Библиотека для работы с жки. Работа с символьными ЖКИ на базе HD44780
- Модуль FC-113 сделан на базе микросхемы PCF8574T, которая представляет собой 8-битный сдвиговый регистр - «расширитель» входов-выходов для последовательной шины I2C. На рисунке микросхема обозначена DD1.
- R1 - подстроечный резистор для регулировки контрастности ЖК дисплея.
- Джампер J1 используется для включения подсветки дисплея.
- Выводы 1…16 служат для подключения модуля к выводам LCD дисплея.
- Контактные площадки А1…А3 нужны для изменения адреса I2C устройства. Запаивая соответствующие перемычки, можно менять адрес устройства. В таблице приведено соответствие адресов и перемычек: "0" соответствует разрыву цепи, "1" - установленной перемычке. По умолчанию все 3 перемычки разомкнуты и адрес устройства 0x27 .
2 Схема подключения ЖК дисплея к Arduino по протоколу I2C
Подключение модуля к Arduino осуществляется стандартно для шины I2C: вывод SDA модуля подключается к аналоговому порту A4, вывод SCL - к аналоговому порту A5 Ардуино. Питание модуля осуществляется напряжением +5 В от Arduino. Сам модуль соединяется выводами 1…16 с соответствующими выводами 1…16 на ЖК дисплее.
3 Библиотека для работы по протоколу I2C
Теперь нужна библиотека для работы с LCD по интерфейсу I2C. Можно воспользоваться, например, вот этой (ссылка в строке "Download Sample code and library").
Скачанный архив LiquidCrystal_I2Cv1-1.rar разархивируем в папку \libraries\ , которая находится в директории Arduino IDE.
Библиотека поддерживает набор стандартных функций для LCD экранов:
| Функция | Назначение |
|---|---|
| LiquidCrystal() | создаёт переменную типа LiquidCrystal и принимает параметры подключения дисплея (номера выводов); |
| begin() | инициализация LCD дисплея, задание параметров (кол-во строк и символов); |
| clear() | очистка экрана и возврат курсора в начальную позицию; |
| home() | возврат курсора в начальную позицию; |
| setCursor() | установка курсора на заданную позицию; |
| write() | выводит символ на ЖК экран; |
| print() | выводит текст на ЖК экран; |
| cursor() | показывает курсор, т.е. подчёркивание под местом следующего символа; |
| noCursor() | прячет курсор; |
| blink() | мигание курсора; |
| noBlink() | отмена мигания; |
| noDisplay() | выключение дисплея с сохранением всей отображаемой информации; |
| display() | включение дисплея с сохранением всей отображаемой информации; |
| scrollDisplayLeft() | прокрутка содержимого дисплея на 1 позицию влево; |
| scrollDisplayRight() | прокрутка содержимого дисплея на 1 позицию вправо; |
| autoscroll() | включение автопрокрутки; |
| noAutoscroll() | выключение автопрокрутки; |
| leftToRight() | задаёт направление текста слева направо; |
| rightToLeft() | направление текста справа налево; |
| createChar() | создаёт пользовательский символ для LCD-экрана. |
4 Скетч для вывода текста на LCD экран по шине I2C
Откроем образец: Файл Образцы LiquidCrystal_I2C CustomChars и немного его переделаем. Выведем сообщение, в конце которого будет находиться мигающий символ. В комментариях к коду прокомментированы все нюансы скетча.
#include
Кстати, символы, записанные командой lcd.createChar(); , остаются в памяти дисплея даже после выключения питания, т.к. записываются в ПЗУ дисплея 1602.
5 Создание собственных символов для ЖК дисплея
Немного подробнее рассмотрим вопрос создания собственных символов для ЖК экранов. Каждый символ на экране состоит из 35-ти точек: 5 в ширину и 7 в высоту (+1 резервная строка для подчёркивания). В строке 6 приведённого скетча мы задаём массив из 7-ми чисел: {0x0, 0xa, 0x1f, 0x1f, 0xe, 0x4, 0x0} . Преобразуем 16-ричные числа в бинарные: {00000, 01010, 11111, 11111, 01110, 00100, 00000} . Эти числа - не что иное, как битовые маски для каждой из 7-ми строк символа, где "0" обозначают светлую точку, а "1" - тёмную. Например, символ сердца, заданный в виде битовой маски, будет выглядеть на экране так, как показано на рисунке.
6 Управление ЖК экраном по шине I2C
Загрузим скетч в Arduino. На экране появится заданная нами надпись с мигающим курсором в конце.
7 Что находится «за» шиной I2C
В качестве бонуса рассмотрим временную диаграмму вывода латинских символов "A", "B" и "С" на ЖК дисплей. Эти символы имеются в ПЗУ дисплея и выводятся на экран просто передачей дисплею их адреса. Диаграмма снята с выводов RS, RW, E, D4, D5, D6 и D7 дисплея, т.е. уже после преобразователя FC-113 «I2C параллельная шина». Можно сказать, что мы погружаемся немного «глубже» в «железо».
Временная диаграмма вывода латинских символов "A", "B" и "С" на LCD дисплей 1602
На диаграмме видно, что символы, которые имеются в ПЗУ дисплея (см. стр.11 даташита, ссылка ниже), передаются двумя полубайтами, первый из которых определяет номер столбца таблицы, а второй - номер строки. При этом данные «защёлкиваются» по фронту сигнала на линии E (Enable), а линия RS (Register select, выбор регистра) находится в состоянии логической единицы, что означает передачу данных. Низкое состояние линии RS означает передачу инструкций, что мы и видим перед передачей каждого символа. В данном случае передаётся код инструкции возврата каретки на позицию (0, 0) ЖК дисплея, о чём также можно узнать, изучив техническое описание дисплея.
И ещё один пример. На этой временной диаграмме показан вывод символа «Сердце» на ЖК дисплей.
Опять, первые два импульса Enable соответствуют инструкции Home() (0000 0010 2) - возврат каретки на позицию (0; 0), а вторые два - вывод на ЖК дисплей хранящийся в ячейке памяти 3 10 (0000 0011 2) символ «Сердце» (инструкция lcd.createChar(3, heart); скетча).
По просьбе трудящихся, да и моим обещаниям решил я описать работу с знаковым
ЖК 16х2 в среде CodeVisionAVR. Начнем с описания самого ЖК. Алфовитно-цифровой ЖК
дисплей со встроенным чипом HD44780 фирмы Hitachi может выводить символы в одну,
две или четыре сроки по 8, 16, 20 или 40 символов в каждой. В данной статье я буду
рассматривать ЖК 16х2 (16 символов, 2 строки)
. Данный дисплей для физического
подключения к МК имеет 16 выводов (расположение выводов зависит от фирмы
изготовителя)
. Давайте посмотрим на эти выводы. Не мудрствуя лукаво я спер табличку
в МЭЛТе. В принципе она подходит для любого ЖК.
Ну я думаю что объяснять не нужно для чего нужен тот или иной пин. Там все написано
по русски. Но есть несколько небольших но.
1) ЖК дисплеи могут быть выпущены в двух вариантах на 5 вольт, либо на 3,3.
2) В цепи питания не всегда установлен токоограничивающий резистор. Смотрите
внимательно, может стоять просто перемычка. (Я так спалил подсветку на двух
дисплеях.)
3) Схема включения резистора для регулировки контрастности.
Так, ну теперь как сие чудо подключить к МК. Работать будем с ATmega8 и кварцем
на 4 МГц. Вот собственно и схема.
Как видите ничего сложного нет. Первые три разряда порта D
служат для управления,
а последние четыре для данных. Также можно работать с этими дисплеями по 8-и битной
шине, но я думаю отдавать лишние 4 ноги это расточительство. Поэтому будем работать
по 4-х битной шине. Со схемой разобрались, теперь давайте с программной частью.
Для инициализации дисплея и перевод его в 4-х битный режим нужно выполнить
несколько команд. Но перед этим я хочу разъяснить как работают управляющие биты.
Бит RS отвечает за то что будет принимать ЖК. Если RS = 0
, то мы передаем
команду, а если 1
то данные. Если бит RW = 0
, то мы записываем в ЖК, а если 1
,
то читаем. Бит Е
просто строб. То есть как только мы захотим ввести команду или
данные, то после того как выставили все биты на ножках просто выставляем в 1
бит
Е
, а потом опять роняем в 0
.
1 - Включить питание
2 - Выдержать паузу не менее 20 мс
3 - Команда для 4-х бит. шины
4 - Выдержать паузу не менее 40 мкс
5 - Команда для 4-х бит. шины (RS=0), (RW=0), (D7=0), (D6=0), (D5=1),(D4=1)
6 - Выдержать паузу не менее 40 мкс
7 - Команда для 4-х бит. шины (RS=0), (RW=0), (D7=0), (D6=0), (D5=1),(D4=1)
8 - Выдержать паузу не менее 40 мкс
9 - Команда для 4-х бит. шины (RS=0), (RW=0), (D7=0), (D6=0), (D5=1),(D4=0)
10 - Выдержать паузу не менее 40 мкс
11 - Выставить параметры (RS=0), (RW=0), (D7=0), (D6=0), (D5=1),(D4=0)
(RS=0), (RW=0), (D7=1), (D6=0), (D5=0),(D4=0)
12 - Выключаем дисплей (RS=0), (RW=0), (D7=0), (D6=0), (D5=0),(D4=0)
(RS=0), (RW=0), (D7=0), (D6=0), (D5=1),(D4=0)
13 - Очищаем экран (RS=0), (RW=0), (D7=0), (D6=0), (D5=0),(D4=0)
(RS=0), (RW=0), (D7=0), (D6=0), (D5=0),(D4=1)
14 - Режим ввода данных (RS=0), (RW=0), (D7=0), (D6=0), (D5=0),(D4=0)
(RS=0), (RW=0), (D7=0), (D6=1), (D5=1),(D4=0)
О как. Теперь после этой абракадабры наш дисплей готов принимать данные. Что
дальше. А дальше давайте ка рассмотрим команды ЖК. Для передачи команд/данных в
ЖК по 4-х битной шине требуется два захода. Первым передаем старшие 4 байта, а
вторым передаем младшие 4 байта. Дальше все команды я буду писать парами.
Команда очистки индикатора и постановка курсора в левый верхний угол.
RS=0, RW=0, D4=0, D5=0, D6=0, D7=0 (E=1 потом 0)
RS=0, RW=0, D4=0, D5=0, D6=0, D7=1 (E=1 потом 0)
Команда перемещения курсора в левую позицию. (Х-значит пофик какое значение)
RS=0, RW=0, D4=0, D5=0, D6=0, D7=0 (E=1 потом 0)
RS=0, RW=0, D4=0, D5=0, D6=1, D7=Х (E=1 потом 0)
Команда устанавливает направление сдвига курсора(ID=0/1 влево/вправо).
Так же разрешение сдвига дисплея (SH=1) при записи в DDRAM.
RS=0, RW=0, D4=0, D5=0, D6=0, D7=0 (E=1 потом 0)
RS=0, RW=0, D4=0, D5=1, D6=ID, D7=SH (E=1 потом 0)
Команда включения дисплея (D=1) и выбора курсора (A, B).
A=0, B=0
Курсора нет, ничего не мигает
A=0, B=1
Курсора нет, мигает весь символ
A=1, B=0
Курсор в виде подчеркивания, не мигает
A=1, B=1
Курсор в виде подчеркивания и мигает
RS=0, RW=0, D4=0, D5=0, D6=0, D7=0 (E=1 потом 0)
RS=0, RW=0, D4=1, D5=D, D6=A, D7=B (E=1 потом 0)
Команда сдвига дисплея/курсора(SC=0/1 курсор/дисплей RL=0/1 влево/вправо).
RS=0, RW=0, D4=0, D5=0, D6=0, D7=1 (E=1 потом 0)
RS=0, RW=0, D4=SC, D5=RL, D6=X, D7=X (E=1 потом 0)
Команда установки разрядности шины(DL=0/1 4/8 бит) А так же страници
знакогенератора Р.
RS=0, RW=0, D4=0, D5=0, D6=1, D7=DL (E=1 потом 0)
RS=0, RW=0, D4=1, D5=0, D6=Р, D7=0 (E=1 потом 0)
Команда установки адреса следующей операции с установкой туда курсора и
выбора области CGRAM(Свои придуманные символы).
RS=0, RW=0, D4=0, D5=1, D6=ACG, D7=ACG (E=1 потом 0)
RS=0, RW=0, D4=ACG, D5=ACG, D6=ACG, D7=ACG (E=1 потом 0)
Команда установки адреса последующей операции и выбор области памяти
DDRAM (Знакогенератор).
RS=0, RW=0, D4=0, D5=1, D6=ADD, D7=ADD (E=1 потом 0)
RS=0, RW=0, D4=ADD, D5=ADD, D6=ADD, D7=ADD (E=1 потом 0)
Команда Записи данных в текущую область.
RS=1, RW=0, D4=DATA, D5=DATA, D6=DATA, D7=DATA (E=1 потом 0)
RS=1, RW=0, D4=DATA, D5=DATA, D6=DATA, D7=DATA (E=1 потом 0)
Команда Чтения данных в текущую область.
RS=1, RW=1, D4=DATA, D5=DATA, D6=DATA, D7=DATA (E=1 потом 0)
RS=1, RW=1, D4=DATA, D5=DATA, D6=DATA, D7=DATA (E=1 потом 0)
Вот собственно и все команды. Есть еще команда чтения флага занятости, но я ей
не пользуюсь, а просто выдерживаю между каждой командой не менее 40 мкс. Вот и все.
А теперь после прочтения этого трактата, выпейте чашку чая или кофе и забудьте
про все это. Так как всю эту муру на себя берут функции из библиотеки CodeVisionAVR.
Создаем новый проект как это было уже рассказано. Для тех кто не в курсе идем
сюда , остальные заходят в код-генераторе на вкладку LCD
и выбирают PORTD
.
Что мы этим сделали. Первое мы сказали программе что хотим работать с ЖК дисплеем
(выбрав вкладку LCD
). Потом мы сказали что подключим его к порту D
. Ниже выпадающий
список дает возможность выбрать количество символов в строке. Так как по
умолчанию стоит 16
, а мы хотим работать с ЖК 16х2, то ничего менять не надо.
Ниже для подсказки расписаны ножки порта для правильного подключения ЖК к МК.
Все, сохраняем проект и смотрим на свеже-сгенерированный код.
Первое на что надо обратить внимание - это на кусок кода после директивы
препроцессора #include 
Следующая функция.
void lcd_puts(char *str)
Эта функция выводит строку расположенную в SRAM начиная с текущей позиции.
Пример:
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_puts("СТРОКА");
Видим:
Следующая функция.
void lcd_putsf(char *str)
Эта функция выводит строку расположенную во FLASH начиная с текущей позиции.
Пример:
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_putsf("СТРОКА");
Видим:
Ну и замыкает все это безобразие функция "Ластик"
void lcd_clesr(void)
Вызвав данную функцию вы сотрете все что есть на дисплее, а курсор встанет в
крайнее левое положение верхней строки. Вот так для начала можно выводить слова
и цифры на ЖК дисплей при помощи готовых функций.
Теперь давайте поговорим о том как выводить значение переменных. Для этих целей
нам понадобится еще одна библиотека. Ну те кто программировал на С под ПК про нее
должны знать. Называется она stdio.h
Поднимаемся на самый верх программы и после директивы препроцессора
#include 
Вот мы и научились выводить форматированный текст на ЖК. Далее кратко пробегусь
по типам преобразования.
i
d
- Для вывода десятичной целой со знаком
u
- Для вывода десятичной целой без знака
e
-d.d e-d
E
- Для вывода вещественного с плавающей точкой вида -d.d E-d
f
- Для вывода вещественного с плавающей точкой вида -d.d
x
- Для вывода в шеснадцатеричном виде маленькими буквами
X
- Для вывода в шеснадцатеричном виде большими буквами
c
- Для вывода в символа
Если написать %-05d
то знак "-"
заставит выравнивать по левому краю, а пустышки
нулями забиваться не будут.
Если вы попытаетесь напечатать число с плавающей точкой, то сильно удивитесь. Число
не напечатается. Во засада)) Проблема кроется в настройках компилятора. Для того
чтобы компилятор начал понимать формат float
нужно его немного настроить. Для этого
заходим Project->Configure
и заходим во вкладку C Compiler
. В своистве
(s)printf Features:
выбираем float, width, precision
. Вот и все.
Пробуйте, экспериментируйте. Возникнут вопросы, пишите на форуме.
Удачи!
Рассмотрим взаимодействие пользователя и устройства на базе микроконтроллера. Очень часто пользователю нужно чем-то вводить информацию, и с чего-то ее считывать. Для этих целей очень хорошо подходит клавиатура и дисплей ().Рассмотрим взаимодействие пользователя и устройства на базе микроконтроллера. Очень часто пользователю нужно чем-то вводить информацию, и с чего-то ее считывать. Для этих целей очень хорошо подходит клавиатура и дисплей (). В этой заметке рассмотрим поподробнее отображение информации на символьном ЖКИ со знакосинтезирующим .
Такие индикаторы часто используются при проектировании цифровых устройств, поэтому с ним необходимо уметь работать.
Рассмотрим типовое внутреннее строение знакосинтезирующего ЖКИ
:
Внутренняя структура HD44780
В основе ЖКИ лежит матрица из жидких кристаллов, подавая напряжение на элемент которой мы можем «зажечь» точку на экране. В нашем случае матрица состоит из знакомест (чаще всего 8х5 пикселей), сгруппированых в несколько рядков. Этим всем управляет встроенный контроллер HD44780 . У контроллера есть однобайтные ячейки памяти (DDRAM ), содержимое которых собственно отображается на экране согласно таблице записанной в CGRAM . Ячеек памяти обычно больше чем знакомест в ЖКИ , поэтому адресацию знакомест нужно смотреть в даташите. То есть нам необходимо только в нужную позицию записать код нужного знака, а все остальное HD44780 сделает сам.
Для выбора позиции существует виртуальный курсор (номер текущей ячейки памяти, АС), которым можно управлять посредством команд, курсор можно сделать видимым. По умолчанию при записи символа в ячейку, курсор сдвигаеться вперед на одну позицию. Коды символов для ЖКИ
поддерживающего кириллицу можно увидеть в таблице:
Старшая тетрада кода будет равна ряду выбранного символа, а младшая – строке. Можно создать свою таблицу символов, записав ее в CGRAM
. На каждый символ требуется 5 байт, где единицы отвечают за «зажженные» пиксели. Например, цифра «8» кодируется последовательностью 0x6c,0x92,0x92,0x92,0x6c.
Коды команд приведены в таблице.
Таблица символов HD44780
Значения флагов:
Остается открытым вопрос: «как записать в нужную позицию код требуемого символа»? Для этого рассмотрим за что отвечают выводы ЖКИ
. Выводы DB0-DB7
отвечают за входящие/исходящие данные. Высокий уровень на выводе RS дает индикатору понять, что сигнал на выводах DB0-DB7
является данными, а низкий – командой. Вывод W/R
отвечает за направление данных, пишутся ли данные в память или читаются из нее (обычно чтение из ЖКИ
не используется, можем смело на него подать низкий уровень). Импульс на выводе Е
(длительностью не менее 500 нс) используется как сигнал для записи/чтения данных с выводов DB0-DB7
, RS
и W/R
.
Вывод V0
используется для задания контраста изображения, вывода А,К – для питания подсветки (если она есть в вашей модели ЖКИ
). Оставшиеся 2 вывода – собственно питание ЖКИ
. То есть, для управления ЖКИ
потребуется 8+1+1=10 выводов. Но можно работать в режиме 4-х битного интерфейса. При этом, сперва будет передавать старшая тетрада команды/данных на выводах DB4-DB7, а после – младшая. Выводы при DB0-DB3
при этом не используются. Итого для управления требуется 6 выводов микроконтроллера.
Теперь рассмотрим живой пример. Напишем программу для вывода текста «сайт»
на имеющийся у меня в наличии WH1602А
(2 строки по 16 символов).
Для других ЖКИ следует сверить соответствие ячеек DDRAM
знакоместам. Схема подключения ЖКИ
к контроллеру выглядит так.
Схема подключения к микроконтроллеру AVR
Резистор R3
- 17 Ом ограничивает ток через подсветку, а переменный VR1
задает контраст (если все правильно подключено и запрограммировано, но индикатор молчит, покрутите VR1, чтобы изображения стало видимым). Также не в коем случае не следует путать полярность ЖКИ
, питать его выше 5,5В, со своего опыта могу сказать, что горят они моментально. Назначение всех остальных деталей такое же как в
Теперь перейдем к написанию программы. Для контроля индикатора напишем программу с несколькими ключевыми функциями работы с ЖКИ
: lcd_dat(unsigned char x) – для записи данных х, lcd_com(unsigned char x) – для записи команды х, lcd_init(void) – для начальной инициализации индикатора:
#define RS 2 //RS=PD2 - сигнал управления ЖКИ
#define E 3 //E=PD3 - сигнал управления ЖКИ
#define TIME 10 //Константа временной задержки для ЖКИ
//Частота тактирование МК - 4Мгц
//Программа формирвоания задержки
void pause (unsigned int a)
{ unsigned int i;
for (i= a; i> 0 ; i-- ) ;
//Программа передачи команд в ЖКИ
void lcd_com (unsigned char lcd)
{ unsigned char temp;
temp= (lcd& ~(1 << RS) ) | (1 << E) ; //RS=0 – это команда
PORTD= temp; //Выводим на portD старшую тетраду команды, сигналы RS, E
asm("nop" ) ;
PORTD= temp& ~(1 << E) ; //Сигнал записи команды
temp= ((lcd* 16 ) & ~(1 << RS) ) | (1 << E) ; //RS=0 – это команда
PORTD= temp; //Выводим на portD младшую тетраду команды, сигналы RS, E
asm("nop" ) ; //Небольшая задержка в 1 такт МК, для стабилизации
PORTD= temp& ~(1 << E) ; //Сигнал записи команды
pause (10 * TIME) ; //Пауза для выполнения команды
//Программа записи данных в ЖКИ
void lcd_dat (unsigned char lcd)
{ unsigned char temp;
temp= (lcd| (1 << RS) ) | (1 << E) ; //RS=1 – это данные
PORTD= temp; //Выводим на portD старшую тетраду данных, сигналы RS, E
asm("nop" ) ; //Небольшая задержка в 1 такт МК, для стабилизации
PORTD= temp& ~(1 << E) ; //Сигнал записи данных
temp= ((lcd* 16 ) | (1 << RS) ) | (1 << E) ; //RS=1 – это данные
PORTD= temp; //Выводим на portD младшую тетраду данных, сигналы RS, E
asm("nop" ) ; //Небольшая задержка в 1 такт МК, для стабилизации
PORTD= temp& ~(1 << E) ; //Сигнал записи данных
pause(TIME) ; //Пауза для вывода данных
//Программа иниализации ЖКИ
void lcd_init (void )
lcd_com(0x2c ) ; //4-проводный интерфейс, 5x8 размер символа
pause(100 * TIME) ;
pause(100 * TIME) ;
pause (100 * TIME) ;
//Основная программа
int main(void )
DDRD= 0xfc ; //Инициализация portD
PORTD= 0x00 ;
pause(1000 ) ;
lcd_init() ; //Инициализация ЖКИ
lcd_dat("w" ) ; //Вывод "www.сайт"
lcd_dat("w" ) ;
lcd_dat("w" ) ;
lcd_dat("." ) ;
lcd_dat("a" ) ;
lcd_dat("v" ) ;
lcd_dat("r" ) ;
lcd_dat("l" ) ;
lcd_dat("a" ) ;
lcd_dat("b" ) ;
lcd_dat("." ) ;
lcd_dat("c" ) ;
lcd_dat("o" ) ;
lcd_dat("m" ) ;
lcd_dat("I" ) ; //Записываем "It"s so easy"
lcd_dat("t" ) ;
lcd_dat(""" ) ;
lcd_dat("s" ) ;
lcd_dat(" " ) ;
lcd_dat("s" ) ;
lcd_dat("o" ) ;
lcd_dat(" " ) ;
lcd_dat("e" ) ;
lcd_dat("a" ) ;
lcd_dat("s" ) ;
lcd_dat("y" ) ;
while (1 ) //бесконечный цикл
return 1 ;
#include
Программа очень проста, разобраться в ней не составит труда любому, кто хоть немного владеет C для AVR . Для латиницы и цифр ASCII коды совпадают с зашитыми в знакогенератор ЖКИ , поэтому позволительно использовать lcd_dat(‘A’) . Можно создать свою библиотеку для работы с ЖКИ, выделив функции lcd_dat(unsigned char x), lcd_com(unsigned char x), lcd_init(void) в отдельный модуль LCD.h и подключать его за надобностью.
Эта затея очень экономит время, стоит только один раз написать нужные функции, а потом все время их только использовать. Также можно подметить, что неудобно выводить длинную фразу по одной букве, для этого можно нашу выводимую строку запихнуть в массив из unsigned char и выводить с помощью цикла:
pause(1000 ) ; //Задержка, чтобы ЖКИ успел включиться
lcd_init() ; //Инициализация ЖКИ
for (i= 0 ; i< 14 ; i++ ) //Вывод записи побуквенно
lcd_dat(data[ i] ) ;
int main(void )
{ unsigned char data [ 14 ] = { "w" , "w" , "w" , "." , "a" , "v" , "r" , "l" , "a" , "b" , "." , "c" , "o" , "m" } ;
unsigned char i;
DDRD= 0xfc ; //Инициализация portD
PORTD= 0x00 ;
Только не стоит забывать, что нумерация массивов в С начинается с нуля. Существующую программу можно без существенных изменений использовать совместно с контроллером ATtiny2313 , подключив ЖКИ к PORTB , та как PORTD у ATtiny2313 имеет всего 7 выводов, а не 8, как у ATmega8 .
Также советую подключать ЖКИ
с помощью разъемных соединений. Очень удобно при отладке программы, когда нужно вывести некоторые промежуточные данные. Подсоединил один разъем и всего дела. В продолжение этой заметки в ближайшее время рассмотрю и отображение считанной информации на ЖКИ
.
Всем хорошего дня;)
есть маленький недочет в этом примере
есть маленький недочет в этом примере, возможно по этой причине у многих не работает пример!
вобщем пример лаконичен и прост, поэтому в глаза не бросается маленький недочет(тем кто ориентируется в языке "С"), и уж тем более тем кто только только знакомится с AVR и языком "С", возможно они даже недоумевают как так....пишут сделайте так и будет как на картинке....а не тут то было...
вобщем вся проблема с циклами задержки, для того чтоб дисплей поспевал за контроллером, а именно в функции-
//Программа формирвоания задержки
void pause (unsigned int a)
{ unsigned int i;
for (i=a;i>0;i--);
вроде на первый взгляд все верно, но компиляторы для микроконтроллеров стремятся оптимизировать код для максимальной компактности получаемого образа флешь памяти программ... и не видя никакого смысла в пустом цикле и соответственно далее по цепочке за ним: все вызовы, объявления констант и всего связанного с этой безсмысленно по его разумению функцией...попросту убирает это из кода во время сборки...
по крайней мере это справедливо для atmel studio 6.1, и в этом можно убедится просмотрем папку проэкта, там есть *.lss файл содержащий асемблерный код данной программы, генерируемы при сборке проекта. никакого намека на реализацию функции void pause...
в итоге при прошивке контроллера на дисплее получается случайный мусор или пустота...при нажатии несколько раз на ресет мусор может исчезать и вновь появлятся...явно на лицо расссинхронизация проца и экрана
а вот если сделать маленькую поправку
void pause (unsigned int a)
{ unsigned int i;
for (i=a;i>0;i--)
asm("nop");
То для компилятора это обретает смысл, это так же подтверждается явным появлением реализации функции в асемблерном коде
0000006c
:
6c: 9c 01 movw r18, r24
6e: 03 c0 rjmp .+6 ; 0x76
70: 00 00 nop
72: 21 50 subi r18, 0x01 ; 1
74: 31 09 sbc r19, r1
76: 21 15 cp r18, r1
78: 31 05 cpc r19, r1
7a: d1 f7 brne .-12 ; 0x70
и скорей всего все заработает....покрайней мере у меня на atmega16 (внутренняя RC синхронизация 1Mhz) и использовании atmel studio 6.1 было именно так... возможно на др частотах придется поигратся с константой #define TIME 10 и/или значениями передаваемыми функции void pause
вот здесь-> pause(значение) ...или pause(значение*TIME) ....
удачи в обучении управлению AVR!
Смотри, представь что ЖКИ -
Смотри, представь что ЖКИ - пишущая машинка, бумага в машинке - память ЖКИ, каретка - указатель курсора. Кроме того ЖКИ на экран выводит не все содержимое памяти, а лишь часть. Вроде как некоторое окно, которое мы налаживаем на нашу бумагу с текстом.
Вот I/D задает как мы будем печатать, справа-налево или слева-направо.
S определяет, будем ли мы сдвигать окно экрана вслед за тем, как печатаем или нет.
S/C - просто смещает видимое окно экрана или каретку машинки.
R/L - уточняет куда (влево или вправо) мы будем сдвигать экран или курсов с помощью флага S/C.
чего-то помоему не хватает!
Содрал вашу прогу и протэусе и на меги8 не стартует. Экран молчит, стал копать по даташитам и вот что нарыл:
не хватает в инициализации первых трех!
0011 - ждем 5 мс
0011 - ждем 100 мкс
0011 - ждем 2 мс
0010 - ждем 41 мкс
0000 - -и-
0010 - -и-
1000
0000
1000
0000
0001
0000
0100
если я не прав поправте!
Не работает!
Попробовал поменять частоты тактирования, задержки при инициализации и выводе символов(команд), пока что безуспешно. По поводу фьюзов, если вы имеете ввиду сконфигурировать выводы порта D c помощью регистров DDRB, PORTD как выходы с низким лог. уровнем, то это я сделал.
От делать нечего скомпилировал простую прогу вывода символов с помощью средств CodeVisionAVR, загнал в PROTEUS - работает!...а с реальным LCD отказывается..
Нет я говорю о том, что
Нет я говорю о том, что попробуй на порт D вывести например мигалку, или просто зажечь сразу весь порт. Я когда купил только микроконтроллер у меня этого не получилось сделать. Порыл форумы, оказалось что там как-то фьюзы запрограммированы что порт D и все его 8 бит не включены. Проверь этот момент, а лучше попробуй перевесить ЖКИ на другой порт например на B. То что программа в протеусе работает а с реальным нет - это и есть разница в параметрах ЖКИ забитого в протеусе и реального.
Не работает!
Собрал и подключил всё как по схеме, только МК использовал ATmega16 и LCD WH1602M, соответственно откомпилировал в WinAVR для него прошивку. Однако, выводить что либо LCD отказался, также собирал в протеусе(на ATmega 8 и LM016L), данные с МК выводятся но на LCD ничего не видно. В чем может быть проблема? (Если это важно, использовал внутренний RC генератор для тактирования на 1 мГц)
1. Для Atmega16 необходимо
1. Для Atmega16 необходимо через фьюзы включить сперва что бы порт D работал.
2. Попробуй изменить частоту тактирования на 4МГц и на 8МГц. Вся проблема ЖКИ в том, что не выдержаны все паузы при инициализации или при подаче команды. А контроллер ЖКИ очень чувствительный к этому.
Есть вопрос:
Собрал схемку хронометра на меге 8 с готовым хексом, - показания выводятся на WH0802,
показание- число из трех цифр, которые выводятся на весь экран, одна цифра состоит из 4-х знакомест. Экран типа псевдографический. Каким образом могла писаться прошивка??
Автор категорически отказывается давать исходники и не комментирует работу- наверное из соображения "интеллектуальной собственности".
По-свободе хочу попробовать написать свою прошивку в учебных целях.
Столкнулся с такой
Столкнулся с такой ситуацией.
Есть два LCD 16х2:
1 - MTC-S16204XFGHSAY
2 - WH1602A-YGH-CTK
1-ый использую в проекте с GPS.
2-ой решил использовать в проекте с клавиатурой. Но по каким то причинам lcd не работает.
Контраст регулируется и появляются квадратики. И все.
Возможно там другой порядок инициализации.
Помогите разобраться
Вот даташиты
filebox.od.ua/?file=24a31fc50d62bfcd658bdadac84088ab
Дисплеи ничем не отличаются.
Дисплеи ничем не отличаются. Распиновка одинакова. Тайминги немного разнятся. Попробуй увеличить задержки при отсылке команд на ЖКИ или понизь частоту МК.
Все ЖКИ на HD44780 имеют идентичную систему команд. Ты какой интерфейс юзаеш, 4-х битный, или 8-ми битный? Еще попробуй увеличить задержку между включением ЖКИ и его инициализацией, примерно до 0,1с. Полярность питания для ЖКИ не путалась, чтобы сгореть им немного надо? То я сдуру как-то спалил, а потом пытался подключить. Тоже выводились черные квадратики, через раз выводились данные, т.е. работал крайне нестабильно.
Использую программы из статей
Использую программы из статей о GPS.
интерфейс 4-ех битный
попробовал прогу отсюда
chipenable.ru/index.php/programming-c/75-chasy-na-mikrokontrollere.html
заработало
А что изменить в вашей проге?
Обрати внимание на задержки
Обрати внимание на задержки после подачи команд инициализации и конфигурирования, может в том дело. У меня был случай тоже примерно такой, но контроллеры были и тот и тот одинаковые, а програма работала только на одном.
Аналоги HD44780
Столкнулся с проблемой - не могу найти ЖКИ WH1602A по разумной цене. Например
в чипдипе такие стоят chipdip.ru/product/wh1602a-ygh-ct-k.aspx
700 деревянных. Что такое YGH в названии "WH1602A-YGH-CT(K), ЖКИ 16х2, англо-русский"
Какие есть аналоги ЖКИ на базе HD44780? Вот нашёл страничку micronika.ru/order.phtml?vid=64 - там в названии FDCC1602A-FSBFBW-51SR содержится 1602A,
просто обратил внимание. Может и FDCC1602A-FSBFBW-51S сойдёт без особого изменения кода?
Какие проблемы могут возникнуть при использовани
не собственно HD44780 от Хитачи, а его аналогов?
ЗЫ Не плохо бы почитать про использование различных ЖКИ, аналогов хд44780, чем МЭЛТ"овские
ЖКИ плохи
Работа с дисплеем 16x2 на контроллере HD44780 в Bascom-AVR
Жидкокристаллические дисплеи на контроллере HD44780 (а также совместимом с ним KS0066) очень распространены благодаря простому методу работы с ними, а так же небольшой цене. В зависимости от исполнения дисплея, они позволяют выводить от 8-и до 40-ка символов в каждой строке, строк может быть одна, две или четыре. Чаще всего встречаются 8*2 (восемь символов*две строки), 16*2 и 20*4.
Для примера рассмотрим распиновку индикатора 16*2 (у всех дисплеев на контроллере HD44780 она похожа)
У каждого дисплея на контроллере HD44780 для подключения имеется 14 выводов + 2 вывода для подсветки (если она имеется):
- Земля, GND
- Напряжение питания, Vcc (+5V)
- Настройка контрастности, Vo
- Выбор регистра, R/S
- Чтение/запись, R/W
- Сигнал разрешения чтения/записи, E
- Bit 0, D0
- Bit 1, D1
- Bit 2, D2
- Bit 3, D3
- Bit 4, D4
- Bit 5, D5
- Bit 6, D6
- Bit 7, D7
- Питание подсветки для дисплеев с подсветкой, LED +
- Питание подсветки для дисплеев с подсветкой, LED -
Данные в дисплей загружаются по шине данных (D0-D7), при этом контроллер поддерживает как 8-и, так и 4-х битное подключение. 4-х битное подключение экономит ножки микроконтроллера и чаще всего достаточно для многих задач (при 8и битном подключении можно быстрее загружать данные в контроллер дисплея, но нам пока это ни к чему, поэтому не будем его рассматривать). Для 4-х битного подключения используются 4 последних бита шины (D4-D7).
В качестве примера будем использовать дисплей 20х4, подключенный к микроконтроллеру ATmega8 по 4х битному интерфейсу по схеме ниже
Дисплей требует для питания 5 вольт, делителем на резисторе R1 настраивается контрастность отображаемых символов, вывод R/W подключается к земле (т.е. выбрана постоянная запись в дисплей). Подключать оставшиеся выводы можно к любым свободным ножкам микроконтроллера. Конфигурация ножек для подключения дисплея у микроконтроллера ATmega8 будет выглядеть следующим образом:
$regfile
=
"m8def.dat"
$crystal
=
1000000
"частота работы 1 МГц
Config
Lcd
=
20
*
4
Config
Lcdpin
=
Pin
,
Db4
=
PortB
.
3
,
Db5
=
PortB
.
2
,
Db6
=
PortB
.
1
,
Db7
=
PortB
.
0
,
E
=
PortB
.
4
,
Rs
=
PortB
.
5
CLS - очистка дисплея
LCD - вывести данные на дисплей (пример: Lcd "Hello world" выведет надпись Hello world )
А теперь напишем вот такую небольшую программку, которая выведет надпись на дисплей:
$regfile
=
"m8def.dat"
"выбранный тип микроконтроллера
$crystal
=
1000000
"частота работы 1 МГц
Config
Lcd
=
20
*
4
"указываем какой у нас дисплей
"и конфигурируем ножки для подключения
Config
Cursor
Off
Cls
"очистим дисплей
Lcd
"LCD 20*4 HD44780"
Locate
2
,
8
"переводим курсор на вторую строку, восьмое знакоместо
Lcd
"сайт"
"выводим текст
End
в результате на дисплее получим следующее:
Также в Bascom-AVR есть еще несколько дополнительных команд для работы с дисплеями:
HOME
- также возвращает курсор на верхнюю строчку, но в отличии от команды UPPERLINE эта команда может принимать дополнительные значения: если после нее поставить букву L
, T
или F
то курсор переместится в начало строчки, название которой начинается с соответствующей буквы (пример: для того чтобы переместить курсор в начало третьей строки, нужно написать команду HOME
T
)
пример кода для вывода информации на дисплей с использованием этих команд:
$regfile
=
"m8def.dat"
"выбранный тип микроконтроллера
$crystal
=
1000000
"частота работы 1 МГц
Config
Lcd
=
20
*
4
"указываем какой у нас дисплей
"и конфигурируем ножки для подключения
Config
Lcdpin
=
Pin
,
Db4
=
Portb
.
3
,
Db5
=
Portb
.
2
,
Db6
=
Portb
.
1
,
Db7
=
Portb
.
0
,
E
=
Portb
.
4
,
Rs
=
Portb
.
5
Cursor
Off
"выключим отображение курсора
Cls
"очистим дисплей
Lcd
"*** HD44780 LCD ***"
"выводим текст в первой строке
Lowerline
"переходим на вторую строку
Lcd
"Line number 2"
"выводим текст
Thirdline
"переходим на третью строку
Lcd
"AaBbCcDdEeFfGgHfIiJj"
"выводим на третьей строке
Fourthline
"переходим на четвертую строку
Lcd
"1234567890"
"печатаем на четвертой строчке
End
"конец программы
и пример того как использовать сдвиг текста:
$regfile
=
"m8def.dat"
"выбранный тип микроконтроллера
$crystal
=
1000000
"частота работы 1 МГц
Dim
A
As
Byte
"переменная для организации цикла
Config
Lcd
=
20
*
4
"указываем какой у нас дисплей
"и конфигурируем ножки для подключения
Config
Lcdpin
=
Pin
,
Db4
=
Portb
.
3
,
Db5
=
Portb
.
2
,
Db6
=
Portb
.
1
,
Db7
=
Portb
.
0
,
E
=
Portb
.
4
,
Rs
=
Portb
.
5
Cursor
Off
"выключим отображение курсора
Cls
"очистим дисплей
Locate
1
,
11
"устанавливаем курсор на первой строке, десятом знакоместе
Lcd
"Bascom-AVR"
"выведем текст
"цикл сдвига влево
For
A
=
1
To
10
"повторяем этот цикл пока переменная А не достигнет значения 10
Shiftlcd
Left
"сдвинем текст влево
Waitms
300
"задержка 300 миллисекунд
Next
A
"цикл сдвига вправо
For
A
=
1
To
10
"повторяем цикл пока переменная А не достигнет значения 10
Shiftlcd
Right
"теперь сдвинем текст вправо
Waitms
300
"задержка 300 миллисекунд
Next
A
"увеличиваем значение переменной А на 1
"продолжаем выполнение программы
Wait
1
"задержка 1 секунда
Home
F
"устанавливаем курсор на нижнюю строчку
Lcd
"END PROGRAM"
"и выводим надпись
End
"конец программы
В этой статье я расскажу как с помощью достаточно распространенной библиотеки управлять LCD дисплеем на базе контроллера HD44780 и выводить на него информацию. Библиотека состоит из двух файлов lcd_lib.h и lcd_lib.c для использования с дисплеем подключенным по четырехбитной шине данных. В заголовочном файле прописываются настройки подключения дисплея к контроллеру, которые можно изменить по своему усмотрению, а также переменные и функции.
Ниже представлены базовые функции управления и вывода информации на LCD.
lcd_com – посылка команды в LCD
Пример:
lcd_com(0x01); // очистка дисплея
lcd_com(0x38); // интерфейс 8 бит 2 строки
lcd_dat – вывод одного символа в текущую позицию
Пример:
lcd_dat("U"); // вывод символа "U"
lcd_dat(0xB0); // вывод символа "Ю"(В соответствие с таблицей символов дисплея)
lcd_init – Инициализация LCD
Вот пример широко распространенной последовательности для инициализации LCD: 0x38, 0xOC, 0x06 .
0x38 устанавливает режим отображения 2-х строк с матрицей 5 х 8 точек и работу с 8-ми разрядной шиной данных;
0xOC включает отображение на экране ЖКИ-можуля, без отображения курсоров;
0x06 устанавливает режим автоматического перемещения курсора слева-направо после вывода каждого символа.
lcd_clr – очистка LCD
lcd_home – переводит курсор в начало
lcd_string – вывод строки указанной длинны в текущую позицию
Пример: lcd_string("TEST",4); // вывод строки TEST длиной 4 символа
lcd_gotoxy – перемещает курсор в указанную позицию
Пример: lcd_gotoxy(12, 1); // курсор в позиции тринадцатый разряд второй строки
copy_string_to_lcd – вывод строки из флеш-памяти в указанную позицию дисплея
Пример: copy_string_to_lcd("TEST",4,0); // вывод строки TEST в позицию пятый разряд первой строки
lcd_definechar – записывает пользовательское изображение символа в память дисплея
Чтобы вывести на экран дисплея собственный символ необходимо знать код символа, прописать этот код в памяти программ микроконтроллера (PROGMEM), затем поместить его в свободную ячейку памяти LCD (CGRAM) и выводить его на экран при помощи функции lcd_dat() .
Для программирования доступны 8 переопределяемых символов в режиме с матрицей 5х7 точек и 4 с матрицей 5х10 (в режиме 5х10 переопределяемые символы адресуются кодами DDRAM через один: 0x00, 0x02, 0x04, 0x06). Для кодирования матрицы используются горизонтально "уложенные" байты, пять младших битов которых несут информацию о рисунке (причем 1(единица) означает, что сегмент будет включен), 4-й разряд каждого из 8-ми (или 11-ти в режиме 5 х 10) байтов матрицы определяет левую колонку символа, а 0-й - правую. Старшие три бита не используются, равно как и старшие пять байтов, составляющих полную область матрицы символа (16 байтов) в режиме 5х10 (обратите внимание, что матрица программируемых символов допускает использование полной высоты строки (8 строчек для режима 5х7 и 11 строчек для режима 5х10), то есть можно размещать точки в области подчеркивающего курсора).
Создавать символ более удобно в двоичном формате, к примеру создадим символ прямоугольника, код будет таким:
Const uint8_t pryamougolnik PROGMEM= { 0b11111, 0b10001, 0b10001, 0b10001, 0b10001, 0b10001, 0b11111, 0b0 };
lcd_shift_right – перемещает изображение на указанное число символов вправо
lcd_shift_Left – перемещает изображение на указанное число символов влево
lcd_cursor_on – включает курсор подчеркивание
lcd_cursor_blink – включает мигающий курсор
lcd_cursor_off – выключает курсор
lcd_blank – отключает изображение, но не очищает
lcd_visible – включает изображение
lcd_cursor_left – перемещает курсор на указанное число символов влево
lcd_cursor_right – перемещает курсор на указанное число символов вправо
lcd_progress_bar - позволяет выводить на дисплей динамическую шкалу, об этой функции поговорим более подробней на практическом примере.
lcd_num_to_str - позволяет выводить на дисплей переменную до 4 разрядов
Пример: void lcd_num_to_str(ADC, 4); // Выводим переменную АЦП 4 разряда
Сделаем проект "Аналоговый вольтметр" в котором информация об измеренном напряжении будет выводится на экран в виде горизонтальной динамической шкалы. Измеряемое напряжение подается на вход ADC0, максимум 5В. без использования делителя. Используем для этого проекта микроконтроллер atmega8, который тактируется от внутреннего генератора частотой 8МГц. Дисплей подключаем по четырехбитной шине в соответствие с настройками из файла lcd_lib.h. При создании проекта в AVRSTUDIO копируем 2 файла библиотеки в папку нашего проекта, а в дереве проекта добавляем эти файлы(lcd_lib.c и lcd_lib.h).
За вывод динамической шкалы отвечает функция lcd_progress_bar(uint8_t progress, uint8_t maxprogress, uint8_t length) , в зависимости от состояния переменных этой функции, шкала меняет свой уровень, progress - уровень от 0 до 255, maxprogress - максимальный уровень ограничивается числом от 0 до 255, length - длина шкалы от 0 до 16 ячеек(в зависимости от типа дисплея). Так как при максимальном напряжении на входе значение ADC равно 1024, делим это значение на 4 и присваиваем его переменной "u", а переменную "u" используем в функции вывода динамической шкалы progress() .
Полный текст программы выкладываю ниже:
//******Применение библиотек для работы с LCD HD44780*****
#include
0b00000,0b10001,0b01010,0b00100,0b01010,0b10001,0b00000,0b00000
};
const uint8_t simbol_2 PROGMEM=
{
0b00100,0b00100,0b00100,0b11111,0b00100,0b00100,0b00100,0b00000
};
unsigned char u;
//********************************************************
void progress(void) // функция вывода шкалы
{
lcd_gotoxy(0, 0);
lcd_string("0......05......1",16);
lcd_gotoxy(0, 1);
lcd_progress_bar(u, 255, 16);
}
//********************************************************
int main(void)
{
/***Настройка АЦП***/
ADCSRA |= (1 << ADEN) //Включение АЦП
|(1 << ADPS1)|(1 << ADPS0); // предделитель преобразователя на 8
ADMUX |= (0 << REFS1)|(0 << REFS0) // внешний ИОН
|(0 << MUX0)|(0 << MUX1)|(0 << MUX2)|(0 << MUX3); // вход PC0
_delay_ms(100);
lcd_init();// инициализация LCD
lcd_clr();// очистить LCD
_delay_ms(10);
lcd_definechar(simbol_1, 6); // определяем собств. символ 1
lcd_definechar(simbol_2, 7); // определяем собств. символ 2
for(char a=0; a<10; a++) // цикл приветствия
{
lcd_gotoxy(0, 0);
lcd_dat(6);
_delay_ms(100);
lcd_gotoxy(0, 0);
lcd_dat(7);
_delay_ms(100);
lcd_gotoxy(3, 0);
lcd_string("AЅa»oґoіГ№",10); // Аналоговый
lcd_gotoxy(3, 1);
lcd_string("іo»Дїјeїp",9); // вольтметр
}
_delay_ms(1000);
lcd_clr();// очистить LCD
while(1)
{
progress();
ADCSRA |= (1 << ADSC); //Начинаем преобразование
while ((ADCSRA&(1 << ADIF))== 0); //Ждем флага окончания преобразования
u = ADC/4;
}
}
 |