news 2026/2/1 20:06:33

LCD12864初学者必读:操作流程全面讲解

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张小明

前端开发工程师

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LCD12864初学者必读:操作流程全面讲解

从点亮第一行字开始:LCD12864驱动实战全记录

你有没有过这样的经历?
手里的单片机代码写得飞起,传感器数据也读出来了,结果一接上LCD12864,屏幕要么全黑、要么乱码、要么干脆“装死”——啥都不显示。

别急,这几乎是每个嵌入式初学者都会踩的坑。
不是你代码写得不好,而是这块看似简单的液晶屏,其实藏着不少“脾气”。它不像OLED那样即插即用,也不像串口调试助手那样随打随出。想让它乖乖听话,就得摸清它的脾气、规矩和暗号

今天,我就带你从零开始,亲手把这块“难搞”的 LCD12864 给彻底拿下。不讲虚的,只讲你在实验室里真正会遇到的问题和解决办法。


为什么是 LCD12864?它到底特别在哪?

在五花八门的显示屏中,LCD12864算是个“老前辈”了。128×64 的分辨率,说高不高,说低也不算低。但它有个杀手锏——能直接显示汉字

很多新手以为它是靠主控芯片去查字库存图,其实不然。大多数常见的 LCD12864 模块(尤其是带 ST7920 控制器的),内部已经固化了 GB2312 中文字符库。你只要给它一个汉字编码,它自己就能翻译成 16×16 的点阵图像,根本不需要你额外存储字体文件。

这意味着什么?
意味着你用一个最基础的 51 单片机,不用外挂 SPI Flash,也不用跑 RTOS,就能做出“温度:25℃”、“系统运行中”这种带中文的界面。成本低、资源省、开发快——工业控制、智能仪表、教学实验里遍地都是它的身影。

但代价也很明显:初始化复杂、时序严格、稍有不慎就罢工

所以,掌握它的操作流程,本质上是在学习如何与一个“讲规矩”的硬件对话。


先搞明白它脑子里有什么

要驱动一块屏幕,光会接线还不够,得知道它内部是怎么组织信息的。ST7920 控制器把整个显示空间分成了几个“记忆区”,我们得对症下药:

DDRAM:存的是“文字指令”

  • 全称:Display Data RAM
  • 作用:存放你要显示的字符编码
  • 比如你写入'A'"好",控制器会自动去字库里找对应的图形
  • 文本模式下主要操作区域

CGRAM:自定义小图标的地方

  • 可以定义最多 8 个 5×8 点阵的小字符
  • 适合做进度条、电池符号、箭头等简单图形
  • 不常用,但关键时刻很实用

GDRAM:真正的像素画布

  • Graphic Display RAM,总共 1024 字节(128×64 bit)
  • 每个 bit 对应一个像素点,1 表示亮,0 表示灭
  • 图形模式下必须操作这里
  • 想画图、显示 Logo、做动画?全靠它

✅ 小贴士:你可以把 DDRAM 当作“打字机”,输入文字自动出结果;而 GDRAM 是“画板”,每一笔都得你自己一笔一笔描。


接线不能错:第一步就决定成败

再厉害的程序,接错了线也是白搭。先确认你的模块是不是基于ST7920(背面印着型号或买的时候说明写了)。如果是,那大概率支持 8 位并行和串行两种模式。

我们先从最直观的8 位并行模式开始调试。

MCU 引脚连接到 LCD
P0.0 ~ P0.7DB0 ~ DB7(数据总线)
P2.0RS(寄存器选择)
P2.1R/W(读/写)
P2.2E(使能信号)

电源部分:
- VDD 接 +5V,GND 接地
- Vo 接一个可调电阻(10kΩ),用来调对比度
- BLA 和 BLK 是背光引脚,一般 BLA 接 VDD(通过限流电阻),BLK 接 GND

🔍 常见翻车现场:
- 忘接 Vo → 屏幕一片漆黑或全白
- 背光亮但无内容 → 极可能是没发“开显示”指令
- 数据线接反了低位高位 → 显示错位、乱码

建议初期使用排线+面包板连接,确保接触良好。焊接前务必对照手册核对一遍!


上电之后别急着发命令:等它“醒过来”

很多人忽略这一点:液晶模块上电后需要稳定时间。ST7920 手册明确要求至少延时40ms

你可以这么理解:MCU 醒得快,但它搭档还没睡醒。你一上来就喊它干活,它听不清,自然没反应。

void Delay_ms(uint16_t time) { uint16_t i, j; for(i = 0; i < time; i++) for(j = 0; j < 123; j++); } // 主函数开头调用 Delay_ms(50); // 安全起见,多等10ms

这个延时虽然粗糙,但对于初学阶段完全够用。后期可以换成定时器实现更精准控制。


初始化三连击:三个0x30是关键密码

这才是重头戏!如果你只记住一件事,请记住这一句:

发送三次0x30指令,是为了让控制器确认你是“8位通信”的伙伴。

别笑,这是真的。ST7920 在启动时处于未知状态,第一次通信必须用特定方式唤醒它。连续三次0x30就是它的“唤醒咒语”。

下面是标准初始化流程(适用于 8 位模式):

void LCD_Init(void) { Delay_ms(50); LCD_Write_Command(0x30); // 启用基本指令集,8-bit mode Delay_ms(5); LCD_Write_Command(0x30); // 再来一次,确保同步 Delay_us(100); LCD_Write_Command(0x30); // 第三次,稳了 Delay_us(100); LCD_Write_Command(0x3C); // 扩展指令:开启绘图功能准备 Delay_us(100); LCD_Write_Command(0x0C); // 开显示,关光标,关闪烁 Delay_us(100); LCD_Write_Command(0x01); // 清屏 Delay_ms(2); }

📌 关键点解析:
-0x30:设置为 8 位数据接口,启用基本指令集
-0x3C:切换到扩展指令集,为后续图形操作铺路
-0x0C非常重要!很多人初始化完还是黑屏,就是因为忘了这一步
-0x01:清屏并归位地址指针

⚠️ 如果跳过前三次0x30,哪怕后面全对,也可能无法通信!


怎么跟它“说话”?写指令和写数据的区别

LCD12864 是个“双语者”:它既能听懂“命令”(比如“我要开始画画了”),也能接收“数据”(比如“这是你要画的内容”)。

区分它们靠两个引脚:
-RS:Register Select
- RS=0 → 指令
- RS=1 → 数据
-R/W:Read/Write
- R/W=0 → 写
- R/W=1 → 读(我们暂时只写)

封装两个核心函数:

void LCD_Write_Command(uint8_t cmd) { RS = 0; // 指令模式 RW = 0; // 写操作 DATA_PORT = cmd; // 把命令送上数据总线 E = 1; // 给个脉冲锁存 Delay_us(1); E = 0; Delay_us(50); // 等待执行完成 } void LCD_Write_Data(uint8_t dat) { RS = 1; // 数据模式 RW = 0; DATA_PORT = dat; E = 1; Delay_us(1); E = 0; Delay_us(50); }

其中E引脚的作用就像“回车键”——上升沿触发,告诉 LCD:“我现在送的数据有效,请收下。”

时序细节来自 datasheet,微秒级延时不容马虎。


想显示中文?地址定位是第一步

假设你想在第一行显示“你好世界”,该怎么操作?

  1. 先设置 DDRAM 地址指针(默认在 0x80)
  2. 连续写入 GB2312 编码的汉字
void LCD_Show_String(uint8_t addr, char *str) { LCD_Write_Command(addr); // 设置起始地址 while(*str) { LCD_Write_Data(*str++); } } // 使用示例 LCD_Show_String(0x80, "你好世界");

📌 地址常识:
- 第一行起始地址:0x80
- 第二行起始地址:0x90
- 第三行:0x88(注意不是按顺序!)
- 第四行:0x98

这是因为 ST7920 把屏幕分为左右两半,每半各两行。实际布局如下:

地址
第一行左半0x80
第二行左半0x90
第一行右半0x88
第二行右半0x98

不过对于中文显示,通常一行只能放 8 个汉字(16×16),所以一般只用前两行就够了。

💡 提示:Keil C51 支持中文字符串直接编译,前提是保存为 ANSI 编码(不要用 UTF-8)。否则会出现乱码。


想画图?进入 GDRAM 模式才是正道

文本看腻了?想显示个开机 Logo 或波形图?那就得进图形模式

步骤清晰:
1. 发送0x36指令,开启图形显示
2. 分页写入 GDRAM 数据
3. 最后再开显示

void LCD_Graph_On(void) { LCD_Write_Command(0x36); // 开启绘图模式 } void LCD_Clear_GDRAM(void) { uint8_t x, y; for(y = 0; y < 2; y++) { LCD_Write_Command(0x80 | y); // 设置页号(Y地址) LCD_Write_Command(0x80); // X地址设为0 for(x = 0; x < 128; x++) { LCD_Write_Data(0x00); // 写空白数据 } } }

📌 GDRAM 写入规则:
- 屏幕垂直方向被分成2 页(Page 0 和 Page 1)
- 每页负责 32 行像素(共 64 行)
- 每次写入 1 字节影响纵向连续 8 像素
- X 地址范围 0~127,Y 地址由页选择控制

举个例子:如果你想显示一张 128×64 的黑白图片,你需要准备一个 1024 字节的数组(每页 512 字节),然后逐页逐列写入 GDRAM。


遇到问题怎么办?这些“坑”我都替你踩过了

❌ 屏幕全黑 / 全白

→ 调节 Vo 引脚电压!接一个 10kΩ 电位器,中间抽头接 Vo,两边接 VDD 和 GND,边调边看。

❌ 背光亮但无内容

→ 检查是否发送了0x0C指令。没有这一步,即使内存有数据也不会显示。

❌ 显示乱码或方块

→ 编码问题!确保使用 GB2312 编码,避免使用 UTF-8 存储的中文。
→ 或者检查数据线是否有松动,特别是 D0~D7 是否一一对应。

❌ 图形上下颠倒或错位

→ GDRAM 地址未正确归零。每次绘图前记得重置 X/Y 地址指针。

❌ 初始化失败,毫无反应

→ 检查供电是否稳定,延迟是否足够
→ 确认模块确实是 ST7920 方案(有些是 KS0108,指令完全不同)
→ 示波器抓一下 E 信号,看看有没有脉冲输出


写在最后:学会和硬件“讲道理”

LCD12864 看似古老,但它教会我们的东西远不止“怎么显示一行字”。

它让我们第一次体会到:
-硬件是有脾气的:你不按它的节奏来,它就不理你;
-时序就是纪律:差几微秒都可能导致失败;
-底层协议不可绕过:每一根线、每一个指令都有意义;
-调试能力比代码更重要:能发现问题,才谈得上解决问题。

当你终于看到那一行“你好”稳稳地出现在屏幕上时,那种成就感,是任何高级框架都无法替代的。

也许未来你会转向 OLED、TFT、甚至 LVGL 图形界面,但请记得,正是这块小小的 12864,让你第一次真正触摸到了嵌入式世界的脉搏。


如果你正在尝试驱动这块屏幕,欢迎留言交流你遇到的问题。也可以分享你的第一个成功画面——那一定值得纪念。

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