15-CubeMx+Keil+Proteus仿真STM32 - LCD1602

本文例子参考《STM32单片机开发实例——基于Proteus虚拟仿真与HAL/LL库》
源代码：https://github.com/LanLinnet/STM32F103R6

写在前面

在前面几节的基础上，我们已经基本了解了STM32F103的GPIO、外部中断、定时器、串口通信和一些片内外设，接下来几节都将对其常用的独立外设进行介绍。

项目要求

掌握LCD1602的驱动方法，要求在屏幕第一行显示“Hello World!”。

硬件设计

  1. 在第一节的基础上，在Proteus中添加电路如下图所示。其中我们添加了一个LCD1602液晶显示器LM016L。

  2. LCD1602：
    1）简介：LCD1602液晶显示屏能够显示2行，每行16字符，共32个5x7或5x11的点阵字符。
    2）引脚：LCD1602采用标准的16脚接口，每个引脚的功能如下表所示。

    3）存储器：

    • DDRAM-指示显示字符的位置，其地址与字符显示位置的关系如下表所示;
    • CGRAM-用户自定义字模;
    • CGROM-内置160个常用字模，包括ASCII码、日文假名和希腊字母，本项目使用ASCII码显示。

    4）控制指令：LCD1602共有11条控制指令，如下表所示

  3. 打开CubeMX，建立工程。设置PA1-PA3、PC0-PC7均为GPIO_Output，点击“Categories”中的“GPIO”，将"GPIO Output level"设置为High，并设置“User Label”如下图所示。

  4. 点击“Generator Code”生成Keil工程。

软件编写

  1. 考虑到代码的可移植性，这里将LCD1602相关的功能代码全部封装成函数并归入头文件“LCD1602.h”。我们可以先在...\15_LCD1602\Core\Src文件夹中建立该头文件，此时Keil可能找不到对应文件，可以直接将文件拽入Keil中进行编辑，然后再在“main.c”文件中进行include。

  2. 点击“Open Project”在Keil中打开工程，打开“LCD1602.h”，添加代码如下。

    #ifndef INC_LCD1602_H_
#define INC_LCD1602_H_
#include "main.h"

//选择数据寄存器
#define RS_DataR() HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, RS_Pin, GPIO_PIN_SET)
#define RS_InstructionR() HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, RS_Pin, GPIO_PIN_RESET)

//选择指令寄存器
//读操作
#define RW_Read() HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, RW_Pin, GPIO_PIN_SET)
//写操作
#define RW_Write() HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, RW_Pin, GPIO_PIN_RESET)

//Enable操作：高电平-读取信息；下降沿-执行指令
#define E_Set() HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, E_Pin, GPIO_PIN_SET)
#define E_Rst() HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, E_Pin, GPIO_PIN_RESET)

/*************************************自定义函数****************************************/
//D0-D7设定方向：I-输入；O-输出
void DataDir(char dir)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, D0_Pin|D1_Pin|D2_Pin|D3_Pin|D4_Pin|D5_Pin|D6_Pin|D7_Pin, GPIO_PIN_SET);
	GPIO_InitStruct.Pin = D0_Pin|D1_Pin|D2_Pin|D3_Pin|D4_Pin|D5_Pin|D6_Pin|D7_Pin;
	GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
	if(dir == 'I')
	{
		GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
	}
	else if(dir == 'O')
	{
		GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
		GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
	}
	HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);
}

//D0-D7读数据
uint8_t ReadData()
{
	uint8_t dat=0;
	//DataDir('I');
	if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOC, D0_Pin)==GPIO_PIN_SET) dat|=0x01;
	if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOC, D1_Pin)==GPIO_PIN_SET) dat|=0x02;
	if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOC, D2_Pin)==GPIO_PIN_SET) dat|=0x04;
	if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOC, D3_Pin)==GPIO_PIN_SET) dat|=0x08;
	if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOC, D4_Pin)==GPIO_PIN_SET) dat|=0x10;
	if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOC, D5_Pin)==GPIO_PIN_SET) dat|=0x20;
	if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOC, D6_Pin)==GPIO_PIN_SET) dat|=0x40;
	if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOC, D7_Pin)==GPIO_PIN_SET) dat|=0x80;
	return dat;
}

//D0-D7写数据
void WriteData(uint8_t dat)
{
	uint16_t Set_Pins = 0, Rst_Pins = 0;
	//DataDir('O');
	if(dat & 0x01) Set_Pins |= D0_Pin;
	else Rst_Pins |= D0_Pin;
	if(dat & 0x02) Set_Pins |= D1_Pin;
	else Rst_Pins |= D1_Pin;
	if(dat & 0x04) Set_Pins |= D2_Pin;
	else Rst_Pins |= D2_Pin;
	if(dat & 0x08) Set_Pins |= D3_Pin;
	else Rst_Pins |= D3_Pin;
	if(dat & 0x10) Set_Pins |= D4_Pin;
	else Rst_Pins |= D4_Pin;
	if(dat & 0x20) Set_Pins |= D5_Pin;
	else Rst_Pins |= D5_Pin;
	if(dat & 0x40) Set_Pins |= D6_Pin;
	else Rst_Pins |= D6_Pin;
	if(dat & 0x80) Set_Pins |= D7_Pin;
	else Rst_Pins |= D7_Pin;
	
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, Set_Pins, GPIO_PIN_SET);
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, Rst_Pins, GPIO_PIN_RESET);
}

//LCD忙等待
void LCD_Busy_Wait()
{
	uint8_t status;
	DataDir('I');
	RS_InstructionR();
	RW_Read();
	do
	{
		E_Set();
		__NOP();
		status = ReadData();
		E_Rst();
	}
	while(status & 0x80);
}

//写LCD指令
void LCD_Write_Cmd(uint8_t cmd)
{
	DataDir('O');
	WriteData(cmd);
	RS_InstructionR();
	RW_Write();
	E_Rst();
	RS_InstructionR();
	RW_Write();
	E_Set();
	__NOP();
	E_Rst();
	LCD_Busy_Wait();
}

//写LCD数据寄存器
void LCD_Write_Data(uint8_t dat)
{
	DataDir('O');
	WriteData(dat);
	RS_DataR();
	RW_Write();
	E_Set();
	__NOP();
	E_Rst();
	LCD_Busy_Wait();
}

//LCD初始化
void LCD_Init()
{
	LCD_Write_Cmd(0x38);
	HAL_Delay(2);
	LCD_Write_Cmd(0x01);
	HAL_Delay(2);
	LCD_Write_Cmd(0x06);
	HAL_Delay(2);
	LCD_Write_Cmd(0x0c);
	HAL_Delay(2);
}

//在x行（0-1），y列（0-15）显示字符串
void LCD_ShowString(uint8_t x, uint8_t y, char *str)
{
	uint8_t i=0;
	//设置显示起始位置
	if(x == 0)
		LCD_Write_Cmd(0x80|y);
	else if(x == 1)
		LCD_Write_Cmd(0xc0|y);
	//输出字符串
	for(i=0; i<16 && str[i]!='\0'; i++)
	{
		LCD_Write_Data(str[i]);
		HAL_Delay(2);
	}
}
#endif //INC_LCD1602_H_

  3. 随后我们需要在main.c文件中的最前面引入我们自定义的头文件

    /* USER CODE BEGIN Includes */
#include “LCD1602.h”
/* USER CODE END Includes */

    在main函数中定义需要在LCD中显示的字符串

    /* USER CODE BEGIN 1 */
char str[]="Hello World!";  //输出字符串内容设置
/* USER CODE END 1 */

    最后，调用我们自定义的函数对LCD进行操作

    /* USER CODE BEGIN 2 */
LCD_Init();  //初始化LCD1602
LCD_ShowString(0,0,str);  //LCD 显示设定字符串
/* USER CODE END 2 */

联合调试

  1. 点击运行，生成HEX文件。
  2. 在Proteus中加载相应HEX文件，点击运行。可以看到LCD1602的第一行显示了“Hello World!”。
posted @ 2022-05-23 11:36  Sheepeach  阅读(3207)  评论(0)  编辑  收藏  举报