前言

从51到STM32F4学习这么久了，总算找到点头绪了，目前学习了GPIO，中断，定时器，看门狗的基本使用，所以想试着看看能不能做个什么东西，就是想复习一下最近学习的知识。正好上学期单片机课程设计做过一个可以蓝牙、按键校准、带温度显示的时钟，所以我想看能不能将程序移植到STM32上呢？说做就做，经过三天的时间，几次的程序修改和调试，终于成功了！

" ~" ]& M: _6 m2 G1 {+ z& x$ X

由于STM32内部定时器的精度还是很高的（一小时慢1s），所以就没有使用DS1302时钟芯片（关键是手里没有），显示上和课程设计做的有些不一样，没有增加日期和星期显示，就时间、闹钟和温度的显示。

7 B: A1 Z5 ?+ r- V1 D3 \今天先学习一下1602液晶的显示，那么如何用STM32控制LCD1602显示字符，字符串或数字呢？
1602液晶介绍

工业字符型液晶，能够同时显示16x02即32个字符。1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。它由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此所以它不能很好地显示图形（用自定义CGRAM，显示效果也不好）。市面上字符液晶大多数是基于HD44780液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此基于HD44780写的控制程序可以很方便地应用于市面上大部分的字符型液晶。1602LCD是指显示的内容为16X2，即可以显示两行，每行16个字符液晶模块（显示字符和数字）。

  E7 G: N% \5 \; k2 u4 p+ J& x由于1602液晶是5V供电，引脚高电平为5v。不像51单片机IO输出高电平5v，STM32高电平只有3.3v，低电平0v，找到了1602的数据手册，里面居然没有说明高电平电压范围，到底能不能驱动呢？我又查找了1602驱动芯片HD44780的数据手册，其中有一个电压特性，如下图


' @+ l2 G1 }+ P9 X2 ^

可见用STM32的3.3v电平驱动显示完全没问题，看到这我就放心了，代码经过多次的修改后，终于成功显示了，所以还是要多看看数据手册。

  }/ `4 o* X( X# _* l2 `硬件电路连接
- f# M6 h9 R; X, t, T6 h# B



. Z9 L) W. }/ t5 j, }# g4 K4 ]
程序设计
/ ?/ C5 j2 r: t5 n8 o% N1.控制线宏定义，通过位带操作，以后就可以像51那样RS=1来操作了，是不是很熟悉呢？这里还将数据线的8个端口定义为了一个LCD_DB

1. #define LCD_RS PAout(1)
   
2. #define LCD_RW PAout(4)
   1 V0 `. @: P; {: r
3. #define LCD_EN PAout(6)
   
4. #define LCD_DB GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11 |GPIO_Pin_12 | GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_14 | GPIO_Pin_15

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, g" v7 e+ F1 i, z, ]* H* ?3 |2.LCD相连的GPIO配置，将数据线端口配置为OD（开漏）输出模式，可以做双向IO使用，在检测LCD是否忙时，需要读取D7位的状态

1. void LCD_GPIO_Config(void)
   * y, O0 c+ T1 O" w/ A) Q
2. {
   
3.     GPIO_InitTypeDef  IO_Init;
   
4.    
   
5.     RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA | RCC_AHB1Periph_GPIOE，ENABLE);
   
6.    
   
7.     /*控制线初始化 : */
   2 B) R  q6 {0 V1 d5 F" [5 y3 w
8.     IO_Init.GPIO_Mode=GPIO_Mode_OUT;        //输出
   
9.     IO_Init.GPIO_OType=GPIO_OType_PP;        //推挽模式
   ; B' ^5 R9 C  y" x5 y3 Z
10.     IO_Init.GPIO_Pin=GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_6;
    1 H6 v- h/ l! i3 u& [
11.     IO_Init.GPIO_PuPd=GPIO_PuPd_UP;            //
    
12.     IO_Init.GPIO_Speed=GPIO_Speed_2MHz;        //GPIO_Speed_2MHz
    
13.     GPIO_Init(GPIOA，&IO_Init);
    
14.    
    
15.     /*数据线初始化*/
    , Z4 I. O5 `( g- O. Y
16.     IO_Init.GPIO_Mode=GPIO_Mode_OUT;
      |- ~" i; p8 e% ]
17.     IO_Init.GPIO_OType=GPIO_OType_OD;        //开漏输出可双向
    
18.     IO_Init.GPIO_Pin=LCD_DB;
    ! ^- {' H( p4 `( Q& f$ k8 C3 y
19.     IO_Init.GPIO_PuPd=GPIO_PuPd_UP;            //上拉
    
20.     IO_Init.GPIO_Speed=GPIO_Speed_2MHz;        
    $ h  K; u5 f( k1 M! J3 |
21.     GPIO_Init(GPIOE，&IO_Init);                        
    
22.     /*测试 : 高电平3.3v
    - x" y) d3 l4 d* y) L# o: L
23.     LCD_RS=1;
      a# q: l1 p: l, u1 a
24.     LCD_RW=1;
    ( n& J& f  w1 A1 A" P6 V4 s# j
25.     LCD_EN=1;
    * v# `+ I4 {; q: d" {; x
26.     GPIO_SetBits(GPIOE，LCD_DB); */
    
27. }

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3.实现P1=0xff功能的函数，带参数
+ \! v, M" y# r7 w: k

1. void GPIO_OutData(u8 Dat)
   / Z3 |% P3 U4 K# B: ]7 |
2. {
   5 f! ]1 x& H7 I6 {5 [8 p6 i
3.     u16 tmp;
   ) b1 F, ^  }7 y  a' S
4.     tmp = 0;
     A; \& x- W6 m0 E, h' @
5.     tmp =Dat;
   - j0 y, k3 y) l
6.     tmp <<= 8;            //数据左移到高8位
   9 |! [( m4 ~" X* ]; s) o( n8 j# \
7.     GPIO_Write(GPIOE，tmp);        //数据写入到GPIOE高8位
   ! m3 C: h# z7 ~; [6 l! q
8. }

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4.检测LCD是否忙

1. void LCD_CheckBusy(void)
   
2. {
   ) X; C2 T0 q0 I: d
3.     u8 sta;
   
4.     GPIO_OutData(0xff);
   
5.     LCD_RS=0;
   
6.     LCD_RW=1;
   * A5 ?* W# ^& z, L$ a" o0 C( _
7.     do{
   
8.         LCD_EN=1;
   
9.         delay_ms(5);
   
10.         sta = GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE，GPIO_Pin_15);
    / m' Z/ e" d2 s* {5 F" i8 W
11.         LCD_EN =0;
    
12.     }while(sta & 0x80);
    
13. }

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& k4 J/ T$ F# F3 b9 o' _
0 w9 L' g! ]/ A, O5.向LCD写一字节数据
+ U- L! X' C  L4 T2 l

1. /* LCD_RS = 1， LCD_RW = 0 */
   
2. void LCD_WriteData(u8 Dat)
   
3. {
   4 b6 J$ s, r$ T
4. 
     H- d8 [$ N4 A5 n0 a
5.     LCD_CheckBusy(); //忙则等待
   7 ]2 M/ ]# a7 Z+ ]2 ?7 W
6.     LCD_RS=1;
     c9 x1 q- G: D9 B' k
7.     LCD_RW=0;
   
8.     GPIO_OutData(Dat);
   2 x0 f2 k3 Q- G7 o9 n' M
9.     LCD_EN=1;
   3 b) ]: W. V: a9 g! u; J( [7 W& R+ _1 s
10.     delay_ms(1);
    # m# Z$ j2 e& z8 v* t& G" [6 U. W
11.     LCD_EN = 0;
    - v$ Q8 K$ v. A! E2 e8 K" Q
12.    
    
13. }

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& T* ~8 j+ R  Z 6.向LCD写一字节命令
2 o8 }7 ?8 v2 u, Z8 c/ t6 j9 |" w

1. /*LCD_RS = 0， LCD_RW = 0*/
   , A* r" p$ l. y& _& Q$ T) e
2. void LCD_WriteCmd(u8 Cmd)
   
3. {
   
4.     LCD_CheckBusy(); //忙则等待
   
5.     LCD_RS = 0;
   $ c0 [- g4 h. }% @' i4 O: H3 S/ i
6.     LCD_RW = 0;
   % ~) I5 C% q8 p
7.     GPIO_OutData(Cmd);   
   ; D1 S8 Z! O2 C
8.     LCD_EN = 1;
   
9.     delay_ms(1);
   
10.     LCD_EN = 0;     
    
11. }

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7 [) k4 A3 ^# ?; c4 Q/ n/ a# d! `. z7.LCD初始化

1. void LCD_Init(void)
   6 U/ P# A" d! o1 B
2. {
   
3.     LCD_WriteCmd(0x38);
   * E: W' a: h; Y+ N( U6 i; {
4.     LCD_WriteCmd(0x0C);
   
5.     LCD_WriteCmd(0x06);    /*显示光标移动设置*/    delay_ms(1);
   3 L) m# K$ X9 t, `; o* p
6.     LCD_WriteCmd(0x01);    /*显示清屏*/
   ' b$ t1 d0 O$ h) D+ n
7. }

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8.LCD清屏

1. <div>void LCD_ClearScrren(void)</div><div>{</div><div>    LCD_WriteCmd(0x01);</div><div>}</div>

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! l0 r: ^9 e" H% u; Z8 G- |0 `
* Y1 h  M: m4 Q" r, r
9.根据xy坐标，写入对应的数据位置

1. void LCD_SetCursor(u8 x， u8 y)
   
2. {
   3 h; L) Y; ]+ @  F- G; D# k$ e' m
3.     u8 addr;
     P) \8 t9 ^6 c) C6 F1 `. ^
4.     if (y == 0)
   0 w: f+ S7 N. a( ]' R$ S3 I  W+ Y8 ^
5.         addr = 0x00 + x;
   * X5 j: z4 [- u5 e
6.     else
   
7.         addr = 0x40 + x;
   
8.     LCD_WriteCmd(addr | 0x80);
   
9. }

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9 k$ Y1 P6 K$ ~- s% Z7 p6 X 10.根据xy坐标显示一个字符
1 P7 f% b6 h0 X, b9 g

1. void LCD_DisChar(u8 x，u8 y，u8 ch)
   
2. {
   ! I2 H/ x* D1 F: M* w2 J& o
3.     LCD_SetCursor(x，y);        //字符显示位置设定
   ; P7 F. O8 d4 m  V' P
4.     LCD_WriteData(ch);
   , i' N" b/ c" S) K9 n8 l1 W
5. }

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11.显示两位的数字

1. void LCD_DisNumber(u8 x，u8 y，u8 Num)
   4 X: |: U( }, |
2. {
   
3.     LCD_SetCursor(x，y);
   
4.     LCD_WriteData(0x30+Num/10);
   
5.     LCD_SetCursor(x+1，y);
   3 d" T+ \5 z5 R$ @6 A6 l
6.     LCD_WriteData(0x30+Num%10);
   
7. }

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6 [. [* |5 _# b/ i
" z$ I( ]2 b0 C! Q12.显示字符串

1. void LCD_DisString(u8 x，u8 y，u8 *str)
   % `. V& p" W( |* I; D
2. {
   3 {. N+ y: |4 U5 L7 z* b# q
3.     LCD_SetCursor(x， y);
   
4.     while(*str != '\0')
   
5.     {
   ; a8 f9 I% S# z8 J, W+ h" m
6.         LCD_WriteData(*str++);
   ! b7 k: \: K6 r1 v3 _& N) N
7.     }
   
8. }

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主函数
4 @) I& Q$ V. Z: `) j( `# j) y; k

1. int main(void)
   
2. {
   5 j6 }2 J) D) s" _; t5 M, K
3.     delay_init(168);
   
4.     LED_Init();
   / D. [- t4 a6 j* m9 b" n
5.    
   
6.     LCD_GPIO_Config();
   
7.     LCD_Init();
   
8.     LCD_ClearScrren();
   
9.     while(1)
   ) I( u1 h( r9 M2 W9 G" z* e1 m
10.     {
    
11.         delay_ms(500);
    0 Y7 Q( a$ q9 C: M; E- q
12.         LED1_ON;
    
13.         LCD_DisString(0，0，"abcdefghijklmnop");
    
14.         delay_ms(500);
    ! k- s$ n' S' j7 J7 D
15.         LED1_OFF;
    
16.         LCD_DisNumber(0，1，56);
    
17.         LCD_DisChar(2，1，'a');
    7 _' G* [2 K) u5 e) y
18.         LCD_DisString(3，1，" Hello World!");
    
19.     }   
    
20. }

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) M5 W0 `0 z  W4 j
实际显示效果:


$ j( }: V, R4 M' t2 g

显示非常完美，和51驱动没有什么区别

总结：
7 }2 B* |6 I' d: {实际运行时，不使用检测忙函数也行，1602显示正常了，接下来就是增加定时器显示时钟了。在设置IO口模式时，可以将模式设置为开漏模式，就可以实现双向IO的目的，即可输出，又可以读取外部输入。通过位带操作和宏定义就可以像51那样直接操作IO口输出高低电平了。
- r' B1 \& {( l) r+ B# d7 B6 L

# y0 {6 }3 {5 l' W( r3 ^! _
& T) P) z6 T, n7 D