关于 LCM 1602 在 4bit 4位 接线方式下的使用

easywater

前几天折腾路由器，改善散热的时候萌生了将手头闲置了快 10 年的 89C2051 （虽然电子是我的专业，但是我的工作和设计没关系。如果上天给我重来一次的机会，我会去走设计，技术管理的路线）来做一个 PWM 风扇控制的想法。想着如果可能，还可以把一些其他的控制功能加进去，比方说直接接路由器的 TTL 口，要刷机的时候，直接把对应的指令送进去，就不需要再接个 TTL 刷机线了。

这样的情况下，一个人机交互的显示就变得有必要了。于是就考虑用个最便宜的 LCM 1602 来试试。同样的，能用 4位数据线，我也不想用 8位数据线。实验的时候可以少插四根杜邦线啊。

参考了好多资料，真的都没有对 4位接线模式下的工作原理说得太清除去清楚。后来我通过实验，我也总结出来了一些规律。

1，在没有初始化之前， LCM 1602 默认是 8位操作模式的。所以，第一步送的设置命令 0x28。这个命令对应 4bit 模式和 2 行，5x7 点阵的模式。和网上部分文章说的不一样，不需要写 0x38 8bit 模式的初始化命令。当然，这个命令真正有效的是高4位的部分。也就是说，初始化的第一个指令，实际上可以是 0x2N（N可以是任意 hex数）就将 1602 设置为 4bit 模式了。这是唯一一个只需要写一次的命令。

2，接下来要继续写命令 0x28。是的，第一个 0x28 关于2 行，5x7 点阵的这两个设置实际上是被丢掉了。所以稍后在 Proteus 仿真里面可以看到第一条命令实际上初始化成了 4bit，1行 5x7 点阵，在我的实验电路上看到的是一开始，只有第一行处于显示状态（视觉上就是第一行有受 PWM 控制的对比度出现，第二行则没有任何变化）。所以我们需要重新按照完整的指令设置。从这个时候开始，已经是 4bit 模式了，所以每条命令或者数据都需要分高4位和低4位写两次，否则就会被错误地执行。

3，再接下来的使用，就是按照手册的命令格式来操作了，我没有什么特别好说的。至于读取 LCM 1602 内状态以及空闲位的部分，我没有去做，毕竟作为一个输出环节，这些是可有可无的功能。空闲标识位的作用，也可以用延时来代替。

附件是原理图（截自 proteus），对应的 proteus 模拟的 log 文件，C 语言源代码（我是用 SDCC + Eclipse 编译的），很多注释没有改成中文，各位将就这看吧。反正我写的 Chinglish 应该也比较好懂的。：P

想起来没有读取， RW 那个 pin 可以直接接地的。之前考虑了一下读取，所以连在了一个管脚上面。

1602 的操作范例（含原理图）ourdev_592268KC3V0L.rar(文件大小:235K) (原文件名:myLCM1602_pack.rar)

easywater

回复【楼主位】easywater  
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刚才仔细读了millwood0 在另一个帖子（牛仔的人肉驱动）
http://www.ourdev.cn/bbs/bbs_content.jsp?bbs_sn=4292162&bbs_page_no=1&search_mode=1&search_text=1602&bbs_id=9999
里面提供的 HD44780 用户手册，在 P46 确实有关于 4bit 的初始化的明确要求。按照上面所说 ，需要按一定时序写 3次的 0x3N（N为任意值）的操作在某些情况下是必须的。从善如流，我还是把这些加进去吧，以确保各种场合，各种版本的 1602 都能跑起来。成功设置成 4bit 之后，就可以按照自己的要求设置了，应该不需要按部就班地抄手册了。

下面是器件用户手册里面的关于这部分初始化的说明：

If the power supply conditions for correctly operating the internal reset circuit are not met, initialization by
instructions becomes necessary.

就此看来只要LCM 1602 模块内部初始化正常，前面的发的程序还是可以用的。

更改后的源程序。ourdev_592283QOR72Y.rar(文件大小:3K) (原文件名:myLCM1602_pack_update.rar)

这个程序出了添加手册标准的初始化之外，还修改了 PWM 工作的频率，在我的硬件上看不到之前可以看到的轻微闪烁。一个 PWM 完整波形大概 1ms，即约 1KHz。 目前用的是 30% 占空比，感觉还不错。

easywater

回复【1楼】easywater  
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抱歉，又发现自己在头文件里面定义的几个初始化指令有一些错误。汗，好在不太影响使用，我就不去重新传程序了，等下次有更大的改动的时候再传上来吧。

还有，PWM 控制对比度，容易对其他的信号造成干扰，用杜邦线跳实验板的时候，要注意和其他数据线保持距离。如果是 PCB，应该是要用地线给包起来。下一步我在想用背光应该也能用 PWM 来控制，这样一个 89c2051 配合 1602，就可以做成一个串口显示模块了。背光，对比度，显示内容啥的都从 UART 走过来。

顺便附上从 Truly 信利网站上找到的一个关于 4bit 模式初始化的文档，感觉这个文档是我看到的最直观和有效的了，不容易误解。只要按照文件流程上的顺序写入指令，就能达到正确初始化的效果。

信利 Truly 的 4bit 初始化样例ourdev_592792YS9UUQ.pdf(文件大小:50K) (原文件名:truly_4-bitexample.pdf)

参考网页：http://www.trulydisplays.com/character/index.html

bluefeel

为什么老是说4线接法没有资料呢？明明HD44780数据手册说得清清楚楚。

bluefeel

(原文件名:1.jpg)

点击此处下载 ourdev_592853ALDRGE.PDF(文件大小:315K) (原文件名:HD44780.PDF)

easywater

确实是我太业余。一开始就只顾着找 1602 的规格和例程，忽略了找控制芯片的 datasheet。

不过我在二楼已经说了我看了 millwood0 提到的 HD44780 手册。可能是之前受其他人的例程和描述影响太深，所以总是理解得不透彻。

手里除了 1602 之外，还有两块长得很像的 Truly MCG663 的模块，找这这个东东的资料的时候，看见 Truly 上面的初始化流程，和 HD44780 的手册能对应起来，而且我自己感觉更直观，才拿上来分享的。

从几个方面来说， Truly 提供的这个流程做得确实不错。

1，准确。符合 HD44780 的手册，这是最基本的。也没有引入一些其他的容易引起混淆的概念。
2，清晰。每个步骤的作用，需要的延时，每个指令位的含义都列出来了。
3，信息量。用我之前一个老板的话说就是“一览”，你可以在这一个页面中获得很多信息。有初始化指令序列，有显示控制指令的格式和定义，有写数据指令的介绍。

简而言之， 这个文档做得很类似一些 Quick Reference Card，我觉得很方便。至少对我而言，如果我更早地看到这个文件，我会少走很多弯路。所以我把下载这个文件的页面也贴上来了（虽然其他文件我并没有去看）。喜欢的朋友可以参考借鉴，不喜欢的也可以忽略，文档这种艺术，每个人都有不同的审美观。条条道路通罗马，只要路上没有坑就好。

我贴出我的程序和思路，其实也是自己对这次小实验获得的知识的一个总结。也是保持兴趣热度的一个方式。：） 欢迎指正。


贴图出来更直观。：P (原文件名:truly_4-bitexample.jpg)