); //显示开

delay_ms(5);

LCD_write_com(CLEAR_SCREEN); //清屏

delay_ms(5);

}

//函数名称：void main

//函数功能：主函数

//函数参数：无

void main(void)

{

WDT_Init(); //看门狗设置

Clock_Init(); //系统时钟设置

Port_init(); //系统初始化，设置IO口属性 delay_ms(100); //延时100ms

LCD_init(); //液晶参数初始化设置

LCD_clear(); //清屏

while(1)

{

Display(); //显示汉字 }

}

五．系统测试

1.测试方案

将LCD12864的各个引脚连接到MSP430的对应I/O口上，给MSP430单片机上电，查看LCD12864液晶显示的汉字内容是否与设定的汉字内容一样。

2.测试结果

测试结果如图5.1所示

图5.1 测试结果图

3.1测试分析与结论

LCD12864液晶显示的汉字内容与编程要显示汉字内容一样。由LCD12864显示的内容非常

的整洁，而且硬件电路结构和显示程序也都比较简单。