16、水流测量系统搭建与编程指南

水流测量系统搭建与编程指南

1. 准备LCD模块

在这个项目中，我们选用了极为常见的HD44780兼容型16字符2行（16x2）显示屏。HD44780显示控制器芯片最初由日立开发，如今众多制造商纷纷效仿，使其成为了事实上的行业标准，在很多地方都能买到具有兼容接口的显示屏。这种兼容显示屏常见尺寸有8x1、8x2、16x1、16x2、20x2、20x4甚至40x4等。较大尺寸的显示屏有时会在模块内集成多个驱动芯片，但从微控制器的角度看，它们的接口格式和工作方式是相同的，只是能显示更多行和字符。

HD44780采用“并行”接口，需要连接很多引脚。并行接口的工作方式是一次性将完整的一个字节（8位）数据送到8条数据线，然后脉冲触发“Enable”引脚，告知模块该字节数据已准备好读取。这让微控制器有足够时间将各数据线设置到正确状态，期间模块会忽略这些引脚状态，当所有引脚都设置好后，“Enable”引脚的短脉冲会使数据被一次性读取。

和许多并行接口一样，HD44780接口是双向的，通过改变“R/W”（读写）引脚状态，既可以向LCD模块发送数据，也能从模块读取数据。在本项目中，我们不使用读取按钮状态的功能，所以将“R/W”引脚直接接地，使其强制进入“写”模式，这样在连接到Arduino时能节省一条数据线。此时，连接到LCD模块总共需要12个连接点，其中10个占用了Arduino有限的I/O线，包括8个数据位、Enable、RS、Ground和5V，线路较为复杂，几乎耗尽了Arduino的I/O线。

RS连接是“寄存器选择”线，用于在LCD的命令和数据模式之间切换。我们不能像处理Enable连接那样将其永久置为高电平或低电平，因为LCD驱动程序需要用它来初始化模块并发送数据。