一種基于單片機(jī)和LCD1602的多行文本顯示方法

史靜　李煜

【摘 要】本文充分利用LCD1602的相關(guān)特性和指令集，通過數(shù)學(xué)化的編程思想使用線性函數(shù)和對(duì)比判斷的方法，利用LCD1602所提供的讀取忙指令，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)換行換頁延時(shí)順序顯示，從而解決了在較小的LCD1602液晶顯示屏上顯示大段文本的問題。

【關(guān)鍵詞】單片機(jī)；液晶顯示；LCD1602

中圖分類號(hào)： TP274 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2017）20-0061-002

A Multi-line Text Display Method Based on Single Chip Microcomputer and LCD1602

SHI Jing LI Yu

（Xian University of Technology，Xian Shanxi 710048，China）

【Abstract】This paper makes full use of the related characteristics and instruction set of LCD1602，and uses the linear function and the contrast judgment method through the mathematical programming idea.By using the read busy command provided by LCD1602，In a small LCD1602 LCD display a large section of the text of the problem.

【Key words】Single ChipMicrocomputer；Liquid crystal Display；LCD1602

0 引言

液晶顯示器的尺寸也是越做越大，價(jià)格也是越來越低，但是并不是所有的場合都可以使用大尺寸的液晶屏幕，例如智能水電表，可穿戴智能設(shè)備等需要在有限的屏幕尺寸上顯示大量的信息。對(duì)于超長的文本采用定義多個(gè)數(shù)組手工分組定位來顯示，沒充分利用LCD1602提供的硬件特性，算法較為簡陋，多個(gè)循環(huán)執(zhí)行效率較低。本文通過對(duì)現(xiàn)有LCD1602液晶顯示器軟件顯示算法的改進(jìn)，來實(shí)現(xiàn)對(duì)于超長文本的自動(dòng)換行換頁顯示，充分利用LCD1602硬件本身所提供的功能，來實(shí)在較小的液晶屏幕上顯示較多的文字信息。

1 設(shè)計(jì)方案

本文軟件采用結(jié)構(gòu)化的開發(fā)方法，并在開發(fā)算法過程中引入數(shù)學(xué)思想，逐個(gè)函數(shù)編寫并測試寄存器變量變化后進(jìn)行集成，最后進(jìn)行了總體測試。編寫過程中函數(shù)和變量的命名嚴(yán)格按照命名方法命名，符合良好的編程規(guī)范。

硬件測試電路使用AT89C51單片機(jī)和LCD1602設(shè)計(jì)。軟件采用Keil uVision5編程，功能仿真使用Proteus8完成。

2 方案實(shí)現(xiàn)

2.1 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)硬件以2AT89C51單片機(jī)為核心，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括中央處理器（CPU）、內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）、內(nèi)部程序存儲(chǔ)器（ROM）、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、并行I/o口、全雙工串行口、中斷控制系統(tǒng)、時(shí)鐘電路等。

2.2 液晶顯示器

LCD1602是目前使用較為廣泛的一種字符型液晶顯示模塊。本文測試使用該顯示器。LCD1602通常有14個(gè)引腳或16個(gè)引腳，16個(gè)引腳的是多出了2條背光電源線和地線的型號(hào)。每行可以顯示16個(gè)字符，共有兩行。

2.3 硬件電路的設(shè)計(jì)

本文硬件電路的組成：AT89C51單片機(jī)，時(shí)鐘電路，電源電路和LCD1602顯示電路。本文測試電路的系統(tǒng)框圖，如圖1所示，硬件系統(tǒng)電路圖如圖2所示。

2.4 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本文通過充分利用LCD1602的相關(guān)特性和指令集，通過數(shù)學(xué)化的編程思想使用一次函數(shù)來表明顯示屏中行列像素的位置關(guān)系，再利用對(duì)比判斷的方法，從而實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)換行換頁延時(shí)順序顯示，繼而解決了在較小的LCD1602液晶顯示屏上顯示大段文本的問題。

3 調(diào)試與仿真

3.1 調(diào)試仿真

本文使用KeiluVision5作為編譯和調(diào)試的軟件，沒有使用內(nèi)置的文本編輯器，而使用了其自定義工具功能調(diào)用了外部文本編輯器Notepad++作為編輯環(huán)境，Notepad++相對(duì)于自帶的編輯工具而言，具有了語法和系統(tǒng)關(guān)鍵詞高亮，語法錯(cuò)誤提醒和多種快捷操作方式，不光提升了編程效率，還可以避免在一些小錯(cuò)誤上浪費(fèi)大量的調(diào)試時(shí)間。

仿真測試采用Proteus 8 Professional軟件，該軟件對(duì)于Proteus7來說有了重大的改進(jìn)，界面更加友好，并且可以通過VSM和Keil Monitor 51實(shí)現(xiàn)程序和硬件的聯(lián)合仿真，彌補(bǔ)了Proteus無法實(shí)施查看寄存器變量、對(duì)應(yīng)程序的缺點(diǎn)和Keil無法直觀查看程序結(jié)果的不足。

3.2 測試結(jié)果

運(yùn)行仿真測試程序后，完成所提算法的功能，實(shí)現(xiàn)了多行文本的自動(dòng)換行換頁延時(shí)顯示的效果。效果如圖3，圖4所示。

4 結(jié)論

本文對(duì)于單片機(jī)和LCD1602顯示方法改進(jìn)的設(shè)計(jì)，從研究背景，現(xiàn)實(shí)需求到單片機(jī)和LCD1602編程所需的硬件原理，硬件設(shè)計(jì)，功能指令，再到通過數(shù)學(xué)的思想和方法來改進(jìn)算法，到最后編程、仿真、測試都進(jìn)行了全面詳細(xì)的闡述。本所提供的方法可進(jìn)一步拓展至其他尺寸的LCD屏幕中，還可進(jìn)一步的通過匯編語言實(shí)現(xiàn)本算法，從而節(jié)約單片機(jī)系統(tǒng)資源。

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