I2C LCD1602 HAL库

### 关于I2C LCD1602与HAL库的相关资料及示例代码 #### 驱动实现概述 LCD1602 是一种常见的字符型液晶显示器，通过 I2C 接口连接到 STM32 微控制器可以显著减少所需的 GPIO 数量。STM32 的 HAL 库提供了丰富的接口函数来简化 I2C 总线的操作[^2]。为了驱动 LCD1602，通常会使用一个带有 I2C 接口的适配模块（如 PCF8574 或类似的扩展芯片），该模块作为从设备挂载在 I2C 总线上。 以下是基于 HAL 库的 I2C LCD1602 示例代码及其说明： --- #### 初始化 I2C 外设 首先需要初始化 STM32 的 I2C 外设。可以通过 CubeMX 工具自动生成基础代码，或者手动编写如下配置： ```c // 定义 I2C 地址和句柄 #define LCD_ADDRESS 0x27 // 根据实际硬件设置调整地址 I2C_HandleTypeDef hi2c1; void MX_I2C1_Init(void) { hi2c1.Instance = I2C1; hi2c1.Init.ClockSpeed = 100000; // 设置时钟频率为 100kHz hi2c1.Init.DutyCycle = I2C_DUTYCYCLE_2; hi2c1.Init.OwnAddress1 = 0; hi2c1.Init.AddressingMode = I2C_ADDRESSINGMODE_7BIT; hi2c1.Init.DualAddressMode = I2C_DUALADDRESS_DISABLE; hi2c1.Init.GeneralCallMode = I2C_GENERALCALL_DISABLE; hi2c1.Init.NoStretchMode = I2C_NOSTRETCH_DISABLE; if (HAL_I2C_Init(&hi2c1) != HAL_OK) { Error_Handler(); // 错误处理函数 } } ``` 此部分代码用于初始化 I2C1 外设，并将其配置为主模式，通信速度为 100 kHz[^3]。 --- #### 编写通用 I2C 发送函数 定义一个发送单字节数据至指定地址的通用函数： ```c void I2C_SendByte(uint8_t address, uint8_t reg, uint8_t data) { HAL_StatusTypeDef status = HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1, address, reg, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &data, 1, 100); if (status != HAL_OK) { Error_Handler(); } } ``` `HAL_I2C_Mem_Write()` 函数用于向特定内存位置写入数据，适用于带寄存器映射的设备。 --- #### LCD 控制命令集 LCD1602 支持一系列控制指令，例如清屏、光标移动、显示开关等。这些指令可以直接通过 I2C 转发给 LCD 模块。以下是一些常用命令： | 命令 | 描述 | |------|------| | `0x01` | 清屏 | | `0x0C` | 显示开，光标关闭 | | `0x06` | 文本右移 | --- #### 实现 LCD 初期化函数 初始化 LCD 并设置基本参数： ```c void LCD_Init(void) { delay_ms(50); // 上电延时 I2C_SendByte(LCD_ADDRESS, 0x00, 0x38); // 功能设置：8位数据长度，2行显示，5x7点阵 delay_ms(5); I2C_SendByte(LCD_ADDRESS, 0x00, 0x0C); // 开启显示，关闭光标 delay_ms(5); I2C_SendByte(LCD_ADDRESS, 0x00, 0x06); // 自增地址计数器，文字不滚动 delay_ms(5); I2C_SendByte(LCD_ADDRESS, 0x00, 0x01); // 清屏 delay_ms(5); } ``` 以上代码完成了 LCD 的初始配置，包括显示模式、光标状态以及屏幕清除操作[^1]。 --- #### 字符打印函数 提供一个简单的字符串打印功能： ```c void LCD_Print(char *str) { while (*str) { I2C_SendByte(LCD_ADDRESS, 0x40, *(str++)); // 将字符写入 DDRAM } } void LCD_SetCursor(uint8_t row, uint8_t col) { uint8_t addr; switch(row){ case 0: addr = 0x00 + col; break; case 1: addr = 0x40 + col; break; default: return; } I2C_SendByte(LCD_ADDRESS, 0x00, 0x80 | addr); // 设置 DDRAM 地址指针 } ``` `LCD_Print()` 函数逐个将字符串中的字符发送到 LCD；而 `LCD_SetCursor()` 则允许定位光标的位置以便分多行显示内容。 --- #### 测试程序 最后，在主循环中调用上述函数测试 LCD 是否正常工作： ```c int main(void) { HAL_Init(); MX_GPIO_Init(); MX_I2C1_Init(); LCD_Init(); LCD_SetCursor(0, 0); LCD_Print("Hello World"); LCD_SetCursor(1, 0); LCD_Print("STM32-I2C"); while (1) { HAL_Delay(1000); // 主循环延迟一秒 } } ``` 运行后，屏幕上应依次显示两行文本：“Hello World” 和 “STM32-I2C”。 --- ###