#include "public.h"
#include "lcd1602.h"
extern void lcd1602_write_cmd(u8 cmd);
extern void lcd1602_write_data(u8 dat);
//管脚定义
sbit LCD1602_RS=P2^6;//数据命令选择
sbit LCD1602_RW=P2^5;//读写选择
sbit LCD1602_E=P2^7; //使能信号
#define LCD1602_DATAPORT P0//宏定义LCD1602数据端口
void main()
{
u8 i=0;
u8 gshowbufa[16]="Hello World";
u8 gshowbufb[27]="welcome to the world of mcu";
lcd1602_init();
lcd1602_show_string(0,0,gshowbufa);
lcd1602_show_string(0,1,gshowbufb);
lcd1602_write_cmd(0x07);//每写一个数据屏幕就要右移一位，就相对于数据来说就是左移了
while(1)
{
lcd1602_write_cmd(0x80);
for(i=0;i<16;i++)
{
lcd1602_write_data(gshowbufa[i]);
delay_ms(500);//滚动速度调节
}
}
}
以上是一段LCD1602显示字符的主函数，其功能为：
在第一行最左侧显示"Hello Word"
在第二行最左侧显示“welcome to the world of mcu",并且字符从左往右循环滚动。
要想让LCD1602显示字符需要经过四个过程：写命令（选择功能）、写数据（装填字符）、初始化（设定功能）、显字符（屏幕显示）。这四个过程分别对应四个函数，之所以没有把这四个函数一起放在上面，是因为
太多了，会翻到怀疑人生
所以，为了便于理解，也便于查阅，我会把这四个函数以及引脚定义统一放在第三节，并一一解释它们的作用。我们先来了解一下，这个LCD1602到底是何方神圣。
一、LCD1602是什么？
LCD，也就是液晶显示屏；02代表可显示两行字符，16代表每行16个字符，因此，LCD1602实际上就是能显示2*16=32个字符的液晶显示屏。
可以看到，LCD上有32个方块，代表显示字符的区域；每个区域中又有若干个小黑片（实际上是5*7个），这个小黑片就是LCD显示的起点。这就是我们要讲的第一个问题
液晶显示原理
当液晶两端不给电压时，近似为透明（完全透光）；当液晶两端给电压时，近似为黑灰（完全不透光），这种电压变化会引起液晶的透明度也就是亮度变化，因此很多单片机会在LCD1602旁边设置一个可调电阻，用于调整液晶两端电压，从而控制液晶对比度。
认识字符显示区域的小黑片之后，我们再把视角拉远，看看一个字符区域是怎么工作的。
字符显示原理
LCD1602字符区域有5*7和5*10两种，可以通过初始化设置是哪种，这个我们会在初始化函数中再次见到它。现在主要看5*7，一块字符区域可以看作是7行5列，当行方向通低压，列方向通高压时，对应的小黑片（也就是像素）就会显示
以字母“A”为例，将A按水平方向切成七份，水平方向从上到下依次给低电平（也称作扫描），垂直方向按预先设定好的方式给高电平，连起来就是
基于这样的原理，一块显示区域需要5+7=12个引脚，即使把行方向的7个引脚全部复用，32个显示区域也需要2*7+32*5=174个引脚，单片机看到这么多引脚直接燃尽了。
为此，人们想出在LCD1602中专门再做一个处理器，专门给LCD提供高低压信号，以减轻单片机的引脚负担，这个处理器就叫做HD44780U，相当于计算机中的显卡，它就在LCD1602背面，稍大的圆盘。
HD44780U有16个COM口和40个SEG口，分别连接字符区域的行方向和列方向。这样，两排字符的行方向通过复用，16个COM口是完全足够的，但是列方向需要16*5=80个引脚，而HD44780U只有40个SEG口，剩下的40个引脚就管不了了吗？
当然不是，所以大圆盘旁边配备了一个帮手HD44100H，它也有40个SEG口，刚好补足前者在SEG的空缺，两者连起来，就可以控制整个LCD1602上的字符显示。
我们梳理一下，LCD1602显示的基本单位是电压控制透明度的小液晶，HD44780U在HD44100H的辅助下，控制整块屏幕32个字符区域显示的内容。当然，这只是LCD1602内部的一套规则，单片机要想控制它，必须借助8个数据引脚，这就是下一节的主角D7~D0。
二、单片机如何控制LCD1602？
LCD1602共有16个引脚，我将它们分成四部分：电源引脚、控制引脚、数据引脚、背光板
电源引脚：VSS，VDD分别是LCD1602的电源和接地端；V0是LCD1602两端电压，通过控制V0可以调节液晶显示的对比度。总之，这三个端口是不需要在代码中专门设定的，所以了解一下就行。
控制引脚：RS（寄存器选择）、RW（读写控制）、E（使能），这三个引脚在写指令函数中扮演重要角色,这里就先不提，因为它们不是这一节的主角。
背光板引脚：A、K，这部分与电源引脚一样，不需要在代码中专门设定，只是控制背光板亮灭。
数据引脚：D0~D7，这八个引脚与LCD1602的主控芯片相连，单片机通过向D0~D7输入数据来控制LCD1602的主控芯片，从而控制液晶屏的显示。
单片机控制LCD1602显示无非是两个问题：显示什么？在哪显示？
“显示什么”需要用到LCD1602的一个寄存器
CGRAM（字符发生存储器）
CGRAM预先把240个常用字符对应的高低压信号存起来，并且用ASCII码作为这些信号的索引。比如显示“B”，我们向数据引脚输入0100 0010，对应于下图的“B”（注意最上一行是高四位，最左一行是低四位）
“在哪显示”需要LCD1602的另一个寄存器
DDRAM（显示数据存储器）
为了更精准地让指定区域显示指定字符，HD44780U为每块字符区域都设计了一个字节DDRAM。所谓DDRAM，就相当于计算机的显存，先指定某一块字符区域，再向其输送字符信息。一共两行，每行40个字节，共80个字节。两行显示方式下，DDRAM地址范围为：第一行00H~27H,第二行40H~67H。
LCD1602显示最核心的CGRAM和DDRAM我们都了解了一遍，可以明确其显示的逻辑顺序是：
查ASCII表确定字符——设置数据存储器地址（DDRAM）——输入ASCII码——CGRAM生成字符
在熟练掌握LCD1602内部运作规律后，我们再回头看看开头没有写出但十分重要的四大函数。
三、写命令、写数据、显字符、初始化
这四个函数按重要性排序，先讲讲使用频率最高的写命令函数
1、写命令
void lcd1602_write_cmd(u8 cmd)
{
LCD1602_RS=0;//选择命令
LCD1602_RW=0;//选择写
LCD1602_E=0;
LCD1602_DATAPORT=cmd;//准备命令
delay_ms(1);
LCD1602_E=1;//使能脚E先上升沿写入
delay_ms(1);
LCD1602_E=0;//使能脚E后负跳变完成写入
}
写命令首先要将RS和RW置0，这是因为所有指令（除了写数据和读数据外）的前两位都置0；然后再给E一个上升沿，相当于按下了“确认键”，确认执行这个指令。以下是LCD1602的指令表：
清屏不用多说，我们看一下几个常用指令该如何使用：
I/D(光标移动方向，高右移，低左移)；
S(所有文字是否移动，高是，低否)
D(是否开启显示功能，高开，低关)；
C(是否有光标，高是，低否)；
B(光标是否闪烁，高是，低否)
S/C(光标移动方式，高平光标独立移动，低平光标与显示一起移动)；
R/L(光标移动方向，低平向左移动，高平向右移动)
DL(控制数据接口宽度，高平8位，低平4位)；
N(显示行数，高平显示两行，低平显示一行)；
F(点阵大小，高平5*10点阵，低平5*7点阵)
2、写数据
void lcd1602_write_data(u8 dat)
{
LCD1602_RS=1;//选择数据
LCD1602_RW=0;//选择写
LCD1602_E=0;
LCD1602_DATAPORT=dat;//准备数据
delay_ms(1);
LCD1602_E=1;//使能脚E先上升沿写入
delay_ms(1);
LCD1602_E=0;//使能脚E后负跳变完成写入
}
RS高电平选择数据，低电平选择指令；RW高电平读，低电平写。
因此，RS置1，RW置0就表示写数据。这个函数关键问题是
这个数据是什么？
这个问题好像有点奇怪，但是是必要的。写数据中的数据，实际上就是字符数据。比如说，我想显示字母“A”，首先指定地址，下一步就是lcd1602_write_data("A")。ASCII表已有的字符，输入时会直接转换为ASCII码,然后CGRAM会生成对应字符。但是要注意，写数据函数只管显示字符，不管显示位置，因此需要下面这个函数来指定字符显示位置。
3、显字符
void lcd1602_show_string(u8 x,u8 y,u8 *str)
{
u8 i=0;
if(y>1||x>15)return;//行列参数不对则强制退出
if(y<1)//第1行显示
{
while(*str!='\\0')//字符串是以'\\0'结尾，只要前面有内容就显示
{
if(i<16-x)//如果字符长度超过第一行显示范围，则在第二行继续显示
{
lcd1602_write_cmd(0x80+i+x);//第一行显示地址设置
}
else
{
lcd1602_write_cmd(0x40+0x80+i+x-16);//第二行显示地址设置
}
lcd1602_write_data(*str);//显示内容
str++;//指针递增
i++;
}
}
else//第2行显示
{
while(*str!='\\0')
{
if(i<16-x) //如果字符长度超过第二行显示范围，则在第一行继续显示
{
lcd1602_write_cmd(0x80+0x40+i+x);
}
else
{
lcd1602_write_cmd(0x80+i+x-16);
}
lcd1602_write_data(*str);
str++;
i++;
}
}
}
x表示字符显示的起始位置，y表示字符显示行位置（第一行或第二行）。由于第一行显示与第二行显示代码整体上是一样的，所以我们缩小范围，看看第一行显示时的核心代码。
while(*str!='\\0')//字符串是以'\\0'结尾，只要前面有内容就显示
{
if(i<16-x)//如果字符长度超过第一行显示范围，则在第二行继续显示
{
lcd1602_write_cmd(0x80+i+x);//第一行显示地址设置
}
else
{
lcd1602_write_cmd(0x40+0x80+i+x-16);//第二行显示地址设置
}
lcd1602_write_data(*str);//显示内容
str++;//指针递增
i++;
}
C语言中字符串以'\\0'结尾，它是字符串的终止标志。所以，while(*str!='\\0')的含义是执行到字符串结尾，循环的次数就是字符串长度。接下来看一次循环中都发生了什么：
若设定x=0，即字符串从最左边开始显示，此时if条件满足，执行if语句中的
lcd_1602_write_cmd(0x80+i+x);
x=0忽略不计，i=0，在第二节DDRAM部分了解过，0x80表示第一行第一列的地址，再看下一段
lcd1602_write_data(*str);
*str表示字符串str的指针，此时指向str的第一个字符。结合上面的写函数，就是在第一行第一列(0x80)显示str字符串的第一个字符。接下来是赋值。
str++;
i++;
表明指针从字符串第一位指向了第二位，同时i++表明显示地址从0x80变到0x81，右移一位。
我们来总结一下这个函数的流程：
判断字符是否结尾——设置显示地址——显示字符——地址+1，指针+1——设置下一个地址和下一个字符
4、初始化
void lcd1602_init(void)
{
lcd1602_write_cmd(0x38);
lcd1602_write_cmd(0x0c);
lcd1602_write_cmd(0x06);
lcd1602_write_cmd(0x01);
}
初始化只有四条指令，我们结合前面指令表对应着看看都初始化了哪些功能。
0x38——0011 1000
DL置1，数据接口宽度为8；N置1，显示两行字符；F置0，点阵大小为5*7
0x0c——0000 1100
D置1，开启显示功能；C置1，显示光标；B置0，光标不闪烁
0x06——0000 0110
I/D置1，光标向右移动；S置0，文字不移动
初始化函数相当于为LCD显示设定了功能，即8位数据接口，2行显示，5*7规格的带光标的显示屏
四、写在最后
感谢你能看到这里，LCD1602虽然时至今日仍然很受欢迎，但与当今热门的显示屏相比已经算是垂暮老人了，市面上好一点的计算机，显存能达到25GB，而LCD1602的显存DDRAM只有80B。除了存储劣势外，LCD1602还极易出问题，比如LCD亮但只有一排白方块，或者干脆显示乱码。只有真正去了解这款上世纪80年代的产物，才能体会到当初人们不断追求更高更快设备的野心和追求。LCD1602我们尚可驾驭，那么更快更强的显示器我们一定会得心应手。
