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C语言实现：C51单片机驱动LCD屏幕显示字符串(Proteus+Keil)

news 2025/7/10 8:03:59

在Proteus中绘制电路原理图

我使用的版本是Protues8.16 ,Protues特别擅长仿真单片机及其外围设备，支持多种类型的微控制器，如8051、HC11、PIC、AVR、ARM、MSP430等，也可以设计pcb板，还能3D建模

1.新建工程

在 Start 栏中点击 New Project ,随后为项目命名并挑选项目存放路径

选择 DEFAULT 默认选项

选择 Do not create a PCB layout 不绘制PCB电路图

选择 No Firmware Project 无固件项目

选择 Schematic 示意图

2.添加并调整组件

进入画图界面后点击黄色小三角 Component Mode ，再点击蓝色的小P 添加组件

弹出的组件添加界面中，在左上角的 Keywords 中输入需要的元器件名称，双击名称即可添加元器件

添加以下元器件：AT89C51(MCU芯片，C语言程序都烧录到这个芯片里面)、 CAP(电容) 、CAP-ELEC(电解电容)、 CRYSTAL(晶振)、 LM016L(1602屏幕)、 RES(电阻)

点击左下角的旋转箭头就可以更改元器件的方向了

点击双向的金色传说箭头符号 Terminals Mode 终端栏就可以添加电源和地线了

点击蓝色总线符号 Buses Mode 可以添加总线

在绘制总线中需要注意一点，就是支线路的名称要一致，比如单片机的P1.0端口通过总线连接到屏幕的D0端口，需要两个端口连接到总线的支线名称完全一致。

在原理图中双击元器件即可修改元器件信息

3.绘制原理图

这一部分是最小系统板，在这次练习中是可有可无的，但是我还是把它加上了诶

这里单片机的P2.0/A8端口直接连接到屏幕的RW接口，P2.1/A9端口直接连接到屏幕的RS接口，P2.2/A10端口直接连接到屏幕的E接口

这里附上LCD1602屏幕和AT89C51芯片的引脚名称和功能表格，可以多了解下硬件知识

LCD1602屏幕引脚含义

引脚编号	引脚名称	功能描述
1	VSS	电源地
2	VDD	电源正极（+5V）
3	VEE	通过连接一个可变电阻（如电位器）到VEE引脚，可以调整液晶显示的对比度。
4	RS	注册选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器
5	RW	读/写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当RS和RW共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平RW为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平RW为低电平时可以写入数据
6	E	使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令
7	D0	并行数据输入端（0位）
8	D1	并行数据输入端（1位）
9	D2	并行数据输入端（2位）
10	D3	并行数据输入端（3位）
11	D4	并行数据输入端（4位）
12	D5	并行数据输入端（5位）
13	D6	并行数据输入端（6位）
14	D7	并行数据输入端（7位）

AT89C51芯片引脚含义

在Proteus中，AT89C51可以看到有39只引脚，因为Proteus中默认给芯片上电，有两只引脚隐藏起来了

引脚号	引脚名称	含义
1	P1.0	端口1的第0位，双向I/O口
2	P1.1	端口1的第1位，双向I/O口
...	...	...
8	P1.7	端口1的第7位，双向I/O口
9	RST	复位引脚，用于将单片机复位到初始状态
10	P3.0/RXD	端口3的第0位，双向I/O口，同时也是串行通信的接收端（RXD）
11	P3.1/TXD	端口3的第1位，双向I/O口，同时也是串行通信的发送端（TXD）
12	P3.2/INT0	端口3的第2位，双向I/O口，外部中断0输入
13	P3.3/INT1	端口3的第3位，双向I/O口，外部中断1输入
14	P3.4/T0	端口3的第4位，双向I/O口，定时器0的外部输入
15	P3.5/T1	端口3的第5位，双向I/O口，定时器1的外部输入
16	P3.6/WR	端口3的第6位，双向I/O口，外部数据存储器写使能
17	P3.7/RD	端口3的第7位，双向I/O口，外部数据存储器读使能
18	XTAL2	振荡器反相放大器的输出
19	XTAL1	振荡器反相放大器及内部时钟电路的输入
20	P2.0	端口2的第0位，双向I/O口
...	...	...
27	P2.7	端口2的第7位，双向I/O口，在访问外部存储器时用作高8位地址总线
28	PSEN	外部程序存储器读选通信号输出
29	ALE/PROG	地址锁存使能端，编程时作为编程脉冲输入
30	EA/VPP	外部访问允许端，高电平时从外部程序存储器读取指令，低电平时从内部程序存储器读取指令；编程时作为编程电源输入
31	P0.0	端口0的第0位，双向I/O口，在访问外部存储器时还用作低8位地址/数据总线
...	...	...
38	P0.7	端口0的第7位，双向I/O口，在访问外部存储器时还用作低8位地址/数据总线

在Keil中编写程序代码

准备工作

这里我使用得Keil4，大家在编写代码前一定要看一下是不是C51的版本。这里斌酱问我如何下载Keil4/5和C51 ，这里在官网下载就可以：Keil Product Downloads，ARM架构芯片下载ARM-MDK，C51系列下载C51就可以，32位51单片机下载C251.

安装过程中需要完成注册才能正常使用，在CSDN里有一大堆应对方法，无需淘宝付费购买，免费使得我像犀牛一样快乐。

在后续的新建项目中，要选择Atmel公司的AT89C51芯片

头文件及c语言文件

LCD1602.h

#ifndef __LCD_H__  
#define __LCD_H__  #define LCD_GO_HOME               0x02         // 设置AC（地址计数器）为0，并返回HOME位置  // 地址计数器自动增减设置  
#define LCD_AC_AUTO_INCREMENT     0x06         // 写入数据后，地址计数器自动加1  
#define LCD_AC_AUTO_DECREASE      0x04         // 写入数据后，地址计数器自动减1  
#define LCD_MOVE_ENABLE           0x05         // 允许显示数据移动  
#define LCD_MOVE_DISENABLE        0x04         // 禁止显示数据移动  // 显示控制相关指令  
#define LCD_DISPLAY_ON            0x0C         // 显示开  
#define LCD_DISPLAY_OFF           0x08         // 显示关  
#define LCD_CURSOR_ON             0x0A         // 光标显示  
#define LCD_CURSOR_OFF            0x08         // 光标不显示  
#define LCD_CURSOR_BLINK_ON       0x09         // 光标闪烁  
#define LCD_CURSOR_BLINK_OFF      0x08         // 光标不闪烁  // 显示移动相关指令，影响DDRAM（显示数据RAM）  
#define LCD_LEFT_MOVE             0x18         // LCD显示左移一位  
#define LCD_RIGHT_MOVE            0x1C         // LCD显示右移一位  
#define LCD_CURSOR_LEFT_MOVE      0x10         // 光标左移一位  
#define LCD_CURSOR_RIGHT_MOVE     0x14         // 光标右移一位  // 显示模式设置  
#define LCD_DISPLAY_DOUBLE_LINE   0x38         // 双行显示模式  
#define LCD_DISPLAY_SINGLE_LINE   0x30         // 单行显示模式  void LCD_cls(void);               // 清屏函数  
void LCD_write_data(unsigned char); // 写入数据到LCD  
void LCD_initial(void);             // 初始化LCD  
void LCD_set_position(unsigned char); // 设置LCD显示位置  
void LCD_prints(unsigned char *);   // 在LCD上显示字符串  
void LCD_printc(unsigned char);     // 在LCD上显示单个字符  #endif

LCD1602.c

#include "hardware.h"  
#include "lcd1602.h"  // 检查LCD是否忙碌，若忙碌则等待其空闲  
void LCD_check_busy(void)  
{  while(1)  {  LCD_EN = 0;  LCD_RS = 0;  LCD_RW = 1;  LCD_DATA = 0xff;  LCD_EN = 1;  if (!LCD_BUSY) break; // 若LCD不忙碌，则跳出循环  }  LCD_EN = 0;  
}  // 清屏函数，用于清除LCD上的显示内容  
void LCD_cls(void)  
{  LCD_check_busy(); // 首先检查LCD是否忙碌  LCD_RS = 0;  LCD_RW = 0;  LCD_DATA = 1;     // 发送清屏指令  LCD_EN = 1;  LCD_EN = 0;  
}  // 向LCD写入指令  
void LCD_write_instruction(unsigned char LCD_instruction)  
{  LCD_check_busy(); // 检查LCD是否忙碌  LCD_RS = 0;  LCD_RW = 0;  LCD_DATA = LCD_instruction; // 设置要写入的指令  LCD_EN = 1;  LCD_EN = 0;  
}  // 向LCD写入数据  
void LCD_write_data(unsigned char LCD_data)  
{  LCD_check_busy(); // 检查LCD是否忙碌  LCD_RS = 1;  LCD_RW = 0;  LCD_DATA = LCD_data; // 设置要写入的数据  LCD_EN = 1;  LCD_EN = 0;  
}  // 设置LCD的显示位置  
void LCD_set_position(unsigned char x)  
{  LCD_write_instruction(0x80 + x); // 通过写入指令来设置显示位置  
}  // 向LCD打印单个字符  
void LCD_printc(unsigned char lcd_data)  
{  LCD_write_data(lcd_data); // 写入要打印的字符数据  
}  // 向LCD打印字符串  
void LCD_prints(unsigned char *lcd_string)  
{  unsigned char i = 0;  while (lcd_string[i] != 0x00) // 遍历字符串，直到遇到结束符'\0'  {  LCD_write_data(lcd_string[i]); // 写入字符串中的每个字符  i++;  }  
}  // 初始化LCD  
void LCD_initial(void)  
{  LCD_write_instruction(LCD_AC_AUTO_INCREMENT | LCD_MOVE_DISENABLE); // 设置地址计数器自动增加，禁止显示移动  LCD_write_instruction(LCD_DISPLAY_ON | LCD_CURSOR_OFF); // 开启显示，关闭光标  LCD_write_instruction(LCD_DISPLAY_DOUBLE_LINE); // 设置为双行显示模式  LCD_cls(); // 清屏  
}

hardware.h

#include <reg51.h>	#ifndef __HARDWARE_H__ 
#define __HARDWARE_H__  #define LCD_DATA P1 // 将LCD的数据线定义为P1端口  sbit LCD_BUSY=LCD_DATA^7;  // 将LCD的BUSY位定义为P1.7，用于检测LCD是否忙碌  
sbit LCD_RW=P2^0;          // 将LCD的读写控制位定义为P2.0，用于控制读写操作  
sbit LCD_RS=P2^1;          // 将LCD的寄存器选择位定义为P2.1，用于选择数据寄存器或指令寄存器  
sbit LCD_EN=P2^2;          // 将LCD的使能位定义为P2.2，用于控制LCD的使能信号  #endif

main.c

#include<reg51.h>
#include<LCD1602.h> void main(void)
{LCD_initial();LCD_set_position(0);LCD_printc('G');LCD_prints("hello gayboys");LCD_set_position(0x40);LCD_printc('G');while(1){;}
}