Połączenie LCD z mikrokontrolerem 8051

Wyświetlacze są najważniejszymi urządzeniami wyjściowymi w projektach wbudowanych i produktach elektronicznych. LCD 16x2 jest jednym z najczęściej używanych wyświetlaczy. 16x2 LCD oznacza, że ​​istnieją dwa rzędy, w których można wyświetlić 16 znaków w wierszu, a każdy znak zajmuje miejsce matrycy 5X7 na wyświetlaczu LCD. W tym samouczku zamierzamy podłączyć moduł LCD 16X2 do mikrokontrolera 8051 (AT89S52). Połączenie LCD z mikrokontrolerem 8051 może wydawać się początkującym dość skomplikowane, ale po zrozumieniu koncepcji wyglądałoby to bardzo prosto i łatwo. Chociaż może to zająć trochę czasu, ponieważ musisz zrozumieć i podłączyć 16 pinów LCD do mikrokontrolera. Więc najpierw zrozummy 16 pinów modułu LCD.

Możemy podzielić go na pięć kategorii, kołki zasilania, kołki kontrastowe, kołki sterujące, kołki danych i kołki podświetlenia.

Kategoria	Pin NO.	Nazwa pinu	Funkcjonować
Piny zasilania	1	VSS	Pin uziemienia połączony z uziemieniem
2	VDD lub Vcc	Pin napięcia + 5 V.
Kontrast Pin	3	V0 lub VEE	Ustawienie kontrastu, podłączone do Vcc przez rezystor zmienny.
Kołki sterujące	4	RS	Zarejestruj Wybierz Pin, RS = 0 Tryb poleceń, RS = 1 Tryb danych
5	RW	Odczyt / zapis pin, RW = 0 Tryb zapisu, RW = 1 Tryb odczytu
6	mi	Włącz, wysoki do niskiego impulsu wymaga włączenia wyświetlacza LCD
Piny danych	7-14	D0-D7	Piny danych, przechowuje dane, które mają być wyświetlane na ekranie LCD lub instrukcje poleceń
Piny podświetlenia	15	LED + lub A	Do zasilania podświetlenia + 5V
16	LED- lub K.	Podświetlenie ziemi

Wszystkie piny są jasno zrozumiałe po ich nazwie i funkcjach, z wyjątkiem pinów sterujących, dlatego wyjaśniono je poniżej:

RS: RS jest pinem wyboru rejestru. Musimy ustawić go na 1, jeśli wysyłamy jakieś dane do wyświetlenia na LCD. I ustawimy ją na 0, jeśli wysyłamy jakąś instrukcję polecenia, taką jak wyczyść ekran (kod szesnastkowy 01).

RW: To jest pin do odczytu / zapisu, ustawimy go na 0, jeśli mamy zamiar zapisać jakieś dane na LCD. I ustaw na 1, jeśli czytamy z modułu LCD. Generalnie jest to ustawione na 0, ponieważ nie musimy czytać danych z LCD. Tylko jedna instrukcja „Uzyskaj stan LCD”, musi być przeczytana kilka razy.

E: Ten styk jest używany do włączania modułu, gdy zostanie mu podany impuls od wysokiego do niskiego. Należy podać impuls 450 ns. To przejście z HIGH do LOW sprawia, że ​​moduł jest WŁĄCZONY.

Na wyświetlaczu LCD znajduje się kilka gotowych instrukcji poleceń, których użyliśmy w naszym programie poniżej do przygotowania wyświetlacza LCD (w funkcji lcd_init ()). Poniżej podano kilka ważnych instrukcji dotyczących poleceń:

Kod szesnastkowy	Polecenie do rejestru instrukcji LCD
0F	LCD włączony, kursor włączony
01	Czytelny ekran wyświetlacza
02	Powrót do domu
04	Zmniejsz kursor (przesuń kursor w lewo)
06	Zwiększ kursor (przesuń kursor w prawo)
05	Przesuń ekran w prawo
07	Przesuń wyświetlacz w lewo
0E	Wyświetlacz włączony, kursor miga
80	Wymuś kursor na początku pierwszej linii
C0	Wymuś kursor na początku drugiej linii
38	2 linie i matryca 5 × 7
83	Pozycja 1 linii kursora 3
3C	Aktywuj drugą linię
08	Wyświetlacz wyłączony, kursor wyłączony
C1	Przejdź do drugiej linii, pozycja 1
OC	Wyświetlacz włączony, kursor wyłączony
C1	Przejdź do drugiej linii, pozycja 1
C2	Przejdź do drugiej linii, pozycja 2

Schemat obwodu i wyjaśnienie

Schemat połączenia LCD z mikrokontrolerem 8051 przedstawiono na powyższym rysunku. Jeśli masz podstawową wiedzę na temat 8051, musisz wiedzieć o EA (PIN 31), XTAL1 i XTAL2, pin RST (PIN 9), Vcc i pin uziemienia mikrokontrolera 8051. Użyłem tych pinów w powyższym obwodzie. Jeśli nie masz o tym pojęcia, polecam przeczytanie tego artykułu Łączenie diod LED z mikrokontrolerem 8051 przed przejściem przez interfejs LCD.

Więc oprócz tych powyższych pinów podłączyliśmy piny danych (D0-D7) LCD do mikrokontrolera Port 2 (P2_0 - P2_7). I piny sterujące RS, RW i E odpowiednio do pinu 12,13,14 (pin 2,3,4 portu 3) mikrokontrolera.

PIN 2 (VDD) i PIN 15 (zasilanie podświetlenia) wyświetlacza LCD są podłączone do napięcia (5 V), a PIN 1 (VSS) i PIN 16 (masa podświetlenia) są podłączone do masy.

Pin 3 (V0) jest podłączony do napięcia (Vcc) przez rezystor zmienny 10k w celu regulacji kontrastu wyświetlacza LCD. Środkowa odnoga rezystora zmiennego jest podłączona do PINu 3, a pozostałe dwie nogi są podłączone do zasilania i masy.

Objaśnienie kodu

Próbowałem wyjaśnić kod za pomocą komentarzy (w samym kodzie).

Jak wyjaśniłem wcześniej o trybie poleceń i trybie danych, widać, że podczas wysyłania polecenia (funkcja lcd_cmd) ustawiliśmy RS = 0, RW = 0 i impuls od HIGH do LOW jest podawany E, ustawiając go na 1, a następnie 0. Również podczas wysyłania danych (funkcja lcd_data) do LCD ustawiliśmy RS = 1, RW = 0 i impuls od WYSOKI do NISKIE jest podawany do E, zmieniając go na 1 do 0. Funkcja msdelay () została utworzona, aby stworzyć opóźnienie w milisekundach i często wywoływany w programie, nazywany jest tak, aby moduł LCD miał wystarczająco dużo czasu na wykonanie wewnętrznej operacji i poleceń.

Została utworzona pętla while do drukowania łańcucha, która za każdym razem wywołuje funkcję lcd_data, aby wypisać znak aż do ostatniego znaku (terminator zerowy - „\ 0”).

Skorzystaliśmy z funkcji lcd_init (), aby przygotować wyświetlacz LCD, używając instrukcji zaprogramowanych poleceń (wyjaśnionych powyżej).