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单片机中文网 · 更新于 2018-11-28 11:00:43

12.6 1602 液晶介绍(电路和引脚图)

前边我们讲的流水灯、数码管、LED 点阵这三种都是 LED 设备,这节课我们来学习一下 LCD 显示设备—— 1602 液晶。那个大大的,平时第一行显示16个小黑块,第二行什么都不显示的东西就是 1602 液晶,是不是早就注意到它了呢?

大家学习这些电子器件,头脑中要逐渐形成一种意识,不管是我们的单片机,还是 74HC138,甚至三极管等等,都是有数据手册的。不管是设计电路还是编写程序,器件的数据手册是我们最好的参考资料,那我们今天来学习 1602,首先就要看它的数据手册。手册大家可以在网上找到,这里我讲的时候只挑手册的重点讲。

首先我们来看一个主要技术参数表格,如表12-3所示。

表12-3 1602 液晶主要技术参数

显示容量 16 x 2个字符
芯片工作电压 4.5~5.5 V
工作电流 2.0 mA(5.0 V)
模块最佳工作电压 5.0 V
字符尺寸 2.95 x 4.35 mm (宽乘高)

1602 液晶,从它的名字我们就可以看出它的显示容量,就是可以显示2行,每行16个字符的液晶。它的工作电压是 4.5 V~5.5 V,对于这点我们设计电路的时候,直接按照 5 V 系统设计,但是保证我们的 5 V 系统最低不能低于 4.5 V。在 5 V 工作电压下测量它的工作电流是 2 mA,大家注意,这个 2 mA 仅仅是指液晶,而它的黄绿背光都是用 LED 做的,所以功耗不会太小的,一二十毫安还是有的。

1602 液晶一共16个引脚,每个引脚的功能,我们都可以在它的数据手册上获得。而这些基本的信息,在我们设计电路和编写代码之前,必须先看明白,如表12-4所示。

表12-4 1602 液晶引脚功能

编号 符号 引脚说明 编号 符号 引脚说明
1 VSS 电源地 9 D2 Data I/O
2 VDD 电源正极 10 D3 Data I/O
3 VL 液晶显示偏压信号 11 D4 Data I/O
4 RS 数据/命令选择端(H/L) 12 D5 Data I/O
5 R/W 读/写选择端(H/L) 13 D6 Data I/O
6 E 使能信号 14 D7 Data I/O
7 D0 Data I/O 15 BLA 背光源正极
8 D1 Data I/O 16 BLK 背光源负极

液晶的电源1脚2脚以及背光电源15脚16脚,不用多说,正常接就可以了。

3脚叫做液晶显示偏压信号,大家注意到小黑块没有,当我们要显示一个字符的时候,有的黑点显示,有的黑点就不能显示,这样就可以实现我们想要的字符了。我们这个3脚就是用来调整显示的黑点和不显示的之间的对比度,调整好了对比度,就可以让我们的显示更加清晰一些。在进行电路设计实验的时候,通常的办法是在这个引脚上接个电位器,也就是我们初中学过的滑动变阻器。通过调整电位器的分压值,来调整3脚的电压。而当产品批量生产的时候,我们可以把我们调整好的这个值直接用简单电路来实现,就如同在我们板子上,我们直接使用的是一个18欧的下拉电阻,市面上有的 1602 的下拉电阻大概1到 1.5 K 也是比较合适的值。

4脚是数据命令选择端。对于液晶,有时候我们要发送一些命令,让它实现我们想要的一些状态,有时候我们要发给它一些数据,让它显示出来,液晶就通过这个引脚来判断接收到的是命令还是数据,这个引脚我们接到了 ADDR0 上,通过跳线帽和 P1.0 连接在一起。大家注意学会读手册,看到这个引脚描述里:数据/命令选择端,而后跟了括号(H/L),他的意思就是当这个引脚是 H(High)高电平的时候,是数据,当这个引脚是 L(Low)低电平的时候,是命令。

5脚和4脚用法类似,功能是读写选择端。我们既可以写给液晶数据或者命令,也可以读取液晶内部的数据或状态,就是控制这个引脚。因为液晶本身内部有 RAM,实际上我们送给液晶的命令或者数据,液晶需要先保存在缓存里,然后再写到内部的寄存器或者 RAM 中,这个就需要一定的时间。所以我们进行读写操作之前,首先要读一下液晶当前状态,是不是在“忙”,如果不忙,我们可以读写数据,如果在“忙”,我们就需要等待液晶忙完了,再进行操作。读状态是常用的,不过读液晶数据我接触的场合没怎么用过,大家了解这个功能即可。这个引脚我们接到了 ADDR1 上,通过跳线帽和 P1.1 连接在一起。

6脚是使能信号,很关键,液晶的读写命令和数据,都要靠它才能正常读写,我们后边详细讲这个引脚怎么用。这个引脚我们通过跳线帽接到了 ENLCD 上,这个位置的跳线是为了和另外一个 12864 液晶的切换使用而设计的。

7到14引脚就是8个数据引脚了,我们就是通过这8个引脚读写数据和命令的。我们统一接到了 P0 口上。来看一下开发板上的 1602 接口的原理图,如图12-1所示。

图12-1 1602 液晶接口原理图