Arduino入門筆記（5）：1602液晶實驗（實現時鍾）

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一、本次實驗所需器材

1、Arduino板 https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.5-c-s.w4002-15820725129.16.AtgoEm&id=545093340395

2、1602液晶板:也叫1602字符型液晶，它是一種專門用來顯示字母、數字、符號等的點陣型液晶模塊。它由若干個5X7或者5X11等點陣字符位組成，每個點陣字符位都可以顯示一個字符，每位之間有一個點距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用，正因為如此所以它不能很好地顯示圖形。目前，盡管各廠家對其各自產品命名不盡相同，但均提供幾乎都同樣規格的1602模塊或者兼容模塊。1602最初采用的LCD控制器是HD44780，在各廠家生產的1602模塊中，基本上也都采用了與之兼容的控制IC，所以從特性上基本上是一樣的。因此，我們買到的1602模塊，在端口標記上可能有所不同，有的從左向右，有的從右向左，但特性上是一樣的。本實驗中使用的1602板，最里面的孔為1號，最靠近邊上的那個為16號。

1602實物圖片：

1602的規格情況：

顯示容量	16*2個字符
芯片工作電壓	4.5－5.5V
工作電流	2，0MA（5.0V）
模塊最佳工作電壓	5.0V
字符尺寸	2.95*4.35（WXH）mm

1602管腳介紹：

第1腳：VSS為電源負極

第2腳：VCC接5V電源正極

第3腳：V0為液晶顯示器對比度調整端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高（對比度過高時會產生“鬼影”，使用時可以通過一個10K的電位器調整對比度，本實驗使用了一個1KΩ電阻）。

第4腳：RS為寄存器選擇，高電平1時選擇數據寄存器、低電平0時選擇指令寄存器。

第5腳：RW為讀寫信號線，高電平(1)時進行讀操作，低電平(0)時進行寫操作。

第6腳：E(或EN)端為使能(enable)端,高電平（1）時讀取信息，負跳變時執行指令。

第7～14腳：D0～D7為8位雙向數據端。

第15～16腳：背燈電源。15腳背光正極，16腳背光負極。

1602字符集介紹：

      1602液晶模塊內部的字符發生存儲器已經存儲了160個不同的點陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯數字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每一個字符都有一個固定的代碼，比如大寫的英文字母“A”的代碼是01000001B（41H），顯示時模塊把地址41H中的點陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母“A”。

     1602的16進制ASCII碼表地址可從百度搜索，這里不在列出，只寫用法。如：感嘆號！的ASCII為0x21，字母B的ASCII為0x42。

1602指令集：

3、電阻：1KΩ（1個）

4、杜邦線：若干

5、面包板：一個

二、8位連接法實驗

 

 

 

1、硬件連接方式

2、代碼：

int DI = 12;
    int RW = 11;
    int DB[] = {3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};//使用數組來定義總線需要的管腳
    int Enable = 2;
     
    void LcdCommandWrite(int value) {
    // 定義所有引腳
    int i = 0;
    for (i=DB[0]; i <= DI; i++) //總線賦值
    {
       digitalWrite(i,value & 01);//因為1602液晶信號識別是D7-D0(不是D0-D7)，這里是用來反轉信號。
       value >>= 1;
    }
    digitalWrite(Enable,LOW);
    delayMicroseconds(1);
    digitalWrite(Enable,HIGH);
    delayMicroseconds(1);  // 延時1ms
    digitalWrite(Enable,LOW);
    delayMicroseconds(1);  // 延時1ms
    }
     
    void LcdDataWrite(int value) {
    // 定義所有引腳
    int i = 0;
    digitalWrite(DI, HIGH);
    digitalWrite(RW, LOW);
    for (i=DB[0]; i <= DB[7]; i++) {
       digitalWrite(i,value & 01);
       value >>= 1;
    }
    digitalWrite(Enable,LOW);
    delayMicroseconds(1);
    digitalWrite(Enable,HIGH);
    delayMicroseconds(1);
    digitalWrite(Enable,LOW);
    delayMicroseconds(1);  // 延時1ms
    }
     
    void setup (void) {
    int i = 0;
    for (i=Enable; i <= DI; i++) {
       pinMode(i,OUTPUT);
    }
    delay(100);
    // 短暫的停頓后初始化LCD
    // 用於LCD控制需要
    LcdCommandWrite(0x38);  // 設置為8-bit接口，2行顯示，5x7文字大小                     
    delay(64);                     
    LcdCommandWrite(0x38);  // 設置為8-bit接口，2行顯示，5x7文字大小                        
    delay(50);                     
    LcdCommandWrite(0x38);  // 設置為8-bit接口，2行顯示，5x7文字大小                        
    delay(20);                     
    LcdCommandWrite(0x06);  // 輸入方式設定
                             // 自動增量，沒有顯示移位
    delay(20);                     
    LcdCommandWrite(0x0E);  // 顯示設置
                             // 開啟顯示屏，光標顯示，無閃爍
    delay(20);                     
    LcdCommandWrite(0x01);  // 屏幕清空，光標位置歸零  
    delay(100);                     
    LcdCommandWrite(0x80);  // 顯示設置
                             // 開啟顯示屏，光標顯示，無閃爍
    delay(20);                     
    }
     
    void loop (void) {
      LcdCommandWrite(0x01);  // 屏幕清空，光標位置歸零  
      delay(10);
      LcdCommandWrite(0x80+3);
      delay(10);                     
      // 寫入歡迎信息
      LcdDataWrite('H');
      LcdDataWrite('E');
      LcdDataWrite('L');
      LcdDataWrite('L');
      LcdDataWrite('O');
      LcdDataWrite(' ');
      LcdDataWrite('W');
      LcdDataWrite('O');
      LcdDataWrite('R');
      LcdDataWrite('L');
      LcdDataWrite('D');
      delay(10);
      LcdCommandWrite(0xc0+2);  // 定義光標位置為第二行第二個位置  
      delay(10);
      LcdDataWrite('w');
      LcdDataWrite('i');
      LcdDataWrite('k');
      LcdDataWrite('i');
      LcdDataWrite('c');
      LcdDataWrite('o');
      LcdDataWrite('d');
      LcdDataWrite('e');
      LcdDataWrite('.');
      LcdDataWrite('n');
      LcdDataWrite('e');
      LcdDataWrite('t');
      delay(5000);
      LcdCommandWrite(0x01);  // 屏幕清空，光標位置歸零  
      delay(10);
      LcdDataWrite('I');
      LcdDataWrite(' ');
      LcdDataWrite('a');
      LcdDataWrite('m');
      LcdDataWrite(' ');
      LcdDataWrite('x');
      LcdDataWrite('i');
      LcdDataWrite('a');
      LcdDataWrite('o');
      LcdDataWrite('w');
      LcdDataWrite('u');
      LcdDataWrite('y');
      LcdDataWrite('i');
      delay(3000);
      LcdCommandWrite(0x02); //設置模式為新文字替換老文字，無新文字的地方顯示不變。
      delay(10);
      LcdCommandWrite(0x80+5); //定義光標位置為第一行第6個位置
      delay(10);  
      LcdDataWrite('t');
      LcdDataWrite('h');
      LcdDataWrite('e');
      LcdDataWrite(' ');
      LcdDataWrite('a');
      LcdDataWrite('d');
      LcdDataWrite('m');
      LcdDataWrite('i');
      LcdDataWrite('n');
      delay(5000);
    }

 

3、實驗效果

 

三、四位連接法

4位連接法，可以省出幾個數字端口。

1、連接方法

2、代碼

int LCD1602_RS=12;   
    int LCD1602_RW=11;   
    int LCD1602_EN=10;   
    int DB[] = { 6, 7, 8, 9};
    char str1[]="Welcome to";
    char str2[]="wikicode.net";
    char str3[]="This is the";
    char str4[]="4-bit interface";
     
    void LCD_Command_Write(int command)
    {
    int i,temp;
    digitalWrite( LCD1602_RS,LOW);
    digitalWrite( LCD1602_RW,LOW);
    digitalWrite( LCD1602_EN,LOW);
     
    temp=command & 0xf0;
    for (i=DB[0]; i <= 9; i++)
    {
       digitalWrite(i,temp & 0x80);
       temp <<= 1;
    }
     
    digitalWrite( LCD1602_EN,HIGH);
    delayMicroseconds(1);
    digitalWrite( LCD1602_EN,LOW);
     
    temp=(command & 0x0f)<<4;
    for (i=DB[0]; i <= 9; i++)
    {
       digitalWrite(i,temp & 0x80);
       temp <<= 1;
    }
     
    digitalWrite( LCD1602_EN,HIGH);
    delayMicroseconds(1);
    digitalWrite( LCD1602_EN,LOW);
    }
     
    void LCD_Data_Write(int dat)
    {
    int i=0,temp;
    digitalWrite( LCD1602_RS,HIGH);
    digitalWrite( LCD1602_RW,LOW);
    digitalWrite( LCD1602_EN,LOW);
     
    temp=dat & 0xf0;
    for (i=DB[0]; i <= 9; i++)
    {
       digitalWrite(i,temp & 0x80);
       temp <<= 1;
    }
     
    digitalWrite( LCD1602_EN,HIGH);
    delayMicroseconds(1);
    digitalWrite( LCD1602_EN,LOW);
     
    temp=(dat & 0x0f)<<4;
    for (i=DB[0]; i <= 9; i++)
    {
       digitalWrite(i,temp & 0x80);
       temp <<= 1;
    }
     
    digitalWrite( LCD1602_EN,HIGH);
    delayMicroseconds(1);
    digitalWrite( LCD1602_EN,LOW);
    }
     
    void LCD_SET_XY( int x, int y )
    {
      int address;
      if (y ==0)    address = 0x80 + x;
      else          address = 0xC0 + x;
      LCD_Command_Write(address);
    }
     
    void LCD_Write_Char( int x,int y,int dat)
    {
      LCD_SET_XY( x, y );
      LCD_Data_Write(dat);
    }
     
    void LCD_Write_String(int X,int Y,char *s)
    {
        LCD_SET_XY( X, Y );    //設置地址
        while (*s)             //寫字符串
        {
          LCD_Data_Write(*s);   
          s ++;
        }
    }
     
    void setup (void)
    {
      int i = 0;
      for (i=6; i <= 12; i++)
       {
         pinMode(i,OUTPUT);
       }
      delay(100);
      LCD_Command_Write(0x28);//4線 2行 5x7
      delay(50);
      LCD_Command_Write(0x06);
      delay(50);
      LCD_Command_Write(0x0c);
      delay(50);
      LCD_Command_Write(0x80);
      delay(50);
      LCD_Command_Write(0x01);
      delay(50);
     
    }
     
    void loop (void)
    {
       LCD_Command_Write(0x01);
       delay(50);
       LCD_Write_String(3,0,str1);//第1行，第4個地址起
       delay(50);
       LCD_Write_String(2,1,str2);//第2行，第2個地址起
       delay(5000);
       LCD_Command_Write(0x01);//
       delay(50);
       LCD_Write_String(0,0,str3);
       delay(50);
       LCD_Write_String(0,1,str4);
       delay(5000);
     
    }

 

這里僅做了顯示字符串的方法，也可以利用LCD_Write_Char這個過程來顯示字符，如：LCD_Write_Char（1，0，0x3a）顯示“：”，這里不再舉例，在下面的時鍾的代碼中，會有所利用。

3、實現效果

 

四、利用Arduino+1602實現時鍾

1、硬件連接：采用四位連接法。

2、代碼

int LCD1602_RS=12;   
    int LCD1602_RW=11;   
    int LCD1602_EN=10;   
    int DB[] = { 6, 7, 8, 9};
    char logtxt[]="Local Time";
    char *sec[60]={"00","01","02","03","04","05","06","07","08","09","10","11","12","13","14","15","16","17","18","19","20","21","22","23","24","25","26","27","28","29","30","31","32","33","34","35","36","37","38","39","40","41","42","43","44","45","46","47","48","49","50","51","52","53","54","55","56","57","58","59"};

    
    void LCD_Command_Write(int command)
    {
    int i,temp;
    digitalWrite( LCD1602_RS,LOW);
    digitalWrite( LCD1602_RW,LOW);
    digitalWrite( LCD1602_EN,LOW);
     
    temp=command & 0xf0;
    for (i=DB[0]; i <= 9; i++)
    {
       digitalWrite(i,temp & 0x80);
       temp <<= 1;
    }
     
    digitalWrite( LCD1602_EN,HIGH);
    delayMicroseconds(1);
    digitalWrite( LCD1602_EN,LOW);
     
    temp=(command & 0x0f)<<4;
    for (i=DB[0]; i <= 9; i++)
    {
       digitalWrite(i,temp & 0x80);
       temp <<= 1;
    }
     
    digitalWrite( LCD1602_EN,HIGH);
    delayMicroseconds(1);
    digitalWrite( LCD1602_EN,LOW);
    }
     
    void LCD_Data_Write(int dat)
    {
    int i=0,temp;
    digitalWrite( LCD1602_RS,HIGH);
    digitalWrite( LCD1602_RW,LOW);
    digitalWrite( LCD1602_EN,LOW);
     
    temp=dat & 0xf0;
    for (i=DB[0]; i <= 9; i++)
    {
       digitalWrite(i,temp & 0x80);
       temp <<= 1;
    }
     
    digitalWrite( LCD1602_EN,HIGH);
    delayMicroseconds(1);
    digitalWrite( LCD1602_EN,LOW);
     
    temp=(dat & 0x0f)<<4;
    for (i=DB[0]; i <= 9; i++)
    {
       digitalWrite(i,temp & 0x80);
       temp <<= 1;
    }
     
    digitalWrite( LCD1602_EN,HIGH);
    delayMicroseconds(1);
    digitalWrite( LCD1602_EN,LOW);
    }
     
    void LCD_SET_XY( int x, int y )
    {
      int address;
      if (y ==0)    address = 0x80 + x;
      else          address = 0xC0 + x;
      LCD_Command_Write(address);
    }
     
    void LCD_Write_Char( int x,int y,int dat)
    {
      LCD_SET_XY( x, y );
      LCD_Data_Write(dat);
    }
     
    void LCD_Write_String(int X,int Y,char *s)
    {
        LCD_SET_XY( X, Y );    //設置地址
        while (*s)             //寫字符串
        {
          LCD_Data_Write(*s);   
          s ++;
        }
    }
     
    void setup (void)
    {
      int i = 0;
      for (i=6; i <= 12; i++)
       {
         pinMode(i,OUTPUT);
       }
      delay(100);
      LCD_Command_Write(0x28);//4線 2行 5x7
      delay(50);
      LCD_Command_Write(0x06);
      delay(50);
      LCD_Command_Write(0x0c);
      delay(50);
      LCD_Command_Write(0x80);
      delay(50);
      LCD_Command_Write(0x01);
      delay(50);
     
    }
     
    void loop (void)
    {


       for(int index=0,minindex=59,hourindex=12;index<60;index++)   //這里來設定現在時間，目前設定為12：59：00

       {
         LCD_Command_Write(0x01);
         delay(50);
         LCD_Write_String(3,0,logtxt);
         LCD_Write_String(3,1,sec[hourindex]);
         LCD_Write_Char(6,1,0x3a);//顯示：
         LCD_Write_String(7,1,sec[minindex]);
         LCD_Write_Char(10,1,0x3a);
         LCD_Write_String(11,1,sec[index]);

         delay(950);
         if (index==59)
         {
           index=-1;
           minindex++;
           if (minindex==60)
           {
             minindex=0;
             hourindex++;
             if (hourindex==24)
             {
               hourindex=0;
             }
           }

         }
       }
     
    }

 

3、實現效果