前言
從51到STM32F4學習這么久了，總算找到點頭緒了，目前學習了GPIO，中斷，定時器，看門狗的基本使用，所以想試着看看能不能做個什么東西，就是想復習一下最近學習的知識。正好上學期單片機課程設計做過一個可以藍牙、按鍵校准、帶溫度顯示的時鍾，所以我想看能不能將程序移植到STM32上呢？說做就做，經過三天的時間，幾次的程序修改和調試，終於成功了！
關於51單片機實現的時鍾可以參考我以前發表的博文，里面還有演示的視頻鏈接
由於STM32內部定時器的精度還是很高的（一小時慢1s），所以就沒有使用DS1302時鍾芯片（關鍵是手里沒有），顯示上和課程設計做的有些不一樣，沒有增加日期和星期顯示，就時間、鬧鍾和溫度的顯示。
今天先學習一下1602液晶的顯示，那么如何用STM32控制LCD1602顯示字符，字符串或數字呢？
1602液晶介紹
工業字符型液晶，能夠同時顯示16x02即32個字符。1602液晶也叫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（用自定義CGRAM，顯示效果也不好）。市面上字符液晶大多數是基於HD44780液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此基於HD44780寫的控制程序可以很方便地應用於市面上大部分的字符型液晶。1602LCD是指顯示的內容為16X2，即可以顯示兩行，每行16個字符液晶模塊（顯示字符和數字）。
由於1602液晶是5V供電，引腳高電平為5v。不像51單片機IO輸出高電平5v，STM32高電平只有3.3v，低電平0v，找到了1602的數據手冊，里面居然沒有說明高電平電壓范圍，到底能不能驅動呢？我又查找了1602驅動芯片HD44780的數據手冊，其中有一個電壓特性，如下圖
可見用STM32的3.3v電平驅動顯示完全沒問題，看到這我就放心了，代碼經過多次的修改后，終於成功顯示了，所以還是要多看看數據手冊。
硬件電路連接
程序設計
1.控制線宏定義，通過位帶操作，以后就可以像51那樣RS=1來操作了，是不是很熟悉呢？這里還將數據線的8個端口定義為了一個LCD_DB
#define LCD_RS PAout(1)
#define LCD_RW PAout(4)
#define LCD_EN PAout(6)
#define LCD_DB GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11 |GPIO_Pin_12 | GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_14 | GPIO_Pin_15
2.LCD相連的GPIO配置，將數據線端口配置為OD（開漏）輸出模式，可以做雙向IO使用，在檢測LCD是否忙時，需要讀取D7位的狀態
void LCD_GPIO_Config(void)
{
GPIO_InitTypeDef IO_Init;
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA | RCC_AHB1Periph_GPIOE，ENABLE);
/*控制線初始化 : */
IO_Init.GPIO_Mode=GPIO_Mode_OUT; //輸出
IO_Init.GPIO_OType=GPIO_OType_PP; //推挽模式
IO_Init.GPIO_Pin=GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_6;
IO_Init.GPIO_PuPd=GPIO_PuPd_UP; //
IO_Init.GPIO_Speed=GPIO_Speed_2MHz; //GPIO_Speed_2MHz
GPIO_Init(GPIOA，&IO_Init);
/*數據線初始化*/
IO_Init.GPIO_Mode=GPIO_Mode_OUT;
IO_Init.GPIO_OType=GPIO_OType_OD; //開漏輸出可雙向
IO_Init.GPIO_Pin=LCD_DB;
IO_Init.GPIO_PuPd=GPIO_PuPd_UP; //上拉
IO_Init.GPIO_Speed=GPIO_Speed_2MHz;
GPIO_Init(GPIOE，&IO_Init);
/*測試 : 高電平3.3v
LCD_RS=1;
LCD_RW=1;
LCD_EN=1;
GPIO_SetBits(GPIOE，LCD_DB); */
}
3.實現P1=0xff功能的函數，帶參數
void GPIO_OutData(u8 Dat)
{
u16 tmp;
tmp = 0;
tmp =Dat;
tmp <<= 8; //數據左移到高8位
GPIO_Write(GPIOE，tmp); //數據寫入到GPIOE高8位
}
4.檢測LCD是否忙
void LCD_CheckBusy(void)
{
u8 sta;
GPIO_OutData(0xff);
LCD_RS=0;
LCD_RW=1;
do{
LCD_EN=1;
delay_ms(5);
sta = GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE，GPIO_Pin_15);
LCD_EN =0;
}while(sta & 0x80);
}
5.向LCD寫一字節數據
/* LCD_RS = 1， LCD_RW = 0 */
void LCD_WriteData(u8 Dat)
{
LCD_CheckBusy(); //忙則等待
LCD_RS=1;
LCD_RW=0;
GPIO_OutData(Dat);
LCD_EN=1;
delay_ms(1);
LCD_EN = 0;
}
6.向LCD寫一字節命令
/*LCD_RS = 0， LCD_RW = 0*/
void LCD_WriteCmd(u8 Cmd)
{
LCD_CheckBusy(); //忙則等待
LCD_RS = 0;
LCD_RW = 0;
GPIO_OutData(Cmd);
LCD_EN = 1;
delay_ms(1);
LCD_EN = 0;
}
7.LCD初始化
void LCD_Init(void)
{
LCD_WriteCmd(0x38);
LCD_WriteCmd(0x0C);
LCD_WriteCmd(0x06); /*顯示光標移動設置*/ delay_ms(1);
LCD_WriteCmd(0x01); /*顯示清屏*/
}
8.LCD清屏
void LCD_ClearScrren(void)
{
LCD_WriteCmd(0x01);
}
9.根據xy坐標，寫入對應的數據位置
void LCD_SetCursor(u8 x， u8 y)
{
u8 addr;
if (y == 0)
addr = 0x00 + x;
else
addr = 0x40 + x;
LCD_WriteCmd(addr | 0x80);
}
10.根據xy坐標顯示一個字符
void LCD_DisChar(u8 x，u8 y，u8 ch)
{
LCD_SetCursor(x，y); //字符顯示位置設定
LCD_WriteData(ch);
}
11.顯示兩位的數字
void LCD_DisNumber(u8 x，u8 y，u8 Num)
{
LCD_SetCursor(x，y);
LCD_WriteData(0x30+Num/10);
LCD_SetCursor(x+1，y);
LCD_WriteData(0x30+Num%10);
}
12.顯示字符串
void LCD_DisString(u8 x，u8 y，u8 *str)
{
LCD_SetCursor(x， y);
while(*str != '\0')
{
LCD_WriteData(*str++);
}
}
主函數
int main(void)
{
delay_init(168);
LED_Init();
LCD_GPIO_Config();
LCD_Init();
LCD_ClearScrren();
while(1)
{
delay_ms(500);
LED1_ON;
LCD_DisString(0，0，"abcdefghijklmnop");
delay_ms(500);
LED1_OFF;
LCD_DisNumber(0，1，56);
LCD_DisChar(2，1，'a');
LCD_DisString(3，1，" Hello World!");
}
}
實際顯示效果:
顯示非常完美，和51驅動沒有什么區別
總結：
實際運行時，不使用檢測忙函數也行，1602顯示正常了，接下來就是增加定時器顯示時鍾了。在設置IO口模式時，可以將模式設置為開漏模式，就可以實現雙向IO的目的，即可輸出，又可以讀取外部輸入。通過位帶操作和宏定義就可以像51那樣直接操作IO口輸出高低電平了。
參考資料：
程序源碼下載鏈接: https://pan.baidu.com/s/1hsvEBcg 密碼: fk3b
歡迎查看我以前的單片機學習筆記: