51单片机控制1602LCD显示屏输出自定义字符二

news2024/11/15 19:55:59

51单片机控制1602LCD显示屏输出自定义字符二

1.概述

1602LCD除了内置的字符外还提供自定义字符功能，当内置的字符中没有我们想要输出的字符时，我们就可以自己创造字符让他显示，下面介绍1602如何创建自定义字符。

2.1602LCD创建字符原理

自定义字符涉及到三个存储器，弄清楚他们的作用后就可以自定义字符。下面详细介绍三个存储器对自定义字符产生的作用。

自定义字符输出原理
程序指定CGROM地址——>CGROM查找地址关联的CGRAM地址——>CGRAM查找该地对应的自定义字符——>输出到1602LCD屏幕。

CGROM

CGROM是1602内置字符的存储器，在里面固化了常用的字符，当我们输出字母数字字符时，1602芯片在CGROM中查找字符对应的地址，然后将该地址输出，在LCD显示字符。
假如我们输出的字符在CGROM中没有内置，这个时候我们可以自己定义需要输出的字符。CGROM为我我们预留了8个CGRAM位置，用来输出自定义的字符。也就是说我们最多可以存储8个自定义字符。
在这里插入图片描述

内置指令表

查看内置指令表CGRAM地址有6位，D0~D5六位是CGRAM存放自定义字符地址，D6为1所以它的起始地址是从0x40开始。
在这里插入图片描述

CGRAM地址表

D0~D5是如何存放自定义字符，就要看下面CGRAM地址表格。CGRAM Address将6位地址划分为两类，左边(5,4,3)为高三位对应字符存放地址。3位从001 ~ 111组合后刚好是8个地址存放8个自定义字符。

右边(2,1,0) 为低三位对应自定义字符的8个字节，表中CGRAM data是构造一个字符内容，该字符每行是8位一个字节，有8行组成，每个字符是需要8个在字节存储，因此地址中的低3位从001 ~ 111组合后刚好是8个地址存放一个字符。

例如我们构造一个大写的一 字符，它的数组是

// 数组中每个元素代表字符的一行，一共8行。
//LCD显示的字符是5x8点阵，因此一行只有5位，0x1f：1表示第5位为1，f表示后面4位为1
unsigned char str[] = {0x00,0x00,0x00,0x00,0x1f,0x00,0x00,0x00,};

在这里插入图片描述

CGRAM 与CGROM对应关系

了解了CGRAM内置指令和地址表就可以构造自定义的字符存放到CGRAM中，下一步就是将CGRAM地址中的字符与CGROM地址进行关联，这样LCD就可以从CGROM地址中找到CGRAM地址，通过CGRAM地址找到字符。

1602LCD已经将CGRAM和CGROM地址进行的关联，他们的关系如下图。
例如 CGRAM第一个字符的位置是(0x40-0x47) 对应CGROM地址是0X00，当程序中输出内容的地址是0x00就会找到CGRAM第一个字符输出到1602LCD屏幕上。

在这里插入图片描述

3.1602LCD创建字符实例

下面的实例中创建了LCDWriteCGRAM函数，实现创建自定义字符功能。

  • 首先设置自定义字符存放在CGRAM的位置：LCD1602_WriteCMD(0x40);
  • 将自定义字符内容存入CGRAM：for(i=0;i<8;i++){LCD1602_WriteData(str[i]);}
  • 设置LCD显示字符位置 ：LCD1602_WriteCMD(0x80| 0x05);
  • 指定输出字符的CGROM地址：LCD1602_WriteData(0x00);
unsigned char code str[] = {0x00,0x00,0x00,0x00,0x1f,0x00,0x00,0x00};
void LCDWriteCGRAM(){
	//构造自定义字符
	unsigned char i;
	//自定义字符存放在CGRAM的第一个位置0x40-0x47
	LCD1602_WriteCMD(0x40);
	//存放自定义字符内容
	for(i=0;i<8;i++){
		LCD1602_WriteData(str[i]);
	}
	
	//显示字符
	LCD1602_WriteCMD(0x80| 0x05);
	//CGRAM第一个位置对应CGROM的0x00地址
	LCD1602_WriteData(0x00);
	
}
完整代码
#include <STC12C2052AD.H>
typedef unsigned char uint8;
// 定义引脚
#define	LCD1602_DB0_DB7	P1			// 定义LCD1602的数据总线
sbit LCD1602_RS = P3 ^ 2;					// 定义LCD1602的RS控制线
sbit LCD1602_RW = P3 ^ 3;					// 定义LCD1602的RW控制线
sbit LCD1602_E  = P3 ^ 4;					// 定义LCD1602的E控制线
sbit LCD1602_Busy = P1 ^ 7;					// 定义LCD1602的测忙线（与LCD1602_DB0_DB7关联）


// 定义指令集
/*设置显示模式*/
#define LCD_MODE_PIN8 0x38	// 8位数据线，两行显示
#define LCD_MODE_PIN4 0x28	// 4位数据线，两个显示
#define LCD_SCREEN_CLR 0x01	// 清屏
#define LCD_CURSOR_RET 0x02	// 光标复位
#define LCD_CURSOR_RIGHT 0x06	// 光标右移，显示不移动
#define LCD_CURSOR_LEFT 0x04	// 光标左移，显示不移动
#define LCD_DIS_MODE_LEFT 0x07 	// AC自增，画面左移
#define LCD_DIS_MODE_RIGHT 0X05	// AC自增，画面右移


/*光标开关控制*/
#define LCD_DIS_CUR_BLK_ON 0x0f	// 显示开，光标开，光标闪烁
#define LCD_DIS_CUR_ON 0x0e	// 显示开，光标开，光标不闪烁
#define LCD_DIS_ON 0x0c	// 显示开，光标关，光标不闪烁
#define LCD_DIS_OFF 0x08	// 显示关，光标关，光标不闪烁

/*光标、显示移动*/
#define LCD_CUR_MOVE_LEFT 0x10	// 光标左移
#define LCD_CUR_MOVE_RIGHT 0x14	// 光标右移
#define LCD_DIS_MOVE_LEFT 0x18	// 显示左移
#define LCD_DIS_MOVE_RIGHT 0x1c	// 显示右移


/**
LCD1602忙碌状态不会接收新指令，因此在发送新指令前先检测是否忙碌。
判断LCD1602_Busy变量的值为低电平则为不忙。
*/
void LCD1602_TestBusy(void){
	LCD1602_DB0_DB7 = 0xff;	//将数据引脚置为高电平
	LCD1602_RS = 0; // 指令状态
	LCD1602_RW = 1;	// 读状态
	LCD1602_E = 1;	// 打开LCD显示器读指令
	while(LCD1602_Busy);	//读取LCD1602_Busy(P1.7)为低电平则结束循环
	LCD1602_E = 0;	// 关闭LCD显示器读指令
}


/********************************************************************************************
// 写指令程序 //
// 向LCD1602写命令 本函数需要1个指令集的入口参数 //
/********************************************************************************************/
void LCD1602_WriteCMD(uint8 LCD1602_command) { 
	LCD1602_TestBusy();
	//输入的命令赋值给LCD1602_DB0_DB7
	LCD1602_DB0_DB7 = LCD1602_command;
	LCD1602_RS = 0;
	LCD1602_RW = 0;
	LCD1602_E = 1;
	LCD1602_E = 0;
}
/********************************************************************************************
// 写数据程序 //
// 向LCD1602写数据 //
/********************************************************************************************/
void LCD1602_WriteData(uint8 LCD1602_data){ 
	LCD1602_TestBusy();
	LCD1602_DB0_DB7 = LCD1602_data;
	LCD1602_RS = 1;
	LCD1602_RW = 0;
	LCD1602_E = 1;
	LCD1602_E = 0;
}


// LCD1602初始化
void LCD1602_Init(void){
	LCD1602_WriteCMD(LCD_MODE_PIN8);	// 显示模式设置：显示2行，每个字符为5*7个像素
	LCD1602_WriteCMD(LCD_DIS_ON); 	// 显示开及光标设置：显示开，光标关
	LCD1602_WriteCMD(LCD_CURSOR_RIGHT);		//显示光标移动设置：文字不动，光标右移
	LCD1602_WriteCMD(LCD_SCREEN_CLR);	// 显示清屏
}


/*
输出字符串
x：数据地址
y：输出的行位置，第一行和第二行
str：输入字符串
*/
void print(uint8 x, uint8 y, uint8 *str){
	if(0 == y){
		LCD1602_WriteCMD(0x80 | x);
	}
	else{
		// 第二行起始位置是0x40
		LCD1602_WriteCMD(0x80 | (0x40+x));
	}
	while(*str != '\0'){
		LCD1602_WriteData(*str++);
	}

}


unsigned char code str[] = {0x00,0x00,0x00,0x00,0x1f,0x00,0x00,0x00};
void LCDWriteCGRAM(){
	//构造自定义字符
	unsigned char i;
	//自定义字符存放在CGRAM的第一个位置0x40-0x47
	LCD1602_WriteCMD(0x40);
	//存放自定义字符内容
	for(i=0;i<8;i++){
		LCD1602_WriteData(str[i]);
	}
	
	//显示字符
	LCD1602_WriteCMD(0x80| 0x05);
	//CGRAM第一个位置对应CGROM的0x00地址
	LCD1602_WriteData(0x00);
	
}

void main(){
	unsigned char str1[] = "Beyound Self";
	LCD1602_Init();
	// 显示自定义内容
	LCDWriteCGRAM();
	print(0x00,1,str1);
	while(1);
	
}
优化自定义字符函数

上面创建的LCDWriteCGRAM函数有缺陷，每当需要改变字符存放CGRAM位置或者修改LCD显示位置都需要修改这个函数，因此对他进行优化，将变化的内容提取为参数。成为一个工具函数，每次只需要传入参数就可以输出不同的字符。

LCDSetChar函数封装了自定义内容功能，该函数设计思想如下

  • 首先定义参数包含字符在LCD显示的位置，CGROM位置，字符内容
    • x：LCD显示字符位置
    • y：设置字符在LCD显示的行
    • pos：设置CGRAM位置
    • str：字符内容
  • 构造自定义字符包含两个部分
    • 设置字符在CGRAM存储位置
    • 设置字符内容
  • 设置字符显示
    • 设置字符在LCD哪个位置显示
    • 设置LCD显示哪个字符
/*
x：LCD显示字符位置
y：设置字符在LCD显示的行
pos：设置CGRAM位置
str：字符内容
*/
void LCDSetChar(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char pos, unsigned char *str){
	unsigned char i;
	// 1.构造自定义字符，确定CGRAM位置
	for(i=0;i<8;i++){
		/*
		确定CGRAM位置
		0x40是CGRAM第一个起始位置，pos是设置第几个位置，一共8个。
		
		*/
		LCD1602_WriteCMD(0x40+pos*8+i );
		// 构造自定义字符
		LCD1602_WriteData(*(str+i));
	}
	
	// 2.显示字符
	// 设置字符在LCD显示的位置
	if(0 == y){
		LCD1602_WriteCMD(0x80 | x);
	}
	else{
		// 第二行起始位置是0x40
		LCD1602_WriteCMD(0x80 | (0x40+x));
	}
	
	// LCD显示字符内容，该地址是CGROM
	LCD1602_WriteData(0x00+pos);
}
完整代码
#include <STC12C2052AD.H>
typedef unsigned char uint8;
// 定义引脚
#define	LCD1602_DB0_DB7	P1			// 定义LCD1602的数据总线
sbit LCD1602_RS = P3 ^ 2;					// 定义LCD1602的RS控制线
sbit LCD1602_RW = P3 ^ 3;					// 定义LCD1602的RW控制线
sbit LCD1602_E  = P3 ^ 4;					// 定义LCD1602的E控制线
sbit LCD1602_Busy = P1 ^ 7;					// 定义LCD1602的测忙线（与LCD1602_DB0_DB7关联）


// 定义指令集
/*设置显示模式*/
#define LCD_MODE_PIN8 0x38	// 8位数据线，两行显示
#define LCD_MODE_PIN4 0x28	// 4位数据线，两个显示
#define LCD_SCREEN_CLR 0x01	// 清屏
#define LCD_CURSOR_RET 0x02	// 光标复位
#define LCD_CURSOR_RIGHT 0x06	// 光标右移，显示不移动
#define LCD_CURSOR_LEFT 0x04	// 光标左移，显示不移动
#define LCD_DIS_MODE_LEFT 0x07 	// AC自增，画面左移
#define LCD_DIS_MODE_RIGHT 0X05	// AC自增，画面右移


/*光标开关控制*/
#define LCD_DIS_CUR_BLK_ON 0x0f	// 显示开，光标开，光标闪烁
#define LCD_DIS_CUR_ON 0x0e	// 显示开，光标开，光标不闪烁
#define LCD_DIS_ON 0x0c	// 显示开，光标关，光标不闪烁
#define LCD_DIS_OFF 0x08	// 显示关，光标关，光标不闪烁

/*光标、显示移动*/
#define LCD_CUR_MOVE_LEFT 0x10	// 光标左移
#define LCD_CUR_MOVE_RIGHT 0x14	// 光标右移
#define LCD_DIS_MOVE_LEFT 0x18	// 显示左移
#define LCD_DIS_MOVE_RIGHT 0x1c	// 显示右移


/**
LCD1602忙碌状态不会接收新指令，因此在发送新指令前先检测是否忙碌。
判断LCD1602_Busy变量的值为低电平则为不忙。
*/
void LCD1602_TestBusy(void){
	LCD1602_DB0_DB7 = 0xff;	//将数据引脚置为高电平
	LCD1602_RS = 0; // 指令状态
	LCD1602_RW = 1;	// 读状态
	LCD1602_E = 1;	// 打开LCD显示器读指令
	while(LCD1602_Busy);	//读取LCD1602_Busy(P1.7)为低电平则结束循环
	LCD1602_E = 0;	// 关闭LCD显示器读指令
}


/********************************************************************************************
// 写指令程序 //
// 向LCD1602写命令 本函数需要1个指令集的入口参数 //
/********************************************************************************************/
void LCD1602_WriteCMD(uint8 LCD1602_command) { 
	LCD1602_TestBusy();
	//输入的命令赋值给LCD1602_DB0_DB7
	LCD1602_DB0_DB7 = LCD1602_command;
	LCD1602_RS = 0;
	LCD1602_RW = 0;
	LCD1602_E = 1;
	LCD1602_E = 0;
}
/********************************************************************************************
// 写数据程序 //
// 向LCD1602写数据 //
/********************************************************************************************/
void LCD1602_WriteData(uint8 LCD1602_data){ 
	LCD1602_TestBusy();
	LCD1602_DB0_DB7 = LCD1602_data;
	LCD1602_RS = 1;
	LCD1602_RW = 0;
	LCD1602_E = 1;
	LCD1602_E = 0;
}


// LCD1602初始化
void LCD1602_Init(void){
	LCD1602_WriteCMD(LCD_MODE_PIN8);	// 显示模式设置：显示2行，每个字符为5*7个像素
	LCD1602_WriteCMD(LCD_DIS_ON); 	// 显示开及光标设置：显示开，光标关
	LCD1602_WriteCMD(LCD_CURSOR_RIGHT);		//显示光标移动设置：文字不动，光标右移
	LCD1602_WriteCMD(LCD_SCREEN_CLR);	// 显示清屏
}


/*
输出字符串
x：数据地址
y：输出的行位置，第一行和第二行
str：输入字符串
*/
void print(uint8 x, uint8 y, uint8 *str){
	if(0 == y){
		LCD1602_WriteCMD(0x80 | x);
	}
	else{
		// 第二行起始位置是0x40
		LCD1602_WriteCMD(0x80 | (0x40+x));
	}
	while(*str != '\0'){
		LCD1602_WriteData(*str++);
	}

}

/*
x：LCD显示字符位置
y：设置字符在LCD显示的行
pos：设置CGRAM位置
str：字符内容
*/
void LCDSetChar(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char pos, unsigned char *str){
	unsigned char i;
	// 1.构造自定义字符，确定CGRAM位置
	for(i=0;i<8;i++){
		/*
		确定CGRAM位置
		0x40是CGRAM第一个起始位置，pos是设置第几个位置，一共8个。
		
		*/
		LCD1602_WriteCMD(0x40+pos*8+i );
		// 构造自定义字符
		LCD1602_WriteData(*(str+i));
	}
	
	// 2.显示字符
	// 设置字符在LCD显示的位置
	if(0 == y){
		LCD1602_WriteCMD(0x80 | x);
	}
	else{
		// 第二行起始位置是0x40
		LCD1602_WriteCMD(0x80 | (0x40+x));
	}
	
	// LCD显示字符内容，该地址是CGROM
	LCD1602_WriteData(0x00+pos);
}

void main(){
	unsigned char str1[] = "Beyound Self";
	unsigned char code c1[] = {0x00,0x00,0x00,0x00,0x1f,0x00,0x00,0x00};
	LCD1602_Init();
	// 显示自定义内容
	LCDSetChar(3,0,0,c1);
	print(0x00,1,str1);
	while(1);
	
}
预装8个自定义字符

如果8个字符已经定义好还可以一次全部存储在CGRAM中，使用时候直接调用。

  • CgramWrite函数一次读取8个字符
  • print2函数用来输出字符
uint8 code Xword[]={
    0x18,0x18,0x07,0x08,0x08,0x08,0x07,0x00,        //℃，代码 0x00
    0x00,0x00,0x00,0x00,0xff,0x00,0x00,0x00,        //一，代码 0x01
    0x00,0x00,0x00,0x0e,0x00,0xff,0x00,0x00,        //二，代码 0x02
    0x00,0x00,0xff,0x00,0x0e,0x00,0xff,0x00,        //三，代码 0x03
    0x00,0x00,0xff,0xf5,0xfb,0xf1,0xff,0x00,        //四，代码 0x04
    0x00,0xfe,0x08,0xfe,0x0a,0x0a,0xff,0x00,        //五，代码 0x05
    0x00,0x04,0x00,0xff,0x00,0x0a,0x11,0x00,        //六，代码 0x06
    0x00,0x1f,0x11,0x1f,0x11,0x11,0x1f,0x00,        //日，代码 0x07
};
void CgramWrite(void) {	// 装入CGRAM //
	unsigned char i;
	LCD1602_WriteCMD(0x06);			// CGRAM地址自动加1
	LCD1602_WriteCMD(0x40);			// CGRAM地址设为从第一个位置开始
		
    for(i=0;i<64;i++) {
    	LCD1602_WriteData(Xword[i]);// 按数组写入数据
    }
}

// a：LCD显示位置  b：显示哪个字符
void print2(unsigned char a,unsigned char t){
		LCD1602_WriteCMD(a | 0x80);
		LCD1602_WriteData(t);
}

void main(){
	LCD1602_Init();
	CgramWrite();
	while(1){
		print2(0x01,0x00);
		print2(0x03,0x01);
		print2(0x05,0x02);
		print2(0x07,0x03);
		print2(0x09,0x04);
		print2(0x0b,0x05);
		print2(0x0d,0x06);
		print2(0x0f,0x07);
	}
	
}

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Conda 使用教程大全来啦

什么是 Conda&#xff1f; Conda 是一款功能强大的软件包管理器和环境管理器&#xff0c;您可以在 Windows 的 Anaconda 提示符或 macOS 或 Linux 的终端窗口中使用命令行命令 Conda 可以快速安装、运行和更新软件包及相关依赖项。Conda 可以在本地计算机上创建、保存、加载和…
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人工智能改变医疗保健：人工智能如何革命医学

人工智能改变医疗保健：人工智能如何革命医学

人工智能&#xff08;Artificial Intelligence, 简称AI&#xff09;的快速发展正逐渐改变着我们的生活方式和社会结构。在医疗保健领域&#xff0c;AI的应用不仅提供了更准确、高效的诊断和治疗手段&#xff0c;还为医生和患者之间的交流提供了新的途径。本文将探讨人工智能如何…
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计算机组成原理-ATT格式vsIntel格式

计算机组成原理-ATT格式vsIntel格式

文章目录 AT&T格式 vs lntel格式 x86汇编语言是lntel格式&#xff0c;还有一种汇编语言格式是AT&T AT&T格式 vs lntel格式 lntel格式中取主存地址内容未指明长度默认为32位&#xff0c;对应下图中第四行右边的指令 百分号 美元符号 小括号 可用于计算机结构体数组…
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有意思！40小时工作制来了，996再见

有意思！40小时工作制来了，996再见

​在中国&#xff0c;加班文化已经深入人心。工资越高加班越多&#xff0c;“996”已成为一些行业标签&#xff0c;月薪30k以上的职场人中超过86&#xff05;经常加班。所以今天我就来说一下这40小时工作制到底是从何而来&#xff0c;感兴趣的往下看看吧&#xff01; 40小时工…
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2023自动化测试框架的设计原则你都知道吗？快来看！

2023自动化测试框架的设计原则你都知道吗？快来看！

1.代码规范 测试框架随着业务推进&#xff0c;必然会涉及代码的二次开发&#xff0c;所以代码编写应符合通用规范&#xff0c;代码命名符合业界标准&#xff0c;并且代码层次清晰。特别在大型项目、多人协作型项目中&#xff0c;如果代码没有良好的规范&#xff0c;那么整个框架…
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安装LLaMA-Factory微调chatglm3，修改自我认知

安装LLaMA-Factory微调chatglm3，修改自我认知

安装git clone https://github.com/hiyouga/LLaMA-Factory.git conda create -n llama_factory python3.10 conda activate llama_factory cd LLaMA-Factory pip install -r requirements.txt 之后运行 单卡训练&#xff0c; CUDA_VISIBLE_DEVICES0 python src/train_web.py…
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MagicAnimate：Temporally consistent human image animation using diffusion model

MagicAnimate：Temporally consistent human image animation using diffusion model

1.Introduction 本文研究了任务形象动画人物&#xff0c;旨在根据特定的运动序列生成一个具有特定参考身份的视频。现有的人物图像动画的数据驱动方法可以基于所使用的生成主干模型分为两类&#xff0c;1.基于GAN&#xff0c;通常使用变形函数将参考图变形为目标姿态&#xff0…
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Linux-----6、文件操作管理

Linux-----6、文件操作管理

# 文件操作管理 重要&#xff1a;Linux下&#xff0c;一切皆文件&#xff01;&#xff01;&#xff01; 说在前面&#xff1a; 接下来所有的命令需要在一个载体上执行&#xff0c;这个载体就叫做终端。 终端上所有命令都需要一个东西翻译解析一下&#xff0c;计算机才能理解…
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