如何利用LCD1602A进行显示电压？

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王淑兰

2021-11-25 14:28:44

刚开始学习STM32，用的是开发板是野火的指南者，这款板子网上资源很多。在学习ADC和LCD部分时，想利用手头仅有的LCD1602A进行显示电压，借助原有例程，经过不断调试后，就有如下代码（仅做交流学习）。
代码
main.c

#include "stm32f10x.h"
#include "bsp_SysTick.h"
#include "bsp_lcd1602a.h"
#include "bsp_adc.h"
#include

extern __IO uint16_t ADC_ConvertedValue;
// 局部变量，用于保存转换计算后的电压值
float ADC_ConvertedValueLocal;

int main(void)
{
uint8_t a[10];
USART_Config();
// ADC 初始化
ADCx_Init();
/*LCD1602A初始化*/
Lcd_Init();
Lcd1602a_ClearScreen();
Lcd1602a_Disp_Strs(0, 0, "voltage=");
Lcd1602a_Disp_Strs(14, 1, "V");
while(1)
{
    ADC_ConvertedValueLocal =(float) ADC_ConvertedValue/4096*3.3;
    sprintf(a,"%5.3f",ADC_ConvertedValueLocal);
    Lcd1602a_Disp_Strs(7, 1, a);
    SysTick_Delay_Ms(1000); //一秒刷新一次
}

这里的参数可以根据自己意愿调整字符显示位置，不过LCD1602A只有两行。这里运用了sprintf函数，这个函数可以将ADC获取的数据转化为字符串，具体用法可自行百度。

bsp_adc.h

#ifndef __ADC_H
#define __ADC_H

#include "stm32f10x.h"
// ADC 编号选择
// 可以是 ADC1/2，如果使用ADC3，中断相关的要改成ADC3的
#define ADC_APBxClock_FUN          RCC_APB2PeriphClockCmd
#define ADCx                         ADC2
#define ADC_CLK                      RCC_APB2Periph_ADC2

// ADC GPIO宏定义
// 注意：用作ADC采集的IO必须没有复用，否则采集电压会有影响
#define ADC_GPIO_APBxClock_FUN       RCC_APB2PeriphClockCmd
#define ADC_GPIO_CLK                RCC_APB2Periph_GPIOC
#define ADC_PORT                   GPIOC
#define ADC_PIN                      GPIO_Pin_1
// ADC 通道宏定义
#define ADC_CHANNEL                ADC_Channel_11

void ADCx_Init(void);
#endif /* __ADC_H */

这里的ADC通道和引脚可以根据数据手册进行自定义更改。

bsp_adc.c

#include "bsp_adc.h"
__IO uint16_t ADC_ConvertedValue;

//ADC GPIO初始化
static void ADCx_GPIO_Config(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
// 打开 ADC IO端口时钟
ADC_GPIO_APBxClock_FUN ( ADC_GPIO_CLK, ENABLE );
// 配置 ADC IO 引脚模式
// 必须为模拟输入
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = ADC_PIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;
// 初始化 ADC IO
GPIO_Init(ADC_PORT, &GPIO_InitStructure);
}

//配置ADC工作模式
static void ADCx_Mode_Config(void)
{
ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
// 打开ADC时钟
ADC_APBxClock_FUN ( ADC_CLK, ENABLE );

// ADC 模式配置
// 只使用一个ADC，属于独立模式
ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;

// 禁止扫描模式，多通道才要，单通道不需要
ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE ;

// 连续转换模式
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;

// 不用外部触发转换，软件开启即可
   ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;
// 转换结果右对齐
ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;
   // 转换通道1个
ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;
// 初始化ADC
ADC_Init(ADCx, &ADC_InitStructure);
// 配置ADC时钟为PCLK2的8分频，即9MHz
RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div8);
// 配置 ADC 通道转换顺序和采样时间
ADC_RegularChannelConfig(ADCx, ADC_CHANNEL, 1,
                        ADC_SampleTime_55Cycles5)；
// ADC 转换结束产生中断，在中断服务程序中读取转换值
ADC_ITConfig(ADCx, ADC_IT_EOC, ENABLE);
// 开启ADC ，并开始转换
ADC_Cmd(ADCx, ENABLE);
// 初始化ADC 校准寄存器
ADC_ResetCalibration(ADCx);
// 等待校准寄存器初始化完成
while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADCx));
// ADC开始校准
ADC_StartCalibration(ADCx);
// 等待校准完成
while(ADC_GetCalibrationStatus(ADCx));
// 由于没有采用外部触发，所以使用软件触发ADC转换
ADC_SoftwareStartConvCmd(ADCx, ENABLE);
}
static void ADC_NVIC_Config(void)
{
  NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
// 优先级分组
  NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);
// 配置中断优先级
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = ADC_IRQ;
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
  NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}

void ADCx_Init(void)
{
ADCx_GPIO_Config();
ADCx_Mode_Config();
ADC_NVIC_Config();
}

bsp_lcd1602a.h

#ifndef __BSP_LCD1602A_H
#define __BSP_LCD1602A_H
#include "stm32f10x.h"
#include "bsp_SysTick.h"

//以下引脚根据开发板的引脚自行设置好：1.时钟  2.GPIOx  3.引脚号
//RS --> data/cmd select io
#define    LCD1602A_RS_CLK             RCC_APB2Periph_GPIOB
#define    LCD1602A_RS_PORT             GPIOB
#define    LCD1602A_RS_PIN             GPIO_Pin_5

//R/W --> write/read select io
#define    LCD1602A_RW_CLK             RCC_APB2Periph_GPIOB
#define    LCD1602A_RW_PORT             GPIOB
#define    LCD1602A_RW_PIN             GPIO_Pin_6

//E --> en flag
#define    LCD1602A_E_CLK             RCC_APB2Periph_GPIOB
#define    LCD1602A_E_PORT             GPIOB
#define    LCD1602A_E_PIN             GPIO_Pin_7

/********8'bit data line***************/
//D0
#define    LCD1602A_D0_CLK             RCC_APB2Periph_GPIOB
#define    LCD1602A_D0_PORT             GPIOB
#define    LCD1602A_D0_PIN             GPIO_Pin_0

//D1
#define    LCD1602A_D1_CLK             RCC_APB2Periph_GPIOC
#define    LCD1602A_D1_PORT             GPIOC
#define    LCD1602A_D1_PIN             GPIO_Pin_13

//D2
#define    LCD1602A_D2_CLK             RCC_APB2Periph_GPIOE
#define    LCD1602A_D2_PORT             GPIOE
#define    LCD1602A_D2_PIN             GPIO_Pin_5

//D3
#define    LCD1602A_D3_CLK             RCC_APB2Periph_GPIOA
#define    LCD1602A_D3_PORT             GPIOA
#define    LCD1602A_D3_PIN             GPIO_Pin_6

//D4
#define    LCD1602A_D4_CLK             RCC_APB2Periph_GPIOA
#define    LCD1602A_D4_PORT             GPIOA
#define    LCD1602A_D4_PIN             GPIO_Pin_4

//D5
#define    LCD1602A_D5_CLK             RCC_APB2Periph_GPIOB
#define    LCD1602A_D5_PORT             GPIOB
#define    LCD1602A_D5_PIN             GPIO_Pin_1

//D6
#define    LCD1602A_D6_CLK             RCC_APB2Periph_GPIOB
#define    LCD1602A_D6_PORT             GPIOB
#define    LCD1602A_D6_PIN             GPIO_Pin_8

//D7
#define    LCD1602A_D7_CLK             RCC_APB2Periph_GPIOC
#define    LCD1602A_D7_PORT             GPIOC
#define    LCD1602A_D7_PIN             GPIO_Pin_6

//SETTING BIT AND STATS
#define LCD1602A_RS_SET       GPIO_SetBits(LCD1602A_RS_PORT, LCD1602A_RS_PIN)
#define LCD1602A_RS_CLR       GPIO_ResetBits(LCD1602A_RS_PORT, LCD1602A_RS_PIN)

#define LCD1602A_RW_SET       GPIO_SetBits(LCD1602A_RW_PORT, LCD1602A_RW_PIN)
#define LCD1602A_RW_CLR       GPIO_ResetBits(LCD1602A_RW_PORT, LCD1602A_RW_PIN)

#define LCD1602A_E_SET          GPIO_SetBits(LCD1602A_E_PORT, LCD1602A_E_PIN)
#define LCD1602A_E_CLR          GPIO_ResetBits(LCD1602A_E_PORT, LCD1602A_E_PIN)

/*all_define*/
#define LCD1602A_CMD_LINE_CLK    LCD1602A_RS_CLK | LCD1602A_RW_CLK | LCD1602A_E_CLK

#define LCD1602A_DATA_LINE_CLK    LCD1602A_D0_CLK | LCD1602A_D1_CLK | LCD1602A_D2_CLK
                  | LCD1602A_D3_CLK | LCD1602A_D4_CLK | LCD1602A_D5_CLK
                  | LCD1602A_D6_CLK | LCD1602A_D7_CLK

/*sel_write_operation_mode*/
typedef enum {Com = 0, Data = !Com} SelectStatus;
#define MODE_GPIO    GPIO_Mode_Out_PP
/*function mode*/
void Lcd_Write_State(SelectStatus Com_or_Data, uint8_t Write_Data);
void BSP_GPIO_WriteBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, SelectStatus BitVal);
void BSP_GPIO_Write(uint8_t Data);
void Lcd_Write_State(SelectStatus Com_or_Data, uint8_t Write_Data);
void Lcd_Init(void);
void Lcd1602a_ClearScreen(void);
void Lcd1602a_Set_Cursor(uint8_t x, uint8_t y);
void Lcd1602a_Disp_One_Str(uint8_t x, uint8_t y, uint8_t Str);
void Lcd1602a_Disp_Strs(uint8_t x, uint8_t y, uint8_t *Str);

#endif /*__BSP_LCD1602A_H*/

bsp_lcd1602a.c

#include "bsp_lcd1602a.h"
static void Lcd_GPIO_Config(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

/*cmd_line*/
   RCC_APB2PeriphClockCmd(LCD1602A_CMD_LINE_CLK, ENABLE);
   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = MODE_GPIO;
   GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = LCD1602A_RS_PIN; /*RS*/
   GPIO_Init(LCD1602A_RS_PORT, &GPIO_InitStructure);
   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = LCD1602A_RW_PIN; /*RW*/
   GPIO_Init(LCD1602A_RS_PORT, &GPIO_InitStructure);
   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = LCD1602A_E_PIN; /*E*/
   GPIO_Init(LCD1602A_E_PORT, &GPIO_InitStructure);

/*data_line*/
   RCC_APB2PeriphClockCmd(LCD1602A_DATA_LINE_CLK, ENABLE);
   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = MODE_GPIO;
   GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = LCD1602A_D0_PIN; /*D0*/
   GPIO_Init(LCD1602A_D0_PORT, &GPIO_InitStructure);
   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = LCD1602A_D1_PIN; /*D1*/
   GPIO_Init(LCD1602A_D1_PORT, &GPIO_InitStructure);
   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = LCD1602A_D2_PIN; /*D2*/
   GPIO_Init(LCD1602A_D2_PORT, &GPIO_InitStructure);
   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = LCD1602A_D3_PIN; /*D3*/
   GPIO_Init(LCD1602A_D3_PORT, &GPIO_InitStructure);
   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = LCD1602A_D4_PIN; /*D4*/
   GPIO_Init(LCD1602A_D4_PORT, &GPIO_InitStructure);
   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = LCD1602A_D5_PIN; /*D5*/
   GPIO_Init(LCD1602A_D5_PORT, &GPIO_InitStructure);
   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = LCD1602A_D6_PIN; /*D6*/
   GPIO_Init(LCD1602A_D6_PORT, &GPIO_InitStructure);
   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = LCD1602A_D7_PIN; /*D7*/
   GPIO_Init(LCD1602A_D7_PORT, &GPIO_InitStructure);
}

void BSP_GPIO_WriteBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, SelectStatus BitVal)
{
   /* Check the parameters */
   assert_param(IS_GPIO_ALL_PERIPH(GPIOx));
   assert_param(IS_GET_GPIO_PIN(GPIO_Pin));
   assert_param(IS_GPIO_BIT_ACTION(BitVal));
   if (BitVal != Bit_RESET)
   {
      GPIOx->BSRR = GPIO_Pin;
   }
   else
   {
      GPIOx->BRR = GPIO_Pin;
   }
}

void BSP_GPIO_Write(uint8_t Data)
{
   /*D0*/
   if(((Data&0x01)>>0) == 0x01)
   {
   LCD1602A_D0_PORT->BSRR = LCD1602A_D0_PIN;
   }
   else
   {
   LCD1602A_D0_PORT->BRR = LCD1602A_D0_PIN;
   }

/*D1*/
   if(((Data&0x02)>>1) == 0x01)
   {
   LCD1602A_D1_PORT->BSRR = LCD1602A_D1_PIN;
   }
   else
   {
   LCD1602A_D1_PORT->BRR = LCD1602A_D1_PIN;
   }

/*D2*/
   if(((Data&0x04)>>2) == 0x01)
   {
   LCD1602A_D2_PORT->BSRR = LCD1602A_D2_PIN;
   }
   else
   {
   LCD1602A_D2_PORT->BRR = LCD1602A_D2_PIN;
   }

/*D3*/
   if(((Data&0x08)>>3) == 0x01)
   {
   LCD1602A_D3_PORT->BSRR = LCD1602A_D3_PIN;
   }
   else
   {
   LCD1602A_D3_PORT->BRR = LCD1602A_D3_PIN;
   }

/*D4*/
   if(((Data&0x10)>>4) == 0x01)
   {
   LCD1602A_D4_PORT->BSRR = LCD1602A_D4_PIN;
   }
   else
   {
   LCD1602A_D4_PORT->BRR = LCD1602A_D4_PIN;
   }

/*D5*/
   if(((Data&0x20)>>5) == 0x01)
   {
   LCD1602A_D5_PORT->BSRR = LCD1602A_D5_PIN;
   }
   else
   {
   LCD1602A_D5_PORT->BRR = LCD1602A_D5_PIN;
   }

/*D6*/
   if(((Data&0x40)>>6) == 0x01)
   {
   LCD1602A_D6_PORT->BSRR = LCD1602A_D6_PIN;
   }
   else
   {
   LCD1602A_D6_PORT->BRR = LCD1602A_D6_PIN;
   }

/*D7*/
   if(((Data&0x80)>>7) == 0x01)
   {
   LCD1602A_D7_PORT->BSRR = LCD1602A_D7_PIN;
   }
   else
   {
   LCD1602A_D7_PORT->BRR = LCD1602A_D7_PIN;
   }
}

void Lcd_Write_State(SelectStatus Com_or_Data, uint8_t Write_Data)
{
   LCD1602A_E_CLR;
   SysTick_Delay_Ms( 1);
   LCD1602A_RW_CLR;
   BSP_GPIO_WriteBit(LCD1602A_RS_PORT, LCD1602A_RS_PIN, Com_or_Data);

   BSP_GPIO_Write(Write_Data);
   SysTick_Delay_Ms( 1);/*MIN-30ns*/
   LCD1602A_E_SET;
   SysTick_Delay_Ms( 2);/*MIN-150ns*/
   LCD1602A_E_CLR;
   SysTick_Delay_Ms( 3);
}

static void Lcd_Config(void)
{
   SysTick_Delay_Ms( 150);
   Lcd_Write_State(Com, 0x38);
   SysTick_Delay_Ms( 3);
   Lcd_Write_State(Com, 0x38);
   SysTick_Delay_Ms( 3);
   Lcd_Write_State(Com, 0x38);
   SysTick_Delay_Ms( 3);
   Lcd_Write_State(Com, 0x38);
   SysTick_Delay_Ms( 3);
   Lcd_Write_State(Com, 0x08);/**显示关闭**/
   SysTick_Delay_Ms( 3);
   Lcd_Write_State(Com, 0x01);/*清屏*/
   SysTick_Delay_Ms( 3);
   Lcd_Write_State(Com, 0x0f);/*显示开，光标开，光标闪烁开*/
   SysTick_Delay_Ms( 3);
   Lcd_Write_State(Com, 0x06);/*地址自增一，屏幕不移动*/
}

void Lcd_Init(void)
{
   Lcd_GPIO_Config();
   Lcd_Config();
}

/*清屏*/
void Lcd1602a_ClearScreen(void)
{
   Lcd_Write_State(Com, 0x01);
}
/*设置光标位置*/
void Lcd1602a_Set_Cursor(uint8_t x, uint8_t y)
{
    if (y == 0)
   {
      Lcd_Write_State(Com, 0x80 + x);//第一行
   }
    else
   {
        Lcd_Write_State(Com, 0xC0 + x);//第二行
   }
}

/*显示字符串，坐标(x,y)，str 字符串指针*/
void Lcd1602a_Disp_Strs(uint8_t x, uint8_t y, uint8_t *Str)
{
   if (y == 0)
   {
      Lcd_Write_State(Com, 0x80 + x);
   }
   else
   {
      Lcd_Write_State(Com, 0xC0 + x);
   }

   while(*Str != '')
   {
      Lcd_Write_State(Data, *Str++);
   }
}

stm32f10x_it.c部分添加如下代码即可

void ADC_IRQHandler(void)
{
if (ADC_GetITStatus(ADCx,ADC_IT_EOC)==SET)
{
  // 读取ADC的转换值
  ADC_ConvertedValue = ADC_GetConversionValue(ADCx);
}
ADC_ClearITPendingBit(ADCx,ADC_IT_EOC);
}

延时部分的函数，可以采用软件延时，我这里采用的是系统的定时器，不再赘述。

总结：这个代码的编写没有多大难度，参考原有例程，将ADC和LCD部分代码整合，不要复用GPIO，在参考实际LCD1602A的数据手册，就能搞出个大概，再不断调试就能调出来。

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