我在高职教STM32——LCD液晶显示（一）_数据_引脚

前边我们讲解了LED、按键和蜂鸣器的运用，这三类器件本身事情事理十分大略，因此我们的重点是放在STM32的GPIO上面。
这一章我们来学习一下开拓板配套的那块厚厚的液晶屏——LCD1602，聚焦的是这个器件本身的特点和事情时序。
因此，我们须要熟读它的数据手册，由于手册里见告了编程的要点、参数、时序等。
阅读器件手册是做单片机和嵌入式开拓必备的基本能力，我们就从这一章开始磨炼起来吧。
为了不让篇幅太长，本章打算分四个部分来讲解，本文是第一部分。

【学习目标】

大家学习这些电子器件，头脑中要逐渐形成一种意识，不管是强大繁芜的STM32，还是大略的LED、三极管等等，都是有数据手册的。
不管是设计电路还是编写程序，器件的数据手册是我们最好的参考资料。
LCD1602的数据手册大家可以在网上很方便的找到，这里我们只挑手册的重点讲。

图1所示的便是LCD1602的正面和背面，从它的名字我们就可以看出它的显示容量，便是可以显示2行，每行16个字符的液晶。
至于它为什么那么厚，由于它不纯挚是块屏，屏下还集成了驱动电路、背光电路以及显示RAM。

图1 LCD1602的产品外不雅观

接着来看它紧张的技能参数，如下表所示。
表中有两个地方须要阐明一下：第一，LCD1602最佳事情电压是5.0V，而STM32的事情电压是3.3V，这就意味着它们不能共用一组电源。
第二，在5V事情电压下丈量它的事情电流是2mA，这仅仅是指液晶花费的电流，而它的背光是用LED做的，以是功耗不会太小，一二十毫安还是有的。
基于这两方面的需求，当连接LCD1602时，我们须要利用配套的电源适配器，并接到开拓板DC5V的插座上，如图2所示。

表1 LCD1602的紧张技能参数

图2 利用电源适配器给LCD1602供电

LCD1602一共16个引脚（编号已在图1中标出），每个引脚的功能，我们都可以在它的数据手册上找到。
而这些基本的信息，在我们设计电路和编写代码之前，必须先看明白，如下表所示。

表2 LCD1602引脚功能

电源1脚2脚以及背光电源15脚16脚，不用多说，正常接就可以了，1脚和16脚接地，2脚和15脚接5V电源。

3脚叫做显示偏压旗子暗记。
大家把稳到屏里的小黑块没有，如图3所示，当我们要显示一个字符的时候，有的黑点显示，有的黑点就不能显示，这样就可以实现我们想要的字符了。

图3 液晶屏的字符点阵

3脚便是用来调度显示的黑点和不显示的之间的比拟度，调度好了比拟度，就可以让我们的显示更加清晰一些。
在进行电路设计实验的时候，常日的办法是在这个引脚上接个电位器。
通过调度电位器的分压值，来调度3脚的电压。
而当产品批量生产的时候，我们可以把调好的阻值直接用大略电路来实现。
不雅观察我们开拓板上LCD1602部分的事理图4，就直策应用了一个4.7K的定值电阻。

图4 开拓板上的LCD1602事理图

4脚是数据/命令选择端。
对付液晶，有时候我们要发送一些命令，让它实现我们想要的一些状态，有时候我们要发给它一些数据，让它显示出来，液晶就通过这个引脚来判断吸收到的是命令还是数据。
大家把稳学会读手册，看到这个引脚描述里：数据/命令选择端，而后跟了（H/L）。
它的意思便是当这个引脚是H（High）高电平时，是数据；当这个引脚是L（Low）低电平的时候，是命令。

5脚和4脚用法类似，功能是读/写选择端。
我们既可以写给液晶数据或者命令，也可以读取液晶内部的数据或状态，便是掌握这个引脚。
由于液晶本身内部有RAM，实际上我们送给液晶的命令或者数据，液晶须要先保存在缓存里，然后再写到内部的寄存器或者RAM中，这个就须要一定的韶光。
以是我们进行读写操作之前，首先要读一下液晶当前状态，是不是在“忙”，如果不忙，我们可以读写数据，如果在“忙”，我们就须要等待液晶忙完了，再进行操作。
读状态是常用的，不过读液晶数据很少用，大家理解这个功能即可。

6脚是使能旗子暗记，很关键，液晶的读写命令和数据，都要靠它才能正常读写，我们后边结合时序再详细讲这个引脚怎么用。

7到14脚便是8个数据引脚了，我们便是通过这8个引脚读写数据和命令的。
末了来看一下LCD1602与STM32引脚连接的事理图和实物图，分别如图5和6所示。

图5 引脚连接事理图

图6 实物连接

关于LCD1602与STM32连接的端口，须要把稳以下三个问题：

第一，RS接的是PC6，RW接的是PA11，使能E接的是PC3，8位数据端口由高到低依次连接的是PC2 ~ PC0、PB9 ~ PB5，也便是说我们在做端口初始化的时候须要分别对GPIOA、GPIOB、GPIOC进行初始化配置。

第二，由于8位数据端口占了GPIOC的3位和GPIOB的5位，因此我们在读写数据的时候须要分别读写这两组I/O口指定位上的数据，再把两组数据组合起来。
在编程时涉及了多处C措辞的位操作，请大家后面阅读代码时把稳。

第三，使能E连接的是PB4，而STM32在复位时，PA13/14/15 & PB3/4这些引脚默认配置为JTAG功能。
这里我们只是把PB4当做普通I/O口来用，即禁用JTAG功能。
因此，我们在对GPIO进行初始化的时候，须要额外再做两项配置，如代码清单1所示。

代码清单1 初始化GPIO的额外配置

（第一部分完，共四部分）