【经验分享】STM32液晶显示HT1621驱动原理及程序代码

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STMCU小助手发布时间：2022-2-5 23:00

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文章简介:	STM32液晶显示HT1621驱动原理及程序代码

1、HT1621电路分析

HT1621为32×4即128点内存映像LCD驱动器，包含内嵌的32×4位显示RAM内存和时基发生器以及WDT看门狗定时器．

HT1621驱动电路如下图所示：

图1

与单片机相连接控制的有9脚CS，3脚WR，12脚DATA，其功能描述如下表。

图2

2、字符显示原理

液晶管点亮和熄灭原理分别为在对应的RAM地址中写1和写0．首先需要清楚所驱动控制的液晶的COM-SEG对应关系，然后需要了解HT1621的32×4RAM地址映射。

例如要控制的液晶的装脚成品图部分如下：

图3

着重看一个液晶数码管，我们了解原理就行。可以看到图3中是第2个液晶数码管，有7段，分别为A,B,C,D,E,F,G。也就分别为下面COM\SEG地址对应关系图中的2A,2B,2C,2D,2E,2F,2G。

液晶的显示字符的部分COM公共端输出口和SEG段输出口的分布如下表所示，同理我们可以看到例如:2D对应(SEG5,COM0),2E对应(SEG5,COM1),2F对应(SEG5,COM2),2A对应(SEG5,COM3),2C对应(SEG4,COM1),2G对应(SEG4,COM2),2B对应(SEG4,COM3)。

图4

搞清楚我们要控制的对象之后那， HT1621的RAM 地址映射如下图所示：

图5

可以清楚的看到要控制液晶段对应SEG号作为6位地址，COM号对应作为4位数据写入，此时注意4位数据的高低位。写数据到RAM命令格式为：101+6位RAM地址+4位数据，其中RAM地址为SEG序号．

例如我们在图3的第二个液晶数码管上显示数字，首先我们根据图3得到地址映射关系，先写入地址SEG4中的四位数据(COM3,COM2,COM1,COM0),再写如地址SEG5中的四位数据(COM3,COM2,COM1,COM0),对应关系如下：

SEG4				SEG5
COM3	COM2	COM1	COM0	COM3	COM2	COM1	COM0
2B	2G	2C	T10	2A	2F	2E	2D

所以如果在图3中显示“5”，则在显示的液晶段对应地址上写1，不显示写0，如下图所示。所以SEG4地址应写入的数据为0110 ，SEG5地址应写入数据1101。

图6

3、显示的保持

写数据过程需要保证写前无关位数据的保持，因此在单片机程序中开辟32×4数组作为虚拟ARM，存储写前LCD显示数据．通过与清零，或置位操作实现，例如6位地址Address当前显示的数据为Data_last ．若Xi(i=0,1,2,3) 位需要保持，则Xi为1，否则Xi为0．写入的数据为Data_now，变换公式为:

4、程序

主要的程序编写流程如下：

图7

程序的参考步骤：①Display_Wendu_1②write_addr_dat_n_wendu③write_mode④write_address⑤write_data_4bit，其中Lcdram数组为建立的虚拟数组。

unsigned char Lcdram[32]=
{
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00
};
const unsigned char Wendu[] = //温度0-9
{
0X5F, 0X50, 0X3D, 0X79, 0X72, 0X6B, 0X6F, 0X51, 0X7F, 0X7B
};
///////////////////////////////////////////////////驱动函数
/*
* LCD 模式写入
* 入口:MODE :COM(命令模式) DAT(数据模式)
* 出口:void
*/
void write_mode(unsigned char MODE) //写入模式,数据or命令
{
GPIO_ResetBits(GPIOB, HT1621_WR); // RW = 0;
delay_us(10);
GPIO_SetBits(GPIOB, HT1621_DATA); // DA = 1;
GPIO_SetBits(GPIOB, HT1621_WR); // RW = 1;
delay_us(10);
GPIO_ResetBits(GPIOB, HT1621_WR); // RW = 0;
delay_us(10);
GPIO_ResetBits(GPIOB, HT1621_DATA); // DA = 0;
GPIO_SetBits(GPIOB, HT1621_WR); // RW = 1;
delay_us(10);
GPIO_ResetBits(GPIOB, HT1621_WR); // RW = 0;
delay_us(10);
if (0 == MODE)
{
GPIO_ResetBits(GPIOB, HT1621_DATA); // DA = 0;
}
else
{
GPIO_SetBits(GPIOB, HT1621_DATA); // DA = 1;
}
delay_us(10);
GPIO_SetBits(GPIOB, HT1621_WR); // RW = 1;
delay_us(10);
}
/*
* LCD 命令写入函数
* 入口:cbyte ,控制命令字
* 出口:void
*/
void write_command(unsigned char Cbyte)
{
unsigned char i = 0;
for (i = 0; i < 8; i++)
{
GPIO_ResetBits(GPIOB, HT1621_WR);
if ((Cbyte >> (7 - i)) & 0x01)
{
GPIO_SetBits(GPIOB, HT1621_DATA);
}
else
{
GPIO_ResetBits(GPIOB, HT1621_DATA);
}
delay_us(10);
GPIO_SetBits(GPIOB, HT1621_WR);
delay_us(10);
}
GPIO_ResetBits(GPIOB, HT1621_WR);
delay_us(10);
GPIO_ResetBits(GPIOB, HT1621_DATA);
GPIO_SetBits(GPIOB, HT1621_WR);
delay_us(10);
}
/*
* LCD 地址写入函数
* 入口:cbyte,地址
* 出口:void
*/
void write_address(unsigned char Abyte)
{
unsigned char i = 0;
Abyte = Abyte << 2;
for (i = 0; i < 6; i++)
{
GPIO_ResetBits(GPIOB, HT1621_WR);
//delay_us(10);
if ((Abyte >> (7 - i)) & 0x01)
{
GPIO_SetBits(GPIOB, HT1621_DATA);
}
else
{
GPIO_ResetBits(GPIOB, HT1621_DATA);
}
delay_us(10);
GPIO_SetBits(GPIOB, HT1621_WR);
delay_us(10);
}
}
/*
* LCD 数据写入函数
* 入口:Dbyte,数据
* 出口:void
*/
void write_data_8bit(unsigned char Dbyte)
{
int i = 0;
for (i = 0; i < 8; i++)
{
GPIO_ResetBits(GPIOB, HT1621_WR);
delay_us(10);
if ((Dbyte >> (7 - i)) & 0x01)
{
GPIO_SetBits(GPIOB, HT1621_DATA);
}
else
{
GPIO_ResetBits(GPIOB, HT1621_DATA);
}
delay_us(10);
GPIO_SetBits(GPIOB, HT1621_WR);
delay_us(10);
}
}
void write_data_4bit(unsigned char Dbyte)
{
int i = 0;
for (i = 0; i < 4; i++)
{
GPIO_ResetBits(GPIOB, HT1621_WR);
//delay_us(10);
if ((Dbyte >> (3 - i)) & 0x01)
{
GPIO_SetBits(GPIOB, HT1621_DATA);
}
else
{
GPIO_ResetBits(GPIOB, HT1621_DATA);
}
delay_us(10);
GPIO_SetBits(GPIOB, HT1621_WR);
delay_us(10);
}
}
//1621初始化
void ht1621_init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;// declare the structure
GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable, ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
memset(&GPIO_InitStructure, 0, sizeof(GPIO_InitTypeDef));
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = HT1621_WR | HT1621_DATA ;//| HT1621_IRQ
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
memset(&GPIO_InitStructure, 0, sizeof(GPIO_InitTypeDef));
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = HT1621_CS ;//| HT1621_IRQ
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
}
/*
* LCD 初始化，对lcd自身做初始化设置
* 入口:void
* 出口:void
*/
void lcd_init(void)
{
//////////////////////////////////////////////////////
GPIO_SetBits(GPIOA, HT1621_CS);
GPIO_SetBits(GPIOB, HT1621_WR);
GPIO_SetBits(GPIOB, HT1621_DATA);
for (ii=0;ii<10000;ii++)
{for(j=10;j>0;j--);}
//////////////////////////////////////////////////////
GPIO_ResetBits(GPIOA, HT1621_CS); //CS = 0;
//delay_us(10);
for (ii=0;ii<10000;ii++)
{for(j=10;j>0;j--);}
write_mode(COMMAND); //命令模式
write_command(0x01); //Enable System
write_command(0x03); //Enable Bias
write_command(0x04); //Disable Timer
write_command(0x05); //Disable WDT
write_command(0x08); //Tone OFF
write_command(0x18); //on-chip RC震荡
write_command(0x29); //1/4Duty 1/3Bias
write_command(0x80); //Disable IRQ
write_command(0x40); //Tone Frequency 4kHZ
write_command(0xE3); //Normal Mode
GPIO_SetBits(GPIOA, HT1621_CS); //CS = 1;
}
/*
* LCD 清屏函数
* 入口:void
* 出口:void
*/
void lcd_clr(void)
{
write_addr_dat_n(0x0, 0x00, 32);//15
}
//用于温度区域写数据
void write_addr_dat_n_wendu(unsigned char _addr, unsigned char _dat, unsigned char n)
{
unsigned char i = 0;
unsigned char _dat_temp1,_dat_temp2;
//WriteLcdram(_addr, _dat);
GPIO_ResetBits(GPIOA, HT1621_CS); // CS = 0;
write_mode(DAT);
if(Lcdram[_addr]==0x00)
{
WriteLcdram(_addr, _dat);
}
if((_addr%2)==0)
{
_dat_temp1=Lcdram[_addr];
_dat_temp2=(_dat_temp1&0x08)|_dat;
write_address(_addr);
for (i = 0; i < n; i++)
{
write_data_4bit(_dat_temp2);
}
GPIO_SetBits(GPIOA, HT1621_CS); //CS = 1;
}
else if((_addr%2)!=0)
{
write_address(_addr);
for (i = 0; i < n; i++)
{
write_data_4bit(_dat);
}
GPIO_SetBits(GPIOA, HT1621_CS);
}
WriteLcdram(_addr, _dat_temp2);
}
//用于湿度区域写数据
void write_addr_dat_n_shidu(unsigned char _addr, unsigned char _dat, unsigned char n)
{
unsigned char i = 0;
unsigned char _dat_temp1,_dat_temp2;
//WriteLcdram(_addr, _dat);
GPIO_ResetBits(GPIOA, HT1621_CS); // CS = 0;
write_mode(DAT);
if(Lcdram[_addr]==0x00)
{
WriteLcdram(_addr, _dat);
}
if((_addr%2)==0)
{
_dat_temp1=Lcdram[_addr];
_dat_temp2=(_dat_temp1&0x01)|_dat;
write_address(_addr);
for (i = 0; i < n; i++)
{
write_data_4bit(_dat_temp2);
}
GPIO_SetBits(GPIOA, HT1621_CS); //CS = 1;
}
else if((_addr%2)!=0)
{
write_address(_addr);
for (i = 0; i < n; i++)
{
write_data_4bit(_dat);
}
GPIO_SetBits(GPIOA, HT1621_CS);
}
WriteLcdram(_addr, _dat_temp2);
}
//用于底部数字写数据
void write_addr_dat_n_others(unsigned char _addr, unsigned char _dat, unsigned char n)
{
unsigned char i = 0;
unsigned char _dat_temp1,_dat_temp2;
GPIO_ResetBits(GPIOA, HT1621_CS); // CS = 0;
write_mode(DAT);
if(Lcdram[_addr]==0x00)
{
WriteLcdram(_addr, _dat);
}
if((_addr%2)==0)
{
_dat_temp1=Lcdram[_addr];
_dat_temp2=(_dat_temp1&0x01)|_dat;
write_address(_addr);
for (i = 0; i < n; i++)
{
write_data_4bit(_dat_temp2);
}
GPIO_SetBits(GPIOA, HT1621_CS); //CS = 1;
}
else if((_addr%2)!=0)
{
write_address(_addr);
for (i = 0; i < n; i++)
{
write_data_4bit(_dat);
}
GPIO_SetBits(GPIOA, HT1621_CS);
}
//WriteLcdram(_addr, _dat);
WriteLcdram(_addr, _dat_temp2);
}
//用于字符写数据
void write_addr_dat_n_char(unsigned char _addr, unsigned char _dat, unsigned char state)
{
unsigned char i = 0;
unsigned char _dat_temp1,_dat_temp2;
GPIO_ResetBits(GPIOA, HT1621_CS); // CS = 0;
write_mode(DAT);
_dat_temp1=Lcdram[_addr];
if(state==1)
{
_dat_temp2=(_dat_temp1|_dat);
}
else if(state==0)
{
_dat_temp2=(_dat_temp1&(~_dat));
}
write_address(_addr);
for (i = 0; i < 1; i++)
{
write_data_4bit(_dat_temp2);
}
GPIO_SetBits(GPIOA, HT1621_CS); //CS = 1;
WriteLcdram(_addr, _dat_temp2);
}
//显示温度
//入口：pos，显示位置，地址0、2、4分别为从右到左的三个数字
// num：要显示的一位数
void Display_Wendu_1(unsigned char add, unsigned char num )
{
unsigned char n,i,j;
n=getChr_Wendu(num);
i=(n&0xF0)>>4;
j=n&0x0F;
write_addr_dat_n_wendu(add,i,1);
write_addr_dat_n_wendu(add+1,j,1);
}
//温度数据转换，lcd.c内部使用
unsigned char getChr_Wendu(unsigned char c)
{
unsigned char i;
for ( i = 0; i < 10; ++i)
{
if (c == i)
{
return Wendu[i];
}
}
}
//更新lcdram数组
void WriteLcdram(unsigned char add, unsigned char data)
{
Lcdram[add]=data;
}