LCD1602液晶显示模块引脚功能及电路原理图

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LCD1602液晶显示模块引脚功能及电路原理图

2023-12-02 19:39| 来源: 网络整理| 查看: 265

LCD1602,也可写为LCD 16×2,它是用于各种CMOS/TTL器件的32位显示屏幕。这个词来源于液晶,16X2代表它的屏幕尺寸。在LCD1602液晶显示器中,有2行和16列,并且5×8像素构成一个数字。ASCII码中的任何数字都可以在模块上查看。

LCD1602支持自定义标志和设计,但这些需要一些特定的方法并且有一些限制。这个显示模块在大多数商业项目中用得太多了,几乎每种编程语言都有一个关于它的库,预制库使与其他设备的接口变得容易。

实际上,LCD1602是一种电子显示模块,应用范围广泛,如手机、计算器、电脑、电视机等各种电路和设备。这些显示主要优选多段式发光二极管和七段式。使用这个模块的主要优势好处是便宜,简单的可编程,动画,显示自定义字符,特殊甚至动画等没有限制。

LCD1602

引脚配置

整个LCD1602模块上有两段引脚。其中一些是数据引脚,一些是命令引脚。不知何故,每个引脚都可以控制显示器上的单个像素。此外,该模块的所有输入/输出引脚都显示在引脚图中:

LCD1602引脚

LCD1602引脚配置功能说明如下。

电源引脚:

PIN 名称 功能描述 PIN 1 VSS 接地引脚。 PIN 2 VDD 电源引脚将用于电压输入。 控制引脚

PIN 名称 功能描述 PIN 3 VE 通过3脚电位器连接电源和地,这将有助于根据16X2 LCD灯控制PIXELS的对比度。 PIN 4 RS 该引脚称为寄存器选择引脚,有助于切换命令/数据寄存器。 PIN 5 R/W 该引脚上的信号将决定它是从LCD读取还是写入。 PIN 6 EN 使能引脚将有助于将指令从数据引脚和另一个命令引脚传输到LCD,它充当对内部寄存器的许可。 数据引脚 PIN 名称 功能描述 Pin7 D0 D0-D4是8位输入数据到LCD的前4位输入引脚。 Pin8 D1 Pin9 D2 Pin10 D3 Pin11 D4 D4-D7引脚用于提供至少4位数据的输入。在某些情况下,仅使用最少的4个引脚就可以使设备发挥作用。 Pin12 D5 Pin13 D6 Pin14 D7

LED引脚

PIN 名称 功能描述 Pin15 +ve LCD有多种颜色,每次在不同的LCD 中,颜色都取决于内部LED。引脚15为LED的电源输入。 Pin16 -ve 引脚16为LED的接地脚。 结构组成

在LCD1602模块中,有两种类型寄存器,分别是数据寄存器和命令寄存器。命令寄存器存储可以在屏幕上执行的不同功能的数据,而数据寄存器有助于存储数据,然后将其传递给控制器。数据和命令寄存器只能存储基本的灯控操作。

其中,RS(寄存器选择)主要用于从一个寄存器切换到另一个寄存器。当寄存器组为“0”时,称为命令寄存器。同样,当寄存器组为'1'时,则称为数据寄存器。

命令寄存器;主要功能是存放给显示器的命令指令。这样就可以执行预定义的任务,例如清除显示、初始化、设置光标位置和显示控制。这里的命令处理可以发生在寄存器内。 数据寄存器;主要作用是存放要在液晶屏上显示的信息。这里字符的ASCII值就是要在LCD屏幕上显示的信息。每当我们将信息发送到LCD 时,它会传输到数据寄存器,然后该过程将从那里开始。当register set=1时,数据寄存器将被选中。 工作原理

LCD1602的基本原理是通过使用液晶分子将光从一层(薄片)传递到另一层,液晶分子振动并以90度对齐它们的位置,这允许偏光片让光通过它。这些液晶分子负责显示每个像素上的数据。每个像素采用吸光方式显示数字。

为了显示该值,液晶分子需要改变它们的位置以改变光线的角度。所以这种光线的偏转会使人眼看到其余部分的光线,这会使黑暗部分成为网格像素上的值和数字。我们可以看到,数据将是光被吸收的部分。数据将传递给液晶分子并一直存在直到它们被改变。

工作原理

功能特点 工作电压为4.7V-5.3V 包括两行,每行可以产生16个字符。 电流利用率为1mA,无背光 每个字符都可以用一个5×8像素的框架来建造 LCD字母和数字显示 可以在4位和8位等两种模式下工作 这些可在蓝色和绿色背光中获得 能够显示一些自定义生成的字符 该模块可用于任何CMOS/TTL设备 使用示例

LCD1602由数据、命令和控制寄存器组成。所有寄存器都有助于控制LCD1602上的各种功能。数据和命令寄存器从数字引脚D0-D7获取输入。然后控制引脚有助于区分命令/数据寄存器。LCD1602由液晶组成,下图表示两个IC,它可以通过外部设备控制LCD。

设备控制LCD

控制LCD有两种方法。第一种方法是通过了解内部寄存器的操作方法,然后使用它。相对来说,第二种方法简单易行。在这个方法中,唯一需要使用的库。由于LCD在几乎所有领域的广泛使用,所有的板卡和微控制器都有LCD库。在这两种情况下,控制方法和电路都会有所不同。

直接编程方法

要在没有库的情况下控制LCD1602,需要使用所有8个数字引脚。所以,首先,了解控制引脚应该如何操作。第一个引脚是RS引脚,有助于区分命令/数据寄存器。在数字输入连接数据后,它将进入数据或命令寄存器。如果RS引脚上有低电平输入,则数据将传输到命令寄存器,如果该引脚上有高电平输入状态,则数据将传输到数据寄存器。数字引脚上的不同类型的数据将负责LCD1602上的不同功能。LCD1602的所有命令及其功能如下:

十六进制代码 功能 0F 打开显示和光标 01 清除屏幕 02 光标将返回到 (0,0) 位置 04 将光标向左移动 06 将光标向右移动 05 显示将向右移动 07 显示将向左移动 0E 显示屏将亮起,光标将开始闪烁 80 将强制光标从头开始 C0 将使光标从第二行开始 38 2行的5×7矩阵 83 光标在第一行第三个位置 3C 将激活第二行 08 将关闭显示和光标 C1 它会跳到第二行,但在第一个位置 0C 显示屏将打开,但现在屏幕上没有任何光标 C2 跳转到第二行和位置二 上述命令只有在命令引脚输入为低电平时才会被模块读取,但R/W引脚输入应为低电平。R/W引脚的低输入将指示LCD正在从外部引脚读取。之后是第三个引脚,使能引脚。使能引脚需要接收从低到高的脉冲,以将命令从寄存器传输到LCD。发送命令后,将不会有任何更改,直到与给定命令相反的新命令替换它为止。这些所有功能将通过所有数字引脚发送。

数据显示

数据显示也将通过数字引脚。只要RS引脚上有高输入信号,数据引脚就会将数据从数字引脚发送到数据寄存器。所有以字母或其他文字形式的数据ASCII码将能够显示在LCD 上。传输数据后,使能引脚还需要获得LOW到HIGH脉冲。低到高脉冲只需要几毫秒。因此,为了在像素网格上显示数据,命令需要存储在模块中。如果命令没有根据每个需要的功能设置,那么LCD将根据以前发送的命令显示数据。所以总是在显示任何数据之前发送命令。

自定义字符显示

要显示自定义字符并不难,但需要遵循一些特定的协议。为了显示自定义字符,LCD1602的CG RAM需要存储自定义像素的数据。

自定义字符显示

发送和存储数据的命令

以下命令将有助于发送和存储自定义像素数据:

字符 内存地址(十六进制) 命令 1 40 0 2 48 1 3 56 2 4 64 3 5 72 4 6 80 5 7 88 6 8 96 7 一旦字符被存储,命令就需要发送到LCD以显示字符。在收到命令之前,字符不会显示。 库编程方法

库方法将主要使用四个引脚发送数据。在库方法中,将使用Arduino作为参考。库方法将主要使用四个引脚发送数据。在库方法中,数据和其它引脚将设置一次,其余通过编程更改。这是电路图:

Arduino连接LCD

以下代码将有助于显示数据:

#include //Library LiquidCrystal LCD(rs, en, d4, d5, d6, d7); //the varable will replace with each of the pins. void setup() { lcd.begin(16, 2); } void loop() { lcd.clear(); lcd.setCursor(0, 1); lcd.print("hello, world!"); delay(500); }

库大小需要通过lcd.begin命令初始化。lcd.clear将清除LCD显示。set.cursor有助于设置光标的起始位置,print有助于将数据发送到LCD。

LCD1602与Arduino模块接口

下面的电路图显示了带有Arduino模块的液晶显示器。从电路图中可以观察到LCD的RS引脚连接到Arduino的12引脚。R/W 引脚的LCD接地。Arduino的11脚接LCD模块的使能信号脚。LCD模块和Arduino模块在该项目中与4位模式接口。因此有四条输入线,即LCD的DB4至DB7。这个过程非常简单,它需要更少的连接电缆,当然也可以发挥LCD模块的最大潜力。

LCD与Arduino模块的接口

数字输入线 (DB4-DB7) 与Arduino引脚相连。为了在这里调整显示器的对比度,这里使用了一个10K电位器。通过背面LED灯的电流来自560欧姆的电阻。外部电源插孔由电路板提供给Arduino。通过USB端口使用PC,Arduino可以供电。电路的某些部分可能需要从Arduino板上的5V电源获取的+5V电源。

需要注意的是,在某些电路中,在连接LCD1602模块时,有时可能会在其控制线上添加上拉电阻(通常在1kΩ到10kΩ之间),这主要是为了确保控制线在未连接到任何外部设备时保持高电平状态,从而避免不确定的信号状态或干扰。当然,否需要添加上拉电阻取决于具体的电路设计和使用的微控制器或其它外部设备。有些微控制器引脚具有内部上拉电阻的选项,可以直接使用这些内部上拉电阻而无需外部添加。

主要应用 在大多数只有很小的值要显示的应用程序中使用LCD。 大多数商业电表都使用此模块来表示数据输出。 在玩具和开发项目中,它仍在大量使用。 在黑白打印机中,它有助于显示打印机设置和状态。 封装设计参数

封装设计参数

总结

LCD1602是一种基于液晶显示技术的字符型显示模块。它具有16列2行的字符显示区域,每个字符由5x8像素点阵组成,可以显示32个字符。LCD1602模块采用了HD44780控制器,这是一种广泛使用的液晶控制器,可方便地与微控制器或其他设备进行通信。

LCD1602模块通常由LCD显示屏、控制器芯片、背光源和连接引脚组成。它使用并行接口与外部设备进行通信,并具有一组标准的引脚配置,包括数据线、控制线和电源线。该模块可以通过向控制器芯片发送指令和数据来控制显示内容。它支持基本的显示功能,如在指定位置显示字符、清除显示屏、光标控制等。通过在特定的位置写入字符代码,可以显示各种自定义字符。

通常情况下,LCD1602模块还包含一个背光源,用于提供显示屏的背景照明。背光可以通过控制线来控制,以实现开关或亮度调节。因此,该模块被广泛应用于嵌入式系统和各种电子设备中,特别是在需要显示字符信息的应用中。它常用于温度计、电子钟、计时器、仪表盘等设备中,提供简单而有效的信息显示功能。由于其低功耗、易于控制和成本效益高等特点,LCD1602在电子制作和学习项目中也被广泛采用。

小常识:LCD1602和LM016L模块有什么区别?

LCD1602和LM016L是两种常见的液晶显示模块,它们在功能和规格上有些许区别,以下是它们之间的几个主要区别:

显示容量:LCD1602能够显示16列2行共32个字符,每个字符由5x8像素点阵组成。而LM016L仅能显示16列1行共16个字符,每个字符由5x7像素点阵组成。

背光控制:LCD1602通常具有内置的背光源,并且可以通过控制线来控制背光的开关或亮度。而LM016L没有内置背光源,需要外部提供背光。

引脚配置:LCD1602和LM016L的引脚配置有所不同。它们的数据线、控制线和电源线的连接方式可能会有细微差别。因此,在使用时需要注意它们的引脚定义和连接方式。

控制器芯片:LCD1602通常采用HD44780控制器芯片,而LM016L则使用了类似的或兼容的控制器。这些控制器芯片具有不同的指令集和功能,可能在编程和操作上略有差异。

尽管存在这些区别,LCD1602和LM016L都是常见且经典的液晶显示模块,在各种电子应用中得到广泛使用。选择哪种模块应该根据具体的项目需求和设计考虑。



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