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[嵌入式]【Proteus】：LCD1602仿真实验基于STM32CubeMX

前言

时不可以苟遇，道不可以虚行。

一、LCD1602介绍

LCD1602 是一种工业字符型液晶，能够同时显示 16x02 即 32 个字符。LCD1602液晶显示原理： LCD1602液晶显示的原理是利用液晶的物理特性，通过电压对其显示区域进行控制，有电就有显示，这样即可以显示出图形。1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。
LCD1602 则是指显示内容为 16 * 2 ，即可以显示两行、每行可以显示 16 个字符的液晶模块。

1、引脚说明：

下图是在 proteus 中的 LCD1602 屏幕的样子，少了两个背光引脚：

引脚	功能
VSS	地电源
VDD	接 5 V 电源
VEE/VL	液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度。
RS	指令/数据选择信号，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器
RW	读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作
E	使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令
D0~D7	双向数据线，传输信息
BLA	背光源正极
BLK	背光源负极

2、指令集

在这里插入图片描述

二、工程建立

准备：

proteus 软件：proteus 8.13
STM32CubeMX 软件：6.5
Keil MDK

1、新建仿真工程

在这里插入图片描述

所需元器件查找：

元器件	符号
LCD1602	LM016L
电位器（滑动变阻器）	POT
STM32单片机	STM32F103R6

仿真连线如下图所示：

在这里插入图片描述

供电网配置：

在这里插入图片描述

2、STM32cubemx新建工程

1、选择芯片型号：

在这里插入图片描述

2、时钟配置

在这里插入图片描述

3、引脚输出配置

在这里插入图片描述

4、生成代码

在这里插入图片描述

三、编写代码

在这里插入图片描述

在 main.c 中：

/* USER CODE BEGIN Includes */

#include  "LCD1602.h"

/* USER CODE END Includes */

/* USER CODE BEGIN 2 */

	LCD_Init();
	LCD_Puts(0,0,"I am successful.");

/* USER CODE END 2 */

LCD1602.h：

#ifndef __LCD1602_H_
#define __LCD1602_H_

#include "main.h"

#define _LCD_COLS         16
#define _LCD_ROWS         2

/*****  GPIOB3  H:data;L:command  ******/
#define  LCD1602_RS_DATA	   	HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_3,GPIO_PIN_SET)		
#define  LCD1602_RS_CMD			HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_3,GPIO_PIN_RESET)
/*****  GPIOB4  H:read;L:write  ******/
#define  LCD1602_RW_READ        HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_4,GPIO_PIN_SET)
#define  LCD1602_RW_WRITE       HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_4,GPIO_PIN_RESET)
/*****  GPIOB5    ******/
#define  LCD1602_E_HIGH         HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_5,GPIO_PIN_SET)
#define  LCD1602_E_LOW          HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_5,GPIO_PIN_RESET)

#define  LCD1602_DATA(x)				GPIOB->ODR=(GPIOB->ODR & 0x00ff) | (x<<8)

/* 指令集 */
#define LCD_CLEARDISPLAY        0x01	//清屏指令
#define LCD_RETURNHOME          0x02	//地址计数器 AC=0;（此时地址为 0x80） 光标归原点，但是 DDRAM 中断内容不变
#define LCD_ENTRYMODESET        0x04	//输入模式设置
#define LCD_DISPLAYCONTROL      0x08	//只开显示
#define LCD_CURSORSHIFT         0x10	
#define LCD_FUNCTIONSET         0x20
#define LCD_SETCGRAMADDR        0x40
#define LCD_SETDDRAMADDR        0x80

/* 显示入口模式的标志 */
#define LCD_ENTRYRIGHT          0x00
#define LCD_ENTRYLEFT           0x02
#define LCD_ENTRYSHIFTINCREMENT 0x01
#define LCD_ENTRYSHIFTDECREMENT 0x00
/* 开关控制标志 */
#define LCD_DISPLAYON           0x04
#define LCD_CURSORON            0x02
#define LCD_BLINKON             0x01

#define LCD_DISPLAYMOVE         0x08
#define LCD_CURSORMOVE          0x00
#define LCD_MOVERIGHT           0x04
#define LCD_MOVELEFT            0x00

#define LCD_8BITMODE            0x10
#define LCD_4BITMODE            0x00
#define LCD_2LINE               0x08
#define LCD_1LINE               0x00
#define LCD_5x10DOTS            0x04
#define LCD_5x8DOTS             0x00

typedef struct {
uint8_t DisplayControl;
uint8_t DisplayFunction;
uint8_t DisplayMode;
uint8_t currentX;
uint8_t currentY;
} LCD_Options_t;

void LCD_Init(void);	//屏幕初始化	
void LCD_DisplayOn(void);	
void LCD_DisplayOff(void);
void LCD_Clear(void);	//清屏
void LCD_Puts(uint8_t x, uint8_t y, char* str);		//显示字符串
void LCD_BlinkOn(void);
void LCD_BlinkOff(void);
void LCD_CursorOn(void);
void LCD_CursorOff(void);
void LCD_ScrollLeft(void);
void LCD_ScrollRight(void);
void LCD_CreateChar(uint8_t location, uint8_t* data);
void LCD_PutCustom(uint8_t x, uint8_t y, uint8_t location);
void LCD_Put(uint8_t Data);

#endif

LCD1602.c：

#incldue “LCD1602.h”

static void LCD_Cmd(uint8_t cmd);
static void LCD_Data(uint8_t data);
static void LCD_CursorSet(uint8_t col, uint8_t row);
static void LCD_EnBlink(void);


static LCD_Options_t LCD_Opts;

//us级Delay
void  LCD_Delay_us(uint16_t  us)
{
    uint32_t  Div = (SysTick->LOAD+1)/1000;
    uint32_t  StartMicros = HAL_GetTick()*1000 + (1000- SysTick->VAL/Div);
    while((HAL_GetTick()*1000 + (1000-SysTick->VAL/Div)-StartMicros < us));
}
//ms级Delay
void  LCD_Delay_ms(uint8_t  ms)
{
    HAL_Delay(ms);
}
//LCD初始化
void LCD_Init(void)
{
  /* Set cursor pointer to beginning for LCD */
    LCD_Opts.currentX = 0;
    LCD_Opts.currentY = 0;
    LCD_Opts.DisplayFunction = LCD_8BITMODE | LCD_5x8DOTS | LCD_1LINE;
    if (_LCD_ROWS > 1)
    LCD_Opts.DisplayFunction |= LCD_2LINE;
  /* Set # lines, font size,8BITMODE,etc. */
    LCD_Cmd(LCD_FUNCTIONSET | LCD_Opts.DisplayFunction);
  /* Turn the display on with no cursor or blinking default */
    LCD_Opts.DisplayControl = LCD_DISPLAYON;
    LCD_DisplayOn();
    /* Default font directions 文字不动，地址自动+1*/
    LCD_Opts.DisplayMode = LCD_ENTRYLEFT | LCD_ENTRYSHIFTDECREMENT;
    LCD_Cmd(LCD_ENTRYMODESET | LCD_Opts.DisplayMode);
    LCD_Clear();
    LCD_Delay_ms(5);
}
//清屏
void LCD_Clear(void)
{
    LCD_Cmd(LCD_CLEARDISPLAY);
    LCD_Delay_ms(5);
}
//显示一个string,支持换行
void LCD_Puts(uint8_t x, uint8_t y, char* str)
{
    LCD_CursorSet(x, y);
    while (*str) {
        if (LCD_Opts.currentX >= _LCD_COLS)/*移动到下一行*/ {
            LCD_Opts.currentX = 0;
            LCD_Opts.currentY++;
            LCD_CursorSet(LCD_Opts.currentX, LCD_Opts.currentY);
        }
        if (*str == '\n') /*换行，列对其*/{
            LCD_Opts.currentY++;
            LCD_CursorSet(LCD_Opts.currentX, LCD_Opts.currentY);
        } else if (*str == '\r') /*回车，换行回行首*/{
            LCD_CursorSet(0, LCD_Opts.currentY);
        } else {
            LCD_Data(*str);
            LCD_Opts.currentX++;
        }
        str++;
    }
}

void LCD_DisplayOn(void)
{
    LCD_Opts.DisplayControl |= LCD_DISPLAYON;
    LCD_Cmd(LCD_DISPLAYCONTROL | LCD_Opts.DisplayControl);
}

void LCD_DisplayOff(void)
{
    LCD_Opts.DisplayControl &= ~LCD_DISPLAYON;
    LCD_Cmd(LCD_DISPLAYCONTROL | LCD_Opts.DisplayControl);
}

void LCD_BlinkOn(void)
{
    LCD_Opts.DisplayControl |= LCD_BLINKON;
    LCD_Cmd(LCD_DISPLAYCONTROL | LCD_Opts.DisplayControl);
}

void LCD_BlinkOff(void)
{
    LCD_Opts.DisplayControl &= ~LCD_BLINKON;
    LCD_Cmd(LCD_DISPLAYCONTROL | LCD_Opts.DisplayControl);
}

void LCD_CursorOn(void)
{
    LCD_Opts.DisplayControl |= LCD_CURSORON;
    LCD_Cmd(LCD_DISPLAYCONTROL | LCD_Opts.DisplayControl);
}

void LCD_CursorOff(void)
{
    LCD_Opts.DisplayControl &= ~LCD_CURSORON;
    LCD_Cmd(LCD_DISPLAYCONTROL | LCD_Opts.DisplayControl);
}

void LCD_ScrollLeft(void)
{
    LCD_Cmd(LCD_CURSORSHIFT | LCD_DISPLAYMOVE | LCD_MOVELEFT);
}

void LCD_ScrollRight(void)
{
    LCD_Cmd(LCD_CURSORSHIFT | LCD_DISPLAYMOVE | LCD_MOVERIGHT);
}

void LCD_CreateChar(uint8_t location, uint8_t *data)
{
    uint8_t i;
  /* We have 8 locations available for custom characters */
    location &= 0x07;
    LCD_Cmd(LCD_SETCGRAMADDR | (location << 3));

    for (i = 0; i < 8; i++) {
        LCD_Data(data[i]);
    }
}

void LCD_PutCustom(uint8_t x, uint8_t y, uint8_t location)
{
    LCD_CursorSet(x, y);
    LCD_Data(location);
}

static void LCD_EnBlink(void)
{
    LCD1602_E_HIGH;
    LCD_Delay_us(50);
    LCD1602_E_LOW;
    LCD_Delay_us(50);
}

static void LCD_Cmd(uint8_t cmd)
{
    LCD1602_RS_CMD;
    LCD1602_RW_WRITE;
    LCD1602_DATA(cmd);
    LCD_EnBlink();
}

static void LCD_Data(uint8_t data)
{
    LCD1602_RS_DATA;
    LCD1602_RW_WRITE;
    LCD1602_DATA(data);
    LCD_EnBlink();
}

static void LCD_CursorSet(uint8_t col, uint8_t row)
{
    uint8_t row_offsets[] = {0x00, 0x40, 0x14, 0x54};
    if (row >= _LCD_ROWS)
        row = 0;
    LCD_Opts.currentX = col;
    LCD_Opts.currentY = row;
    LCD_Cmd(LCD_SETDDRAMADDR | (col + row_offsets[row]));
}

void LCD_Put(uint8_t Data)
{
    LCD_Data(Data);
}