【51单片机系列】proteus中的LCD12864液晶屏

文章来源：《单片机C语言编程与Proteus仿真技术》。

点阵字符型LCD显示模块只能显示英文字符和简单的汉字，要想显示较为复杂的汉字或图形，就必须采用点阵图型LCD显示模块，比如12864点阵图型LCD显示模块。

一、 LCD12864点阵图型显示模块

12864点阵图型LCD显示模块内部控制器采用KS0108或HD61202。其引脚排列如下图所示：

各引脚功能功能如下表：

引脚	符号	功能	引脚	符号	功能
1	/CS1	1=选择左边64x64点	7	RW	1=数据读取，0=数据写入
2	/CS2	1=选择右边64x64点	8	E	使能信号，负跳变有效
3	GND	地	9~16	DB0~DB7	数据信号
4	VCC	+5V电源	17	/RST	复位，低电平有效
5	V0	显示驱动电源0~5V	18	-Vout	LCD驱动负电源
6	RS	1=数据输入，0=命令输入	有些模块19、20引脚为空脚

12864点阵图型LCD内部存储器DDRAM与显示屏上的显示内容具有对应关系，使用时只需要将显示内容写入到1286412864内部显示存储器DDRAM中，就能正确显示。

12864点阵图型LCD屏横向有128个点，纵向有64个点，分为左半屏和右半屏。

DDRAM与显示屏的对应关系如下表：

/CS1=1(左半屏)						/CS2=1(右半屏)
Y=	0	1	...	62	63	0	1	...	62	63	行号
X=0	DB0 ↓ DB7	DB0 ↓ DB7	DB0 ↓ DB7	DB0 ↓ DB7	DB0 ↓ DB7	DB0 ↓ DB7	DB0 ↓ DB7	DB0 ↓ DB7	DB0 ↓ DB7	DB0 ↓ DB7	0 ↓ 7
X=1	DB0 ↓ DB7	DB0 ↓ DB7	DB0 ↓ DB7	DB0 ↓ DB7	DB0 ↓ DB7	DB0 ↓ DB7	DB0 ↓ DB7	DB0 ↓ DB7	DB0 ↓ DB7	DB0 ↓ DB7	8 ↓ 15
...	...	...	...	...	...	...	...	...	...	...	...
X=7	DB0 ↓ DB7	DB0 ↓ DB7	DB0 ↓ DB7	DB0 ↓ DB7	DB0 ↓ DB7	DB0 ↓ DB7	DB0 ↓ DB7	DB0 ↓ DB7	DB0 ↓ DB7	DB0 ↓ DB7	56 ↓ 63

在12864点阵图型LCD屏上显示图形或汉字时，可以利用字模提取软件获得图形或汉字的点阵代码。

二、12864的指令

12864点阵图型LCD显示模块的指令功能比较简单，共有8条指令。

1. 读忙标志

编码格式为：

RS	R/W	E	D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
0	1	1	BUSY	0	ON/OFF	RESET	0	0	0	0

BUSY=1表示显示模块内部控制器忙，不能进行操作，只有BUSY=0时才允许操作。

ON/OFF=1表示显示关闭，ON/OFF=0表示显示打开。

RESET=1表示复位状态，RESET=0表示正常状态。

在BUSY和RESET状态下，除读忙标志指令外，其它指令均不对液晶显示模块产生作用。

2. 写指令

编码格式为：

RS	R/W	E	D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
0	0	下降沿	指令

3. 写数据

编码格式为：

RS	R/W	E	D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
1	0	下降沿	显示数据

4. 显示开/关

编码格式为：

RS	R/W	D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
0	0	0	0	1	1	1	1	1	D	3E/3F

D=1表示显示RAM中的内容，D=0表示关闭显示。

5. 显示起始行

编码格式为：

RS	R/W	D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
0	0	1	1	显示起始行（0~63）

该指令规定显示屏上起始行对应DDRAM的行地址，有规律地改变现实起始行，可以实现现实滚屏的效果。

6. 页面地址

编码格式为：

RS	R/W	D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
0	0	1	0	1	1	1	页面（0~7）

DDRAM共64行，分8页，每页8行。

7. 列地址

编码格式为：

RS	R/W	D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
0	0	0	1	显示列地址（0~63）

列地址计数器在每一次读/写数据后自动加1，每次操作后明确起始列的地址。设置了页面地址和列地址，就唯一确定了DDRAM中的一个单元。这样单片机就可以用读/写指令读出该单元中的内容或向该单元写进一个字节数据。

8. 读数据

编码格式为：

RS	R/W	D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
1	1	显示数据

该指令将DDRAM对应单元中的内容读出，然后列地址计数器自动加1.需要注意的是，进行读操作之前，必须有一次空读操作，紧接着再读才会读出所要求单元中的数据。

三、 12864 LCD接口应用使用示例

单片机与12864图型LCD模块之间可以采用直接方式接口，也可以采用间接方式接口。

如下图，在proteus仿真电路图中采用间接方式实现51单片机与12864图型LCD模块的接口电路。LCD模块的/CS1、/CS2、RS、R/W和E信号分别由单片机的P2.0、P2.1、P2.2、P2.3和P2.4来控制，数据信号连接到单片机的P0口。由于间接控制方式需要通过单片机的端口引脚来操作液晶模块，在编写驱动程序时要特别注意时序的配合。

软件设计，判断12864是否忙，根据读忙标志指令判断，代码如下：

// 判断是否忙
void IsBusy()
{
	do
	{
		EN=0; 
		RW=1;  // 读操作
		RS=0;  // 0表示命令输入
		EN=1;  // 产生一个负跳变
		EN=0;
	}while(BUSY);  // BUSY=1时表示显示模块内部控制器忙
}

其中定义全局变量：

#define PORT	P0
sbit CS1=P2^0;
sbit CS2=P2^1;
sbit RS=P2^2;
sbit RW=P2^3;
sbit EN=P2^4;
sbit BUSY=P0^7;  // 忙标志

其它指令按照类似的方式编写。编写清屏函数，为显示做准备，首先清左半屏，打开显示；清右半屏，关闭显示。设置每个点不显示字符，即写显示数据为0x00。代码如下：

// 清屏，为显示做准备
void Ready()
{
	uint i,j;
	ClearLeft();  // 清左半屏
	WriteCom(0x3F);  // 显示开
	ClearRight();  // 清右半屏
	WriteCom(0x3F);  // 显示开
	ClearLeft();
	for(i=0;i<8;i++)
	{
		SetPage(i);  // 设置显示起始页
		SetCol(0x00);  // 设置显示起始列为第一列
		for(j=0;j<64;j++)
		{
			WriteDat(0x00);  // 设置每行的数据为00
		}
	}
	
	ClearRight();
	for(i=0;i<8;i++)
	{
		SetPage(i);
		SetCol(0x00);
		for(j=0;j<64;j++)
		{
			WriteDat(0x00);  // 设置每行的数据为00
		}
	}
}

每个汉字设置为16*16点阵大小，代码如下：

// 显示16*16的汉字，纵向取模，字节倒序
void Display(uchar *s, uchar page, uchar line)
{
	uchar i;
	SetPage(page);
	SetCol(line);
	for(i=0;i<16;i++)
	{
		WriteDat(*s);
		s++;
	}
	SetPage(page+1);
	SetCol(line);
	for(i=0;i<16;i++)
	{
		WriteDat(*s);
		s++;
	}
}

主函数中声明字符点阵数据，比如汉字“单片机”，点阵数据如下：

// 字符点阵数据
uchar code Disp[]=
{
 //单(0) 片(1) 机(2)
0x00,0x00,0xF8,0x49,0x4A,0x4C,0x48,0xF8,0x48,0x4C,0x4A,0x49,0xF8,0x00,0x00,0x00,
0x10,0x10,0x13,0x12,0x12,0x12,0x12,0xFF,0x12,0x12,0x12,0x12,0x13,0x10,0x10,0x00,/*"单",0*/

0x00,0x00,0x00,0xFE,0x20,0x20,0x20,0x20,0x20,0x3F,0x20,0x20,0x20,0x20,0x00,0x00,
0x00,0x80,0x60,0x1F,0x02,0x02,0x02,0x02,0x02,0x02,0xFE,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,/*"片",1*/

0x10,0x10,0xD0,0xFF,0x90,0x10,0x00,0xFE,0x02,0x02,0x02,0xFE,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x04,0x03,0x00,0xFF,0x00,0x83,0x60,0x1F,0x00,0x00,0x00,0x3F,0x40,0x40,0x78,0x00/*"机",2*/
};

主函数中调用函数Display，如下：

void main()
{
	uchar page=0x03;
	Ready();
	ClearLeft();
	Display(Disp, page, 0);
	Display(Disp+32, page, 16);
	Display(Disp+32*2, page, 16*2);
	while(1);
}

仿真结果：