任意2个io直接驱动LCD1602，不需外加芯片

544316200 · 发表于 2014-1-23 09:52

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用尽量少的IO来驱动1602，以适应在某些引脚较少的MCU，如Tiny系列等。废话少说，先上图，如果大家觉得有意思请起个哄...

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说明一下，连接LCD1602的四根引线，除了红黑两根电源，两根黄色的就是信号线，其中一根传送RS和E信号，另一根传送D4~D7信号，即用四位总线驱动。

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这就是电路，细心的朋友会发现实物图中有几个贴片的阻容件，秘密就在这里，利用电容的记忆效应，靠相差很大的时间常数把并行的数据转为串行。

// Drive a LCD1602 with 2 wire

//===================================================

//ICC-AVR application

// Target : M16

// Crystal: 4.0000Mhz

#include <iom16v.h>

#include <macros.h>

#define Set_E PORTB

=2

#define Clr_E PORTB&=~2

#define Set_D PORTB

=1

#define Clr_D PORTB&=~1

#define Set_xy(y,x) Send(0,(y<<6)

(x&15)

0x80)

//===================================================

void init_devices(void)

{

CLI(); //disable all interrupts

DDRB = 0x03;

MCUCR = 0x00;

GICR = 0x00;

SEI(); //re-enable interrupts

}

//===================================================

void Delay(unsigned int i)

{

while(i--);

}

//===================================================

void Send(unsigned char RS, unsigned char dat)

{

unsigned char i;

for (i = 2; i > 0; i--)

{

if (dat & 0x80) Set_D; else Clr_D;

Delay(10608);//14520us

if (RS) Set_E;

if (dat & 0x40) Set_D; else Clr_D;

Delay(462); //660us

if (dat & 0x20) Set_D; else Clr_D;

Delay(18); //30us

Set_E;

if (dat & 0x10) Set_D; else Clr_D;

_NOP(); //0.5us < t < 1.36us

Clr_E;

dat <<= 4;

}

//===================================================

void init_1602(void)

{

unsigned char i = 3;

Clr_D;

Clr_E;

Delay(10608);

do{

Clr_D;

Delay(462);

Set_D;

Set_E;

Delay(18);

if (i == 0) Clr_D;

_NOP();_NOP();_NOP();

Clr_E;

}while(i--);

Send(0,0x28);

Send(0,0x01);

Send(0,0x0f);

}

//===================================================

void Send_S(unsigned char *p)

{

while(*p) Send(1,*p++);

}

//===================================================

void main(void)

{

unsigned char i;

init_devices();

init_1602();

Set_xy(0,2);

Send_S("Hello world!");

Set_xy(1,3);

Send_S("I'm COWBOY.");

for (i=0;i<255;i++) Delay(10000);

Send(0,0x01);

Set_xy(0,3);

Send_S("Welcome to");

Set_xy(1,1);

Send_S("www.ourdev.cn");

while(1);

}

为了保证数据传输的可靠性，相邻的两bit数据，RC时间常数相差需很大，我这里设定为22倍左右，差距越大，可靠性就越高。事实上，我试了12倍的间隔，仍能正常工作，但考虑到阻容的误差和温漂，以及电磁干扰等因素，选用了22倍间隔。太长的等比间隔，会带来了数据传送速度很慢的问题。连续发送多个字节时，通讯线将会忙不过来，必须等待。为解决此问题，我另外写了个程序，设立发送缓冲区，环状FIFO结构，来暂存待显示的内容，并用定时中断来完成自动发送。IO是省了，却带来几十字节的内存开销，还要占用一个定时器。

大多数人会有疑问，就那么几个阻容，能可靠工作吗？我也考虑了这问题，在实际的应用中，常常看到数据线上都有小电阻与小电容组成的低通滤波网络来提高数据传输的可靠性。这里的RC用法类似，选用更大的RC，理论上对抵抗外界EMC干扰更有效，设计上只要保证时钟脉冲的下降沿时刻，各数据线的上电平符合LCD1602的要求(VH>4V,VL<1V)。实际测试表现如何？用了简单的方法进行模拟：1.不断发送数据，然后打通手机瞬间，把手机天线紧靠数据线，未发现异常。 2.用工作中的示波器信号线的地线，不断触碰LCD1602相关引脚，也未发现异常。当然这种测试并不规范，所以这种驱动方式玩玩可以，用在产品上还得慎重考虑。