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！

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。

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）。

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

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。

硬件电路连接





程序设计
1.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)
   
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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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)
   
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 : */
   
8.     IO_Init.GPIO_Mode=GPIO_Mode_OUT;        //输出
   
9.     IO_Init.GPIO_OType=GPIO_OType_PP;        //推挽模式
   
10.     IO_Init.GPIO_Pin=GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_6;
    
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*/
    
16.     IO_Init.GPIO_Mode=GPIO_Mode_OUT;
    
17.     IO_Init.GPIO_OType=GPIO_OType_OD;        //开漏输出可双向
    
18.     IO_Init.GPIO_Pin=LCD_DB;
    
19.     IO_Init.GPIO_PuPd=GPIO_PuPd_UP;            //上拉
    
20.     IO_Init.GPIO_Speed=GPIO_Speed_2MHz;        
    
21.     GPIO_Init(GPIOE，&IO_Init);                        
    
22.     /*测试 : 高电平3.3v
    
23.     LCD_RS=1;
    
24.     LCD_RW=1;
    
25.     LCD_EN=1;
    
26.     GPIO_SetBits(GPIOE，LCD_DB); */
    
27. }

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3.实现P1=0xff功能的函数，带参数

1. void GPIO_OutData(u8 Dat)
   
2. {
   
3.     u16 tmp;
   
4.     tmp = 0;
   
5.     tmp =Dat;
   
6.     tmp <<= 8;            //数据左移到高8位
   
7.     GPIO_Write(GPIOE，tmp);        //数据写入到GPIOE高8位
   
8. }

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4.检测LCD是否忙

1. void LCD_CheckBusy(void)
   
2. {
   
3.     u8 sta;
   
4.     GPIO_OutData(0xff);
   
5.     LCD_RS=0;
   
6.     LCD_RW=1;
   
7.     do{
   
8.         LCD_EN=1;
   
9.         delay_ms(5);
   
10.         sta = GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE，GPIO_Pin_15);
    
11.         LCD_EN =0;
    
12.     }while(sta & 0x80);
    
13. }

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5.向LCD写一字节数据

1. /* LCD_RS = 1， LCD_RW = 0 */
   
2. void LCD_WriteData(u8 Dat)
   
3. {
   
4. 
   
5.     LCD_CheckBusy(); //忙则等待
   
6.     LCD_RS=1;
   
7.     LCD_RW=0;
   
8.     GPIO_OutData(Dat);
   
9.     LCD_EN=1;
   
10.     delay_ms(1);
    
11.     LCD_EN = 0;
    
12.    
    
13. }

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6.向LCD写一字节命令

1. /*LCD_RS = 0， LCD_RW = 0*/
   
2. void LCD_WriteCmd(u8 Cmd)
   
3. {
   
4.     LCD_CheckBusy(); //忙则等待
   
5.     LCD_RS = 0;
   
6.     LCD_RW = 0;
   
7.     GPIO_OutData(Cmd);   
   
8.     LCD_EN = 1;
   
9.     delay_ms(1);
   
10.     LCD_EN = 0;     
    
11. }

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7.LCD初始化

1. void LCD_Init(void)
   
2. {
   
3.     LCD_WriteCmd(0x38);
   
4.     LCD_WriteCmd(0x0C);
   
5.     LCD_WriteCmd(0x06);    /*显示光标移动设置*/    delay_ms(1);
   
6.     LCD_WriteCmd(0x01);    /*显示清屏*/
   
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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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.     u8 addr;
   
4.     if (y == 0)
   
5.         addr = 0x00 + x;
   
6.     else
   
7.         addr = 0x40 + x;
   
8.     LCD_WriteCmd(addr | 0x80);
   
9. }

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10.根据xy坐标显示一个字符

1. void LCD_DisChar(u8 x，u8 y，u8 ch)
   
2. {
   
3.     LCD_SetCursor(x，y);        //字符显示位置设定
   
4.     LCD_WriteData(ch);
   
5. }

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11.显示两位的数字

1. void LCD_DisNumber(u8 x，u8 y，u8 Num)
   
2. {
   
3.     LCD_SetCursor(x，y);
   
4.     LCD_WriteData(0x30+Num/10);
   
5.     LCD_SetCursor(x+1，y);
   
6.     LCD_WriteData(0x30+Num%10);
   
7. }

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12.显示字符串

1. void LCD_DisString(u8 x，u8 y，u8 *str)
   
2. {
   
3.     LCD_SetCursor(x， y);
   
4.     while(*str != '\0')
   
5.     {
   
6.         LCD_WriteData(*str++);
   
7.     }
   
8. }

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主函数

1. int main(void)
   
2. {
   
3.     delay_init(168);
   
4.     LED_Init();
   
5.    
   
6.     LCD_GPIO_Config();
   
7.     LCD_Init();
   
8.     LCD_ClearScrren();
   
9.     while(1)
   
10.     {
    
11.         delay_ms(500);
    
12.         LED1_ON;
    
13.         LCD_DisString(0，0，"abcdefghijklmnop");
    
14.         delay_ms(500);
    
15.         LED1_OFF;
    
16.         LCD_DisNumber(0，1，56);
    
17.         LCD_DisChar(2，1，'a');
    
18.         LCD_DisString(3，1，" Hello World!");
    
19.     }   
    
20. }

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实际显示效果:

显示非常完美，和51驱动没有什么区别

总结：
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。