STC15系列单片机与LC0811型液晶屏软硬件接口的设计

师 磊,纪松波（内蒙古工业大学信息学院，010080）



STC15系列单片机与LC0811型液晶屏软硬件接口的设计

师 磊,纪松波
（内蒙古工业大学信息学院，010080）

摘要：为了实现对单行8个英文字符或数字的信息显示需求，提出了一种基于STC15F2K60S2单片机的LC0811-LY液晶显示屏的硬件接口设计，并编程实现信息显示功能。该系统的软件部分采用keil4开发，使用C语言进行编写。实际应用表明，该系统软硬件设计稳定可靠、操作简便，达到了设计要求。

关键词：单片机；液晶屏；stc15；0811

随着小型智能化电子产品的普及，普通的LED数码管只能用来显示数字，如果遇到要显示英文字母、图形或汉字时，则必须选择使用液晶显示屏（LCD）。液晶显示屏基本可分为两种类型，一种是图形模式LCD，既能显示中英字符和数字，又能显示图形，但控制操作较复杂；另一种为字符模式LCD，专门用于显示字母、数字、符号等的点阵型液晶显示屏，它是由若干个5X7或5X11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。本设计方案使用STC15F2K60S2单片机和LC0811-LY字符屏实现单行8个英文字符或数字的信息显示功能。

图1　LC0811-LY接口电路图

1 硬件组成

液晶显示系统由STC15F2K60S2单片机和LC0811-LY液晶显示模块构成。STC15F2K60S2是宏晶公司最新STCl5系列增强型8051单时钟周期芯片，速度比普通8051快8～12倍。LC0811-LY液晶显示模块是一种单行的字符型液晶显示屏，它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。它由8个5X8的点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有0.7mm的间隔，起到了字符间距的作用。

液晶屏与单片机的连接方式采用并行连接模式，图1为液晶显示屏接口电路图。使用单片机的P2口全部和P1口的部分引脚与LC0811-LY液晶显示屏连接，其中单片机P1.0接显示屏的RS，P1.1接R/W，P1.2接E，P2接DB0～DB7。

LC0811-LY的引脚排列如图1所示，它有16个引脚外界相连，各引脚功能如下：

1)GND：接地；

2)VCC：接+5V电源；

3)VO：对比度调整端；

4)RS：寄存器选择端，H为数据寄存器，L为指令寄存器；

5)R/W：读写控制端，H为读取模式，L为写入模式；

6)E：使能控制端；

7)DB0～7：数据总线；

8)BL VCC：背光正极，接+5V；

9)BL GND：背光负极，接地；

图2　LC0811-LY初始化子程序流程图

表1　LC0811-LY控制指令表

2 软件设计

显示控制软件使用keil4开发，使用C语言编写。

2.1 LC0811-LY初始化子程序

如图2所示，在对LC0811-LY液晶显示模块的初始化时，首先要对其进行数据位数、显示行数和显示模式的功能设定；然后设置显示、光标、光标闪烁的开关；最后设置液晶模块显示字符时光标或是整屏向左或右移动。需要注意的是，LC0811-LY液晶模块上电后内部复位电路会自动进行初始化设置，BF始终为忙状态直到初始化结束，如需要更改初始化设置，在输入功能设定指令时不要检查忙状态，之后输入指令前都要判断液晶模块是否处于忙状态。LC0811-LY控制指令如表1所示。

指令功能：

1)输入模式设置（默认值：0x06）：I/D=1，光标右移。I/ D=0，光标左移。SH=1，整屏移动。

2)显示开关设置(默认值：0x08)：D=1，整体显示开。C=1，光标开。B=1，光标闪烁开。

3)光标或显示移位：光标或显示移位指令可使光标或显示在没有读写数据的情况下，向左或向右移动,指令不改变DDRAM的内容。

4)功能设定（默认值：0x30）：D/L=0/1，4/8位数据。N=0/1，单/双行显示。F=0/1,5*7/5*10点阵显示模式

初始化子程序：

void lcd_init()

{

delay_ms(30); //延时30ms

wr_ctrl(0x38); //工作方式设置:8位数据, 2行显示, 5x8字体

delay_ms(1); //延时1ms

wr_ctrl(0x38); //工作方式设置:8位数据, 2行显示, 5x8字体

delay_ms(1); //延时1ms

wr_ctrl(0x38); /*连续写3次工作方式设置指令以确保LCD初始化

写工作方式设置指令前不要检测忙状态*/

delay_ms(1);

wr_ctrl_busy(0x08); /*关显示，光标关，光标不闪烁从关显示指令起，

必须检测忙状态，否则要延时等待*/

wr_ctrl_busy(0x01); //清屏

wr_ctrl_busy(0x06); //输入方式设置: 地址自动加1,画面不移动

wr_ctrl_busy(0x0c); //开显示，光标关，光标不闪烁

wr_ctrl_busy(0x00|0x80);//设置LCD显示地址为00H(第一行第1个位置)

}

2.2 LC0811-LY显示子程序

图3　显示子程序流程图

LC0811-LY内部有两个8位寄存器，分别为指令寄存器（IR）和数据寄存器（DR），由RS引脚控制写入的寄存器。如图3所示，初始化完毕后，通过拉低RS与R/W引脚向DR发送显示数据。时序如表2所示。由于STC15F2K60S2为1T单片机，一条指令时间小于显示屏使能端要求的最小延时，因此在读写数据时需要在使能端拉高适当延时后再将其拉低。

表2　LC0811-LY时序表

显示子程序：

void wr_data_busy(uchar dispdata)

{

lcd_busy(); //检查忙状态

LCD_RW = 0; //写入模式

LCD_RS = 1; //数据模式

LCD_BUS = dispdata; //送入要显示的数据

LCD_E = 1; //拉高使能读取数据

_nop_(); //读取数据延时

LCD_E = 0; //关闭使能

}

3 总结

本文以STC15F2K60S2单片机为开发平台，对LC0811-LY液晶显示屏的特性与工作原理进行了研究，并提出了液晶显示系统的硬件接口设计。在此系统的硬件平台下，对LC0811-LY液晶显示屏的时序与指令系统进行了深入研究，进而提出了LC0811-LY液晶显示模块的初始化与显示程序的软件设计。该系统最终实现了单行8个英文字符或数字的信息显示功能，达到了预期的目标，可为实际工程应用提供参考。

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The design of STC15 Series MCU and LC0811 type LCD screen software and hardware interface

Shuai Lei，Ji Songbo
（College of information, Inner Mongolia University of Technology, 010080）

Abstract：In order to realize the information of single eight English character or number display requirements proposed a hardware interface design based on the STC15F2K60S2 MCU LC0811-LY liquid crystal display screen, and programming to realize information display function. The software part of the system uses keil4 development,the use of C language to prepare.The practical application shows that the system is stable and reliable,easy to operate,and the design requirements are achieved.

Keywords：single chip microcomputer;LCD screen;stc15;0811