【Protues仿真】基于AT89C52单片机的LCD液晶显示屏显示控制

目录

1 LM016L液晶显示模块

1.1 基本参数

1.2 引脚定义

1.3硬件连接示例（AT89C52）

1.4 常用指令集（HD44780 子集）

1.5 常见问题与注意事项

1.8 结论

2 LM016L液晶显示模块控制电路原理图

3 LM016L液晶显示模块控制程序

4 常用16进制数的ASCLL字符对照表

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摘要：LM016L是一款基于HD44780控制器的16×2字符型液晶显示模块，具有5×8点阵显示、5V工作电压和并行接口。文章详细介绍了其引脚定义、硬件连接示例（以AT89C52为例）、常用指令集及常见问题解决方案。同时提供了完整的控制程序代码，包括初始化、字符串显示和数值显示功能。该模块兼容性强，适合与各类微控制器配合使用，是嵌入式系统开发的经典显示解决方案。文中还附有ASCII字符对照表供参考。

1 LM016L液晶显示模块

LM016L 是一款基于 Hitachi HD44780 控制器或其兼容芯片的 16×2 字符型液晶显示模块（LCD Module），能够显示两行、每行 16 个 ASCII 字符（或自定义符号）。

1.1 基本参数

项目	典型值 / 说明
显示容量	16 字符 × 2 行
字符点阵	5 × 8 点阵（可显示 5 × 10）
外形尺寸	80.0 mm × 36.0 mm（常见公模）
视域尺寸	64.5 mm × 16.0 mm
工作电压	4.7 V – 5.3 V（大多 5 V 单电源）
背光类型	黄绿 LED（可带或不带背光）
接口方式	并行 8 位/4 位可选
控制器	HD44780 或兼容（KS0066、ST7066 等）
工作温度	−20 °C – +70 °C
储存温度	−30 °C – +80 °C

1.2 引脚定义

LM016L 采用 单排 16-pin（2.54 mm 间距） 直插排针，常见引脚排列如下：

引脚	符号	功能说明
1	VSS	电源地（GND）
2	VDD	正电源 +5 V
3	VEE	对比度调节电压（0 – 5 V，通常接 10 kΩ 电位器）
4	RS	寄存器选择（0：指令寄存器；1：数据寄存器）
5	R/W	读/写选择（0：写；1：读；常直接接地做“只写”）
6	E	使能端（下降沿触发）
7 – 14	D0 – D7	8 位并行数据总线
15	A/LED+	背光阳极（若带背光）
16	K/LED–	背光阴极

提示：如果只需 4 位模式，D0–D3 可悬空或接地，只接 D4–D7 即可节省 MCU IO。

1.3硬件连接示例（AT89C52）

LCD 引脚	连接AT89C52
VSS	GND
VDD	+5 V
VEE	GND
RS	P0.2
R/W	P0.1
E	P0.0
D4 – D7	P0.4\P0.5\P0.6\P0.7（4位模式）

1.4 常用指令集（HD44780 子集）

指令	二进制	HEX	功能
清屏	0000 0001	0x01	清屏并把光标移到左上角
光标归位	0000 0010	0x02	光标返回原点，DDRAM 地址清零
输入模式	0000 01 I/D S	0x06	设置光标移动方向、是否整体移位
显示开关	0000 1 D C B	0x0C	D=显示，C=光标，B=光标闪烁
功能设定	001 DL N F –	0x28	DL=8/4 位，N=行数，F=点阵

1.5 常见问题与注意事项

对比度无显示：调节 V0 电位器，或检查背光是否亮。

显示方块、乱码：通常是初始化时序不对或电源/地线接触不良。

背光过暗/过亮：在 A 与 K 之间串联 100 Ω 左右电阻限流。

3.3 V 系统驱动：HD44780 需 5 V 供电，但输入高电平需 ≥0.7 VDD ≈ 3.5 V，故 3.3 V MCU 需电平转换或选用 3.3 V 兼容型号（如 SPLC780D1）。

I²C 转接板：市面上常把 LM016L 与 PCF8574T I²C 转接板焊成一体，可节省 IO，仅需 2 根信号线（SDA/SCL）。

1.8 结论

LM016L = 经典的 16×2 字符 LCD，与 HD44780 指令完全兼容，资料丰富、社区生态完善。无论是拿 Arduino、STM32、Raspberry Pi Pico 还是 8051，都能快速上手。

2 LM016L液晶显示模块控制电路原理图

如上图所示，LM016L液晶显示模块控制电路由AT89C52单片机、上拉排阻、LM016L液晶显示屏和晶振与复位电路，能够实现字符、数字等数据的显示。

3 LM016L液晶显示模块控制程序

如上图所示，LM016L液晶显示模块控制程序能够实现显示屏显示两行字符串数据，控制程序如下所示。

//头文件与位定义
#include <reg52.h>
#include <string.h>typedef unsigned char uchar;
typedef unsigned int uint;sbit EN = P0^0;//使能端
sbit RW = P0^1;//读0写1选择
sbit RS = P0^2;//寄存器选择0：指令1：数据int time=1314;						//time：占空比（0~10）
int freq=6666;void Write_Cmd(uchar cmd);  		//写指令函数
void Write_Dat(uchar dat);  		//写入数据
void LCD1602_Init();				//LCD初始化
void PrintStr(char *str);			// LCD输出字符串
void DisplayNum(int m);				// LCD显示数值
void delayms(unsigned int xms); 	//微秒级延时函数
void delay(unsigned int x);/*****************主函数***********************/
void inittimer()
{TMOD = 0x01;        // T0 方式 1TH0  = 0xFC;        // 1 msTL0  = 0x18;TR0  = 1; ET0 = 1; EA = 1;//中断设置值
}
void delay(unsigned int ms)
{unsigned int i;for (i = 0; i < ms; i++){while (!TF0);  // 等待定时器T0溢出TF0 = 0;       // 清除溢出标志}
}//中断服务函数
void Timer0_ISR() interrupt 1
{TH0 = 0xFC; TL0 = 0x18;}void main()
{inittimer();LCD1602_Init();  	// 初始化LCD1602while(1){Write_Cmd(0x80 | 0x00);	//显示地址，0x80是第一行的的首地址。0x80|0x06表示数据从第一行第1个字符位置开始显示PrintStr("CSDN:");DisplayNum(freq);PrintStr("!");Write_Cmd(0xc0| 0x00);	// 显示第二行PrintStr("STUDY:");DisplayNum(time);Write_Dat('!');}
}
void Write_Cmd(uchar cmd)  //写指令函数
{P1 = cmd;   	//写入十六进制形式的指令（command）RS = 0;//指令寄存器EN = 0;delay(1);EN = 1;     	//写指令的操作时序：RS=0,RW=0,EN=高脉冲delay(1);EN = 0;         	//获得高脉冲后使能端重新置零
}
void Write_Dat(uchar dat)  //写入数据
{P1 = dat;    	//P0口写入数据RS = 1;//数据寄存器EN = 0;delay(1);EN = 1;          	//写数据操作时序：RS=0,RW=0,EN=高脉冲delay(1);EN = 0;          	//获得高脉冲后使能端重新置零
}void LCD1602_Init()
{RW = 0;//读Write_Cmd(0x38);//设置16*2显示delay(8);Write_Cmd(0x0f);//开显示 显示光标，光标闪烁delay(8);Write_Cmd(0x01);//清屏delay(8);Write_Cmd(0x06);//地址指针移位命令delay(8);//Write_Cmd(0x80 | 0x00);//显示地址，0x80是第一行的的首地址。0x80|0x06表示数据从第一行第7个字符位置开始显示}
// 打印字符串的函数，使用到了strlen函数，需要引入string.h头文件
void PrintStr(char *str)	// LCD输出字符串
{char i,len;len = strlen(str); 		// 获取字符串长度for(i=0;i<len;i++){Write_Dat(*str);str++;}
}void DisplayNum(int m)		// LCD显示数值
{int disdata[4];		//数值disdata[0] = m/1000+0x30;disdata[1] = m%1000/100+0x30;disdata[2] = m%100/10+0x30;disdata[3] = m%10+0x30;if(disdata[0]==0x30)		//如果千位为0，让LCD不显示{disdata[0]=0x20;if( disdata[1]==0x30)		//如果百位为0，让LCD不显示{disdata[1]=0x20;if( disdata[2]==0x30)		//如果百位为0，让LCD不显示{disdata[2]=0x20;}}}Write_Dat(disdata[0]);delay(4);Write_Dat(disdata[1]);delay(4);Write_Dat(disdata[2]);delay(4);Write_Dat(disdata[3]);delay(4);}

4 常用16进制数的ASCLL字符对照表

下面给出常用的十六进制数 → ASCII 字符 对照表（仅列 0x00–0x7F 的标准 7-bit ASCII）。

HEX	Char	HEX	Char	HEX	Char	HEX	Char
0x00	NUL	0x20	(空格)	0x40	@	0x60	`
0x01	SOH	0x21	!	0x41	A	0x61	a
0x02	STX	0x22	"	0x42	B	0x62	b
0x03	ETX	0x23	#	0x43	C	0x63	c
0x04	EOT	0x24	$	0x44	D	0x64	d
0x05	ENQ	0x25	%	0x45	E	0x65	e
0x06	ACK	0x26	&	0x46	F	0x66	f
0x07	BEL	0x27	'	0x47	G	0x67	g
0x08	BS	0x28	(	0x48	H	0x68	h
0x09	HT	0x29	)	0x49	I	0x69	i
0x0A	LF	0x2A	*	0x4A	J	0x6A	j
0x0B	VT	0x2B	+	0x4B	K	0x6B	k
0x0C	FF	0x2C	,	0x4C	L	0x6C	l
0x0D	CR	0x2D	-	0x4D	M	0x6D	m
0x0E	SO	0x2E	.	0x4E	N	0x6E	n
0x0F	SI	0x2F	/	0x4F	O	0x6F	o

HEX	Char	HEX	Char	HEX	Char	HEX	Char
0x10	DLE	0x30	0	0x50	P	0x70	p
0x11	DC1	0x31	1	0x51	Q	0x71	q
0x12	DC2	0x32	2	0x52	R	0x72	r
0x13	DC3	0x33	3	0x53	S	0x73	s
0x14	DC4	0x34	4	0x54	T	0x74	t
0x15	NAK	0x35	5	0x55	U	0x75	u
0x16	SYN	0x36	6	0x56	V	0x76	v
0x17	ETB	0x37	7	0x57	W	0x77	w
0x18	CAN	0x38	8	0x58	X	0x78	x
0x19	EM	0x39	9	0x59	Y	0x79	y
0x1A	SUB	0x3A	:	0x5A	Z	0x7A	z
0x1B	ESC	0x3B	;	0x5B	[	0x7B	{
0x1C	FS	0x3C	<	0x5C	\	0x7C	|
0x1D	GS	0x3D	=	0x5D	]	0x7D	}
0x1E	RS	0x3E	>	0x5E	^	0x7E	~
0x1F	US	0x3F	?	0x5F	_	0x7F	DEL