HD44780详解讲解.doc

PIC单片机与基于HD44780液晶显示模块接口的设计  作 者：林曙光 黄超昔 武凌   摘　要：介绍了基于HD44780液晶显示模块的基本特性及其与PIC单片机的接口，并给出了常用的显示子程序    关键词：单片机；液晶显示；接口；子程序 　　基于HD44780的字符型液晶显示模块是一种常用的液晶显示器件，主控制驱动电路为HD44780（HITACHI），其他一些公司的电路与之全兼容，如NOVATEK的NT3881，SAMSUNG公司的KS0066，SUNPLUS公司的SPLC78A01由其控制的液晶显示器可以提供若干个5×7或5×10点阵块组成的显示字符群，每个点阵块为一个字符位，字符间距和行距都为一个点的宽度，具有64 B的自定义字符RAM，可自定义8个5×8点阵字符或4个5×11点阵字符可以提供8×1～40×4（字符数×行数）各种显示屏规格，广泛应用于智能仪表、通讯、办公自动化及军工等领域1　液晶显示模块的特点1．1　引脚功能　　表1是一种基于HD44780的液晶显示模块的引脚功能　　有些显示模块有2个使能端，这种器件可以提供多达4行的显示屏，一个使能端可以控制2行当RS和R／W都为低电平时可以写入指令或显示的地址；当RS为高电平、R／W为低电平时，可以写入要显示的数据；当RS为低电平、R／W为高电平时，可以读出忙信号和地址计数器（CGRAM或DDRAM的值）。

当使能端E由高电平变为低电平时，液晶模块执行写操作（写入命令或要显示的数据、地址）；D0～D7为双向数据线真值表如表2所示1.2 指令集    （1）清屏 　　功能：清显示屏，光标回到00H处    （2）归位     功能：光标复位回到00H处　　（3）输入模式设置 　　功能：设置光标和显示模式其中：I／D＝1时光标向右移，I／D＝0时光标向左移；　　S＝1屏幕上的文字可以移动，S＝0屏幕上的文字不可以移动　　（4）显示开关控制　　功能：设置显示、光标及闪烁开、关其中：D表示显示开关：D＝1为开，D＝0为关；    C表示光标开关：C＝1为开，C＝0为关；　　B表示闪烁开关：B＝1为开，B＝0为关　　（5）光标画面位移　　功能：光标、画面移动，不影响DDRAM其中：S／C＝1画面平移一个字符位，S／C＝0光标平移一个字符位；    R／L＝1右移，R／L＝0左移　　（6）功能设置　　功能：工作方式设置（初始化指令）其中：DL＝1，8位数据接口；DL＝0，4位数据接口；N＝1，2行显示；N＝0，1行显示；　　F＝1，5×10点阵字符；F＝0，5×7点阵字符    （7）CGRAM地址设置    功能：设置CGRAM地址，CGRAM用于存储用户自定义的点阵字符代码，64 B可自定义8个5×8点阵字符或4个5×11点阵字符。

　　（8）DDRAM地址设置　　功能：设置DDRAM地址，DDRAM用于存放待显示的地址其中：N＝0，1行显示：A6～A0＝0～27H（40个字符）；　　N＝1，2行显示：首行A6～A0＝00H～27H，A6～A0＝40H～67H    （9）读BF及AC值　　功能：读忙BF值和地址计数器AC值其中：BF＝1，忙；BF＝0，准备好，此时AC值的意义由最近一次地址设置（CGRAM或DDRAM）定义    （10）写数据　　功能：根据最近设置的地址性质，数据写入DDRAM或CGRAM    （11）读数据　　功能：根据最近设置的地址性质，从DDRAM或CGRAM读出数据2　硬件电路设计　　基于HD44780的字符型液晶显示模块与单片机有2种连接方式：直接控制方式（8位总线）与间接控制方式（4位总线），前者可直接将单片机和显示模块的8位数据总线相连，利用单片机端口产生控制信号；后者是利用HD44780所具有的4位数据总线的功能简化电路接口的一种接口方式以最常用的PIC16C5X单片机为例，直接控制方式的电路如图1所示3　软件设计　　液晶显示模块是一个慢显示器件，在执行每条命令之前必须先确定“忙”标志为低电平，表示显示模块可以接受命令。

3．1　寄存器与位声明　　告诉汇编器要使用哪些端口、文件寄存器和控制位3．2　忙标志位测试子程序　　当忙标志无效的时候程序返回，同时做好写入命令的准备3．3　写命令子程序　　向LCD写入命令，调用之前命令参数放在工作寄存器W中3．4　清显示屏子程序　　清显示屏并且使光标回到初始位置（00H处）3．5　光标归位子程序　　使光标回到初始位置（00H处），并且显示的内容回到起始处3．6　初始化子程序　　上电以后在其他子程序执行之前执行，可以根据需要加以修改3．7　设置CGRAM地址子程序　　参数放在W中（格式：b7＝0，b6＝1，b5～b0＝A5～A0为CGRAM地址）3．8　设置DDRAM地址子程序　　参数放在W中（格式：b7＝1，b6～b0＝A6～A0为DDRAM地址）3．9　写入字符子程序3．10　延时子程序　　字符型液晶显示模块目前在国际上已经规范化，无论显示屏规格如何变化其电特性和接口形式都是统一的，因此只要设计出一种型号的接口电路，在指令设置上稍加改动即可使用各种规格的字符型液晶显示模块参考文献［1］　蔡纯洁，邢武．PIC16／17单片机原理与应用［M］．北京：中国科学技术大学出版社，1997．［2］　李学海．PIC单片机实用基础教程［M］．北京：北京航天航空出版社，2003．［3］　点阵字符型液晶显示模块HD44780使用手册［S］，2001． 一 设计总体思路和基本原理 跑表的基本组成有：石英晶体振荡器、分频器、 计数器、译码器、锁存器、显示器及控制电路。

其基本原理为：晶体振荡器产生的信号经过分频后，产生标准的10ms脉冲信号，脉冲送入计数器计数，计数结果通过、“分” 、“秒”译码器和显示时间由于跑表需要较高的精确度，所以振荡器采用4Mhz，后再经分频器分频成100hz以最小值为0.01秒的精确度计数鉴于跑秒的功能，设置了暂停电路、清零电路、译码显示电路等译码显示器将“分” “秒” “0.01秒”显示出来，常选用BCD8421译码器，LED段显示器件；各部分电路有序地连接起来，从而实现电子跑表的功能数字跑表的基本功能有:能准确计时并显示;开机显示00.00.00;可以随时清零、暂停、计时;最大计时59分59.99秒,最小精确到0.01秒;并且要求设计振荡器,f=4000KHZ二 单元电路设计和仿真1、石英晶体振荡器石英晶体振荡器的特点是振荡频率准确、电路结构简单、频率易调整它还具有压电效应，在晶体某一方面加一电场，则在与此垂直的方向产生机械振动，有了机械振动，就会在相应的垂直面上产生电场，从而使机械振动和电场互为因果，这种循环过程一直持续到晶体的机械强度限止时，才达到最后稳定这种压电谐振的频率即为晶体振荡器的固有频率2、分频器由于石英晶体振荡器产生的频率很高，要求得到0.01秒的脉冲，需要用分频电路。

先通过D触发器（74LS74）进行4分频变成1MHZ，然后送到10分频计数器（74LS90），经过4次10分频而获得100HZ的方波信号作为0.01秒的脉冲信号3、计数器0.01秒脉冲经过6级计数器，分别得到“分”个位、十位，“秒”个位、十位以及“秒”十分位、百分位的计时分”个位、十位，“秒”个位、十位计数器为60进制，“秒”十分位、百分位计数器为十进制 (1)60进制计数：“分”个位、十位，“秒”个位、十位电路都是60进制，它由一级10进制计数器和一级6进制计数器连接构成......目录1设计总体思路和基本原理二 单元电路设计与仿真三 编程下载过程四 总结与体会五 参考文献六 电路图Ⅰ 电子技术基础(数字部分) 高等教育出版社 康华光主编Ⅱ 电子技术基础(数字部分) 清华大学出版社 阎石主编 Ⅲ 电子技术基础实验 高等教育出版社陈大钦主编Ⅳ 电子技术课程设计指导 高等教育出版社彭介华主编Ⅴ 可编程逻辑器件设计及应用 机械工业出版社张原编著 Ⅵ 数字电路设计实用手册电子 工业出版社荀殿栋,徐志军编著Ⅶ MAX+PLUSⅡ入门。