液晶显示模块TC1602A与单片机的接口技术

随着科技的发展，液晶显示模块的应用前景更加广阔，目前已广泛应用于电子表、计算器、液晶电视机、便携式电脑、掌上型电子玩具、复印机、传真机等许多方面。

液晶显示（LCD）大体分为笔段型、字符型、点阵图形型等几大类，字符型液晶显示模块是一类专门用于显示字母、数字、符号等的点阵型液晶显示模块，它是由若干个5×7或5×11等点阵字符组成。每一个点阵字符位都可以显示一个字符，点阵字符位之间的一个点距的间隔起字符间距和行距的作用。目前市面上常用的有16字×1行、16字×2行、20字×2行和40字×2行等字符模型，这些LCD虽然显示的字数各不相同，但是都具有相同的输入输出界面。本文介绍的TC1602A是一种16字×2行的字符型液晶显示模块，其显示面积为64.5×13.8mm2。

1 TC1602A的引脚功能和内部结构

1.1 TC1602A的引脚功能

TC1602A的引脚排列如图1所示，它有16个引脚可与外界相连，各引脚功能如下：

1脚VSS：接地；

2脚Vdd：接＋5V电源；

3脚VO：对比度调整端，LCD驱动电压范围为Vdd～VO。当VO接地时，对比度最强；

4脚RS：寄存器选择端，RS为0时，选择命令寄存器IR；RS为1时，选择数据寄存器DR；

5脚：读写控制端，为1时，选择读出；为0时，则选择写入；

6脚Enable：使能控制端，Enable为1时，使能；Enable为0，禁止；

7脚～14脚D0～D7：数据总线；

15脚LED＋：背景光源，接＋5V；

16脚LED－：背景光源，接地。



1.2 TC1602A的内部结构

TC1602A的内部结构如图2所示，它主要由DDRAM、CGROM、CGRAM、IR、DR、BF、AC等大规模集成电路组成。

DDRAM为数据显示用的RAM（Data DisplayRAM，简称DDRAM），用以存放要LCD显示的数据，只要将标准的ASCII码放入DDRAM，内部控制线路就会自动将数据传送到显示器上，并显示出该ASCII码对应的字符；

CGROM为字符产生器ROM（Character GeneratorROM，简称CGORM），它存储了192个5×7的点阵字型，但只能读出不能写入；

CGRAM为字型、字符产生器的RAM（CharacterGenerator RAM，简称CGRAM），可供使用者存储特殊造型的造型码，CGRAM最多可存8个造型；

IR为指令寄存器（Instruction Register，简称IR），负责存储MCU要写给LCD的指令码，当RS及R／W引脚信号为0且Enable引脚信号由1变为0时，D0～D7引脚上的数据便会存入到IR寄存器中；

DR为数据寄存器（Data Register，简称DR），它们负责存储微机要写到CGRAM或DDRAM的数据，或者存储MCU要从CGRAM或DDRAM读出的数据。因此，可将DR视为一个数据缓冲区，当RS及R／W引脚信号为1且Enable引脚信号由1变为0时，读取数据；当RS引脚信号为1，R／W引脚信号为0且Enable引脚信号由1变为0时，存入数据；

BF为忙碌信号（Busy Flag，简称BF），当BF为1时，不接收微机送来的数据或指令；当BR为0时，接收外部数据或指令，所以，在写数据或指令到LCD之前，必须查看BF是否为0；

AC为地址计数器（Address Counter，简称AC），负责计数写入／读出CGRAM或DDRAM的数据地址，AC依照MCU对LCD的设置值而自动修改它本身的内容。

TC1602A可分2行共显示32个字符，每行显示16个字符。

2 TC1602A的控制指令

TC1602A的控制指令共11条，其中9条是针对命令寄存器IR的，另外2条是针对数据寄存器DR的，具体指令如表1所列。需要说明的是：表中＊表示可以为0或1，表中的相关命令字设置如下：  





3 TC1602A相关的子程序

TC1602A与单片机AT89C51的接口电路如图3所示，下面是TC1602A相关的子程序：

（1）查看忙碌信号子程序





（4）清TC1604A显示器子程序

LCR：
MOVA，＃00000001B
CALLWtoiR
RET

（5）启动TC1602A子程序



当供电电源符合一定要求时，TC1602A通电后能自启动，并进入默认置。TC1602A自启动后，单片机（MCU）只要依照系统所需的功能重新对其下达功能设定指令、显示器开／关控制指令及进入模式设定指令即可。通过下面的子程序可以让TC1602A5×7的字型显示器显示2行8bit数据，同时显示光标但不闪烁，且可在每一次资料输入DDRAM后光标向右移动一格。  

4 实用实例

下面的应用程序实例可在TC1602A的液晶显示屏上显示2行字符，它们分别是“Testing TC1602A.”和“Easy Learning it”。另外，该程序还能使AT89C51的P0口所控制的8个发光二极管每隔1秒钟从左至右点亮一个，在任一时刻只有一个发光二极管是被点亮的。具体应用程序如下：