使用单个I/O的微控制器的LCD

推荐的水平

初学者

液晶显示器-为什么你需要一个

液晶显示器，通常称为LCD，是微控制器显示可见信息的一种极好的方式。lcd可以显示从µC输出的时间、日期和温度等;它们还可以用来显示内存内容，并帮助调试程序。

lcd有几种尺寸可供选择，两种最常见的配置是两行16个字符(16x2)和四行20个字符(20x4)。对于一般用途，20x4可以显示比16x2多出两倍的信息，而且只需要多花很少的钱。因此，20x4将是作者在未来关于AAC的项目和技术文章中选择的展示。

LCD也有多种颜色可供选择，虽然红色和橙色也有它们的一席之地，但从长远来看，蓝色和绿色等更稳重的颜色可能更适合眼睛。下面是作者的20x4显示器的照片。注意所有显示的信息:天、时间、日期、当前温度、24小时高温、24小时低温，以及8种不同的告警状态。整个系统由PICAXE 20X2控制。

日立HD44780

液晶显示器不仅仅是显示面板。大多数包括接受数据并将数据转换成字母、数字和显示在显示雷竞技最新app屏上的符号的复杂电子设备。LCD输入的格式和协议对所有显示器都不一样，也没有普遍接受的标准。然而，常用的一种方法是由日立公司发明的，称为HD44780格式。这是作者所选择的格式，强烈推荐。

HD44780兼容显示器通常有14或16个输入连接(取决于显示器是否包含背光)并接受并行格式的数据。典型HD44780显示器的引脚表如下所示。

如你所见，有8个数据引线和HD44780显示器可以接受8位数据。除了数据引线外，还需要启用(E)引线和寄存器选择(RS)引线。因此，对于8位并行数据，在微控制器上占用10个I/ o。HD44780也可以操作4位数据，这是一个帮助，但与增加的两个控制导线，6 I/ o仍然使用。考虑到一个20引脚µC可以有不超过18个I/ o，奉献10甚至6个显示似乎过多。使用液晶显示器和一个更小的微控制器是不可能的，那么可以做什么呢?

串行到并行LCD适配器

为了保存微控制器I/ o，数据可以通过单个引脚以串行格式发送，但是HD44780显示器不能接收串行数据。一种解决方案是使用一个单独的，专用的微控制器与专门的代码转换串行数据为并行，并将其馈送给液晶显示器。这就是这里选择使用的方法。

同样，串行到并行转换协议没有标准，常用的方法有几种。其中最好的程序是由彼得安德森写的，并以预先编程的图片出售给成千上万满意的客户。安德森教授于2012年去世，出于对公平竞争的忠诚，他要求将自己的代码公开。因此，如果您有能力编程PIC微控制器，您可以下载他的代码，加载到您的PIC，并添加几个组件，构建自己的串行到并行LCD适配器。安德森甚至留下了手绘示意图让你开始。对于无法对图片进行编程的人士，两家不同的供应商仍可提供预编程芯片:现代设备和Wulfden。

另一个方便的选择是简单地购买一个套件，包括编程PIC，一个定制的印刷电路板，和所有其他部件需要构建一个连接到LCD背面的串行到并行转换器。Modern Device和Wulfden两家公司都提供这样一种工具，但价格很低，DIY的版本可能不值得一试。现代设备现在已经把他们的“套件”提升到一个新的水平，通过开发几乎所有组件已经焊接在PCB上的SMD版本。唯一剩下的焊接为终端用户是安装连接器连接LCD，和套件价格相当便宜。截至2015年9月14日，SMD套件和20x4显示器的售价约为23美元，包括在美国大陆的运费。

pic斧，PIC, Arduino，树莓派，等等

大多数(如果不是全部)微控制器可以使用串行到并行适配器一旦适当的波特率建立。现代设备的选择有2400、9600和19200;Wulfden增加了一个4800波特率的型号。波特率在适配器PIC中是硬编码的，所以一定要选择一个微控制器支持的速率。一般来说，更多µCs支持较低(较慢)的波特率。

连接方面，所有需要的是+5V和地电源适配器和LCD，和µC上的一个可用输出引脚。用户在他/她的代码中包括正确格式化的指令串行适配器，它执行转换为并行，并在LCD上显示消息。当你第一次看到它发生时，它看起来就像魔法一样，但它只是良好代码和大量硬件完成其工作的结果。

你可能会问:“我怎么知道如何编写我的代码，以便串行适配器理解我想要什么?”和往常一样，答案在手册中，Modern Device和Wulfden都提供了良好的文档。此外，您可以随时查阅最初的指令彼得·安德森(Peter Anderson)著。安德森教授的网站是各种微控制器的信息宝库，值得仔细浏览。

最后……

通过使用字符显示，您可以更容易地了解µC内部发生了什么，而且LCD显示很经济，耗电很少，而且使用起来很有趣。串行到并行适配器节省I/ o在您的微控制器，并使它方便移动显示从一个项目到另一个。

特别鼓励PICAXE爱好者购买20x4显示器和使用Peter Anderson代码的串行到并行适配器。为了充分利用即将到来的PICAXE项目和作者在AAC上发表的技术文章，这种组合是必需的。