基于 HD44780 的字符 LCD 需要微控制器至少 6 條 I/O 線來顯示數(shù)據(jù)。因此，它們不適合像 PIC12F 系列微芯片這樣的低引腳微控制器。在這個項目中，我將展示如何僅使用微控制器的 3 個引腳來驅(qū)動基于 HD44780 的 LCD 顯示器。我將用 PIC12F683 微芯片來演示它。來自微控制器的字符數(shù)據(jù)和命令被串行傳輸?shù)揭莆患拇嫫鳎?4HC595），并且移位寄存器的并行輸出被饋送到LCD引腳。
　　關(guān)于74HC595　　74HC595是一款高速8位串行輸入、串行或并行輸出移位寄存器，具有存儲寄存器和三態(tài)輸出。

　　引腳分配_1
　　移位寄存器和存儲寄存器具有獨立的時鐘，分別為SH_CP和ST_CP。移位寄存器中的數(shù)據(jù)在 SH_CP 正向跳變時移位，移位寄存器的內(nèi)容將在 ST_CP 正向跳變時傳輸?shù)酱鎯拇嫫?。如果我們將兩個時鐘連接在一起，移位寄存器將始終比存儲寄存器早一個時鐘。當輸出使能（OE）為低電平時，存儲寄存器的 8 位數(shù)據(jù)將出現(xiàn)在并行輸出（Q0-Q7）處。
　　在此項目中，SH_CP 和 ST_CP 捆綁在一起。因此，如果我們想在Q0-Q7處接收串行傳輸?shù)?位并行形式，則在傳輸串行數(shù)據(jù)的第8位后需要一個額外的時鐘脈沖，因為時鐘是捆綁的并且存儲寄存器是1個時鐘移位寄存器后面。
　　基于HD44780的字符液晶屏
　　所有基于 HD44780 的字符 LCD 顯示器均使用 14 條線連接：8 條數(shù)據(jù)線 (D0-D7)、3 條控制線（RS、E、R/W）和 3 條電源線（Vdd、Vss、Vee）。某些 LCD 可能具有 LED 背光，因此它們可能具有額外的連接（通常是兩個：LED+ 和 LED-）。
　　引腳排列_2
　　電路圖　　該項目的硬件部分相當簡單。具有挑戰(zhàn)性的部分是編寫驅(qū)動程序軟件，該軟件負責將字符數(shù)據(jù)和命令串行傳輸?shù)?74HC595 串行輸入并行輸出移位寄存器所需的正確操作序列。移位寄存器并行輸出然后連接到 LCD 數(shù)據(jù)線 (D4-D7) 和 RS 控制引腳。這種布置需要微控制器的 3 個引腳在并行 LCD 顯示器上顯示字符數(shù)據(jù)：2 個引腳用于向 74HC595 提供時鐘和數(shù)據(jù)，1 個引腳用于 LCD 模塊的使能控制 (E) 引腳。由于數(shù)據(jù)傳輸采用 4 位模式，因此任何 8 位命令或字符數(shù)據(jù)都分兩步發(fā)送：先發(fā)送高半字節(jié)，然后發(fā)送低半字節(jié)。 R/W 控制引腳接地，因此在這種情況下無法從 LCD 模塊讀取數(shù)據(jù)或狀態(tài)。

　
　　75HC595 的 SH_CP (11) 和 ST_CP (12) 時鐘輸入連接在一起，并由一個微控制器引腳驅(qū)動。來自微控制器的串行數(shù)據(jù)通過 DS (14) 引腳饋送到移位寄存器。 OE(13)引腳接地，復位引腳MR(10)拉高。 74HC595 的并行輸出 Q0-Q3 連接到 LCD 模塊的 D4-D7 引腳。同樣，Q4 輸出用作 RS 控制引腳。如果 LCD 模塊帶有內(nèi)置背光 LED，則可以通過上面所示的 LED 控制引腳簡單地打開或關(guān)閉它。將 LED 引腳拉至邏輯高電平將打開背光。
　　電路焊接在通用原型板上
　　首先，2 個時鐘后，饋送到 74HC595 DS 引腳的一位數(shù)據(jù)出現(xiàn)在 Q0 輸出處（因為 SH_CP 和 ST_CP 相連）。因此，發(fā)送 4 位數(shù)據(jù) (D4-D7) 和 RS 信號需要 6 個時鐘脈沖，直到它們分別出現(xiàn)在 Q0-Q4 輸出處。當LCD模塊打開時，它被初始化為8位模式。應發(fā)送多個初始化命令以在 4 位模式下操作 LCD 模塊。這里討論的所有驅(qū)動程序例程都是用 mikroC 編譯器編寫的。它們僅適用于 16×2 LCD 模塊。用戶可以修改 Initialize_LCD() 例程內(nèi)的初始化操作以考慮其他 LCD 配置。驅(qū)動程序及其功能如下所述。
　　Initialize_LCD() ：初始化 LCD 模塊，使其工作為 4 位模式、2 行顯示、5×7 大小字符、顯示 ON、無光標。Write_LCD_Data() ：發(fā)送一個字符字節(jié)以在當前光標位置顯示。Write_LCD_Cmd() ：向 LCD 模塊寫入命令字節(jié)。Write_LCD_Nibble() ：數(shù)據(jù)或命令字節(jié)作為兩個半字節(jié)發(fā)送到 LCD 模塊。因此，該函數(shù)例程負責將半字節(jié)數(shù)據(jù)發(fā)送到 LCD 模塊。Write_LCD_Text() ：該例程用于發(fā)送字符串以在當前光標位置顯示。Position_LCD() :改變當前光標位置
　　在程序開始時，您需要為所選的微控制器端口定義 Data_Pin、Clk_Pin 和 Enable_Pin。我將在這里演示如何使用這些驅(qū)動程序例程在不同位置顯示兩個閃爍的字符串 Message1 和 Message2。我將使用 PIC12F683 微控制器測試我們的串行 LCD 模塊。測試電路如下圖所示。
　　鎖定、數(shù)據(jù)和啟用線路通過 GP1、GP5 和 GP2 端口提供服務。