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STM32实战应用(一)——1602蓝牙时钟1液晶的显示测试

简介: 前言 从51到STM32F4学习这么久了,总算找到点头绪了,目前学习了GPIO,中断,定时器,看门狗的基本使用,所以想试着看看能不能做个什么东西,就是想复习一下最近学习的知识。正好上学期单片机课程设计做过一个可以蓝牙、按键校准、带温度显示的时钟,所以我想看能不能将程序移植到STM32上呢?说做就做,...
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前言

从51到STM32F4学习这么久了,总算找到点头绪了,目前学习了GPIO,中断,定时器,看门狗的基本使用,所以想试着看看能不能做个什么东西,就是想复习一下最近学习的知识。正好上学期单片机课程设计做过一个可以蓝牙、按键校准、带温度显示的时钟,所以我想看能不能将程序移植到STM32上呢?说做就做,经过三天的时间,几次的程序修改和调试,终于成功了!

关于51单片机实现的时钟可以参考我以前发表的博文,里面还有演示的视频链接

由于STM32内部定时器的精度还是很高的(一小时慢1s),所以就没有使用DS1302时钟芯片(关键是手里没有),显示上和课程设计做的有些不一样,没有增加日期和星期显示,就时间、闹钟和温度的显示。 

今天先学习一下1602液晶的显示,那么如何用STM32控制LCD1602显示字符,字符串或数字呢?

1602液晶介绍

工业字符型液晶,能够同时显示16x02即32个字符。1602液晶也叫1602字符型液晶,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。它由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成,每个点阵字符位都可以显示一个字符,每位之间有一个点距的间隔,每行之间也有间隔,起到了字符间距和行间距的作用,正因为如此所以它不能很好地显示图形(用自定义CGRAM,显示效果也不好)。市面上字符液晶大多数是基于HD44780液晶芯片的,控制原理是完全相同的,因此基于HD44780写的控制程序可以很方便地应用于市面上大部分的字符型液晶。1602LCD是指显示的内容为16X2,即可以显示两行,每行16个字符液晶模块(显示字符和数字)。

由于1602液晶是5V供电,引脚高电平为5v。不像51单片机IO输出高电平5v,STM32高电平只有3.3v,低电平0v,找到了1602的数据手册,里面居然没有说明高电平电压范围,到底能不能驱动呢?我又查找了1602驱动芯片HD44780的数据手册,其中有一个电压特性,如下图

可见用STM32的3.3v电平驱动显示完全没问题,看到这我就放心了,代码经过多次的修改后,终于成功显示了,所以还是要多看看数据手册。

硬件电路连接

 

 

程序设计

1.控制线宏定义,通过位带操作,以后就可以像51那样RS=1来操作了,是不是很熟悉呢?这里还将数据线的8个端口定义为了一个LCD_DB

#define LCD_RS PAout(1)
#define LCD_RW PAout(4)
#define LCD_EN PAout(6)
#define LCD_DB GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11 |GPIO_Pin_12 | GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_14 | GPIO_Pin_15

2.LCD相连的GPIO配置,将数据线端口配置为OD(开漏)输出模式,可以做双向IO使用,在检测LCD是否忙时,需要读取D7位的状态

void LCD_GPIO_Config(void)
{
    GPIO_InitTypeDef  IO_Init;
    
    RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA | RCC_AHB1Periph_GPIOE,ENABLE);
    
    /*控制线初始化 : */
    IO_Init.GPIO_Mode=GPIO_Mode_OUT;        //输出
    IO_Init.GPIO_OType=GPIO_OType_PP;        //推挽模式
    IO_Init.GPIO_Pin=GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_6; 
    IO_Init.GPIO_PuPd=GPIO_PuPd_UP;            //
    IO_Init.GPIO_Speed=GPIO_Speed_2MHz;        //GPIO_Speed_2MHz
    GPIO_Init(GPIOA,&IO_Init);
    
    /*数据线初始化*/
    IO_Init.GPIO_Mode=GPIO_Mode_OUT;
    IO_Init.GPIO_OType=GPIO_OType_OD;        //开漏输出可双向
    IO_Init.GPIO_Pin=LCD_DB;
    IO_Init.GPIO_PuPd=GPIO_PuPd_UP;            //上拉
    IO_Init.GPIO_Speed=GPIO_Speed_2MHz;        
    GPIO_Init(GPIOE,&IO_Init);                        
    /*测试 : 高电平3.3v
    LCD_RS=1;
    LCD_RW=1;
    LCD_EN=1;
    GPIO_SetBits(GPIOE,LCD_DB); */
}

 

3.实现P1=0xff功能的函数,带参数

void GPIO_OutData(u8 Dat)
{
    u16 tmp;
    tmp = 0;
    tmp =Dat;
    tmp <<= 8;            //数据左移到高8位
    GPIO_Write(GPIOE,tmp);        //数据写入到GPIOE高8位
}

4.检测LCD是否忙

void LCD_CheckBusy(void)
{
    u8 sta;
    GPIO_OutData(0xff);
    LCD_RS=0;
    LCD_RW=1;
    do{
        LCD_EN=1;
        delay_ms(5);
        sta = GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE,GPIO_Pin_15);
        LCD_EN =0;
    }while(sta & 0x80);
}

 

5.向LCD写一字节数据

/* LCD_RS = 1, LCD_RW = 0 */
void LCD_WriteData(u8 Dat)
{

    LCD_CheckBusy(); //忙则等待
    LCD_RS=1;
    LCD_RW=0;
    GPIO_OutData(Dat);
    LCD_EN=1;
    delay_ms(1);
    LCD_EN = 0;
    
}

 6.向LCD写一字节命令

/*LCD_RS = 0, LCD_RW = 0*/
void LCD_WriteCmd(u8 Cmd)
{
    LCD_CheckBusy(); //忙则等待
    LCD_RS = 0;
    LCD_RW = 0;
    GPIO_OutData(Cmd);    
    LCD_EN = 1;
    delay_ms(1);
    LCD_EN = 0;     
}

 

7.LCD初始化

void LCD_Init(void)
{
    LCD_WriteCmd(0x38);
    LCD_WriteCmd(0x0C);
    LCD_WriteCmd(0x06);    /*显示光标移动设置*/    delay_ms(1);
    LCD_WriteCmd(0x01);    /*显示清屏*/
}

8.LCD清屏

void LCD_ClearScrren(void)
{
    LCD_WriteCmd(0x01);
}

 

9.根据xy坐标,写入对应的数据位置

void LCD_SetCursor(u8 x, u8 y)
{
    u8 addr;
    if (y == 0)
        addr = 0x00 + x;
    else
        addr = 0x40 + x;
    LCD_WriteCmd(addr | 0x80);
}

 10.根据xy坐标显示一个字符

 
void LCD_DisChar(u8 x,u8 y,u8 ch)
{
    LCD_SetCursor(x,y);        //字符显示位置设定
    LCD_WriteData(ch);
}

11.显示两位的数字

void LCD_DisNumber(u8 x,u8 y,u8 Num)
{
    LCD_SetCursor(x,y);
    LCD_WriteData(0x30+Num/10);
    LCD_SetCursor(x+1,y);
    LCD_WriteData(0x30+Num%10);
}

 

12.显示字符串

void LCD_DisString(u8 x,u8 y,u8 *str)
{
    LCD_SetCursor(x, y);
    while(*str != '\0')
    {
        LCD_WriteData(*str++);
    }
}

 主函数

int main(void)
{
    delay_init(168);
    LED_Init();
    
    LCD_GPIO_Config();
    LCD_Init();
    LCD_ClearScrren();
    while(1)
    {
        delay_ms(500);
        LED1_ON;
        LCD_DisString(0,0,"abcdefghijklmnop");
        delay_ms(500);
        LED1_OFF;
        LCD_DisNumber(0,1,56);
        LCD_DisChar(2,1,'a');
        LCD_DisString(3,1," Hello World!");
    }    
}

 

实际显示效果:

显示非常完美,和51驱动没有什么区别

总结:

实际运行时,不使用检测忙函数也行,1602显示正常了,接下来就是增加定时器显示时钟了。在设置IO口模式时,可以将模式设置为开漏模式,就可以实现双向IO的目的,即可输出,又可以读取外部输入。通过位带操作和宏定义就可以像51那样直接操作IO口输出高低电平了。 

参考资料:

 
 程序源码下载链接: https://pan.baidu.com/s/1hsvEBcg 密码: fk3b

欢迎查看我以前的单片机学习笔记:

 
 
 
以上是我学习过程的一些个人理解,有不对或不准确的地方,欢迎各位大神指正。
 
2017年4月23日14:24:45
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