Библиотека для работы с lcd дисплеями. Использование библиотеки для работы с LCD HD44780. Схема подключения ЖК дисплея к Arduino по протоколу I2C
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;
}
}
 |
Для работы с символьными графическими дисплеями предлагаем воспользоваться библиотекой LiquidCrystal которая входит в стандартный набор Arduino IDE и предназначена для работы по 8-битному (4-битному) параллельному интерфейсу. Если Ваш дисплей подключается к Arduino по шине I2, то Вам нужно установить библиотеку LiquidCrystal_I2C (большинство функций которой повторяют функции первой библиотеки).
Поддерживаемые дисплеи:
| Дисплей | Подключение и инициализация |
|---|---|
LCD1602 - символьный дисплей (16x02 символов),
|
#include [ , 8 , 9 , 10 , 11 ]); void setup(){ lcd.begin(16 , 2); } // Пояснение:
|
с интерфейсом I2C (синий) 
|
#include #include LiquidCrystal_I2C lcd(0x27 или 0x3F , 16 , 2); void setup(){ lcd.init(); } // Пояснение: |
| LCD1602 I2C - символьный дисплей (16x02 символов), с интерфейсом I2C (зелёный) 
|
#include #include LiquidCrystal_I2C lcd(0x27 или 0x3F , 16 , 2); void setup(){ lcd.init(); } // Пояснение: |
| LCD2004 - символьный дисплей (20x04 символов), с параллельным интерфейсом (синий) 
|
#include LiquidCrystal lcd(2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 [ , 8 , 9 , 10 , 11 ]); void setup(){ lcd.begin(20 , 4); } // Пояснение:
// Если используется 8 проводов шины данных, то указываем их все |
| LCD2004 I2C - символьный дисплей (20x04 символов), с интерфейсом I2C (синий) |
#include #include LiquidCrystal_I2C lcd(0x27 или 0x3F , 20 , 4); void setup(){ lcd.init(); } // Пояснение: |
#1 Пример
Выводим надпись на дисплей LCD1602 подключённый по шине I2C. Для работы с дисплеем LCD2004 нужно изменить 3 строку на LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,20,4);
#include
#2 Пример
Выводим надпись на дисплей LCD1602 подключённый по 4-битной параллельной шине. Для работы с дисплеем LCD2004 нужно изменить 5 строку на lcd.begin(20, 4);
#include
#3 Пример
Выводим надпись «Русский язык» на дисплей LCD1602 подключённый по шине I2C:
#include
Функции, общие для библиотек LiquidCrystal и LiquidCrystal_I2C:
- begin( cols,rows,); – Инициализация дисплея с указанием количества столбцов, строк и размера символа.
- clear(); – Очистка дисплея с установкой курсора в положение 0,0 (Занимает много времени!).
- home(); – Установка курсора в положение 0,0 (Занимает много времени!).
- display(); – Быстрое включение дисплея (без изменения данных в ОЗУ).
- noDisplay(); – Быстрое выключение дисплея (без изменения данных в ОЗУ).
- blink(); – Включение мигающего курсора (с частотой около 1 Гц).
- noBlink(); – Выключение мигающего курсора.
- cursor(); – Включение подчеркивания курсора.
- noCursor(); – Выключение подчеркивания курсора.
- scrollDisplayLeft(); – Прокрутка дисплея влево. Сдвиг координат дисплея на один столбец влево (без изменения ОЗУ).
- scrollDisplayRight(); – Прокрутка дисплея вправо. Сдвиг координат дисплея на один столбец вправо (без изменения ОЗУ).
- leftToRight(); – Указывает в дальнейшем сдвигать положение курсора, после вывода очередного символа, на один столбец вправо.
- rightToLeft(); – Указывает в дальнейшем сдвигать положение курсора, после вывода очередного символа, на один столбец влево.
- noAutoscroll(); – Указывает в дальнейшем выравнивать текст по левому краю от позиции курсора (как обычно).
- autoscroll(); – Указывает в дальнейшем выравнивать текст по правому краю от позиции курсора.
- createChar( num,array); – Запись пользовательского символа в CGRAM дисплея под указанным номером.
- setCursor( col,row); – Установка курсора в позицию указанную номером колонки и строки.
- print( text); – Вывод текста, символов или цифр на экран дисплея. Синтаксис схож с одноимённой функцией класса Serial.
Функции, реализованные только в библиотеке LiquidCrystal_I2C:
- init(); – Инициализация дисплея. Должна быть первой командой библиотеки LiquidCrystal_I2C после создания объекта. На самом деле данная функция есть и в библиотеке LiquidCrystal, но в той библиотеке она вызывается автоматически (по умолчанию) при создании объекта.
- backlight(); – Включение подсветки дисплея.
- noBacklight(); – Выключение подсветки дисплея.
- setBacklight( flag); – Управление подсветкой (true - включить / false - выключить), используется вместо функций noBacklight и backlight.
Подключение:
|
// Для шины I2C:
|
Параметр:
|
| // Для параллельной шины из 4 проводов:
#include LiquidCrystal lcd( RS , E , D4 , D5 , D6 , D7 ); void setup(){ lcd.begin( col , row ); } |
Параметр:
|
| // Для параллельной шины из 8 проводов:
#include LiquidCrystal lcd( RS , E , D0 , D1 , D2 , D3 , D4 , D5 , D6 , D7 ); void setup(){ lcd.begin( col , row ); } |
|
| begin( col ,
row ,
);
Инициализация дисплея с указанием размеров экрана и символов. |
Параметр:
|
Функции управления дисплеем:
| display();
Включает дисплей после того как он был выключен функцией noDisplay. |
Примечание: Функция выполняется быстро и без изменений в ОЗУ дисплея. |
| noDisplay();
Выключает дисплей. Данные на дисплее не будут отображаться до вызова функции display, но и не сотрутся из памяти ОЗУ, а после вызова функции display, опять будут отображаться. |
Примечание: Функция выполняется быстро и без изменений в ОЗУ дисплея. |
| scrollDisplayLeft();
Сдвигает координаты дисплея на один столбец влево. |
|
| scrollDisplayRight();
Сдвигает координаты дисплея на один столбец вправо. Постоянный вызов данной функции создаст эффект бегущей строки. Координаты сдвигаются как для имеющейся на дисплее информации, так и для той, которая будет выведена после. |
Примечание: Функция выполняется без изменений ОЗУ дисплея. Если вызвать функцию 40 раз подряд, то координата вернётся в изначальную точку |
| clear();
Очистка дисплея с установкой курсора в положение 0,0. Информация имеющаяся на дисплее безвозвратно сотрётся. |
Примечание: Занимает много времени. |
| backlight();
Включение подсветки дисплея. |
|
| noBacklight();
Выключение подсветки дисплея. |
Примечание: Функция реализована только в библиотеке LiquidCrystal_I2C. |
| setBacklight( flag );
Управление подсветкой (вместо функций noBacklight и backlight). |
Параметр:
|
Функции управления курсором:
| setCursor( col ,
row );
Установка курсора в указанную позицию. |
Параметр:
|
| home();
Установка курсора в позицию 0,0. Работает как функция setCursor(0,0); |
Примечание: Занимает много времени. |
| blink();
Включение мигающего курсора. |
Примечание: Курсор занимает всё поле символа и мигает с частотой около 1 Гц, в той позиции где он был установлен ранее. |
| noBlink();
Выключение мигающего курсора. |
Примечание: Курсор становится невидим, но его позиция сохраняется. |
| cursor();
Включение подчеркивания курсора. |
Примечание: Курсор принимает вид символа подчёркивания и находится в той позиции, где он был установлен ранее. |
| noCursor();
Выключение подчеркивания курсора. |
Примечание: Курсор становится невидим, но его позиция сохраняется. |
Функции указывающие направление и выравнивание:
| leftToRight();
Указывает, что после каждого нового символа, положение курсора должно сдвигаться на один столбец вправо. |
Примечание: Если вывести текст "abc" на дисплее отобразится "abc" и текст будет находиться правее от изначального положения курсора. (Как обычно) |
| rightToLeft();
Указывает, что после каждого нового символа, положение курсора должно сдвигаться на один столбец влево. |
Примечание: Если вывести текст "abc" на дисплее отобразится "cba" и текст будет находиться левее от изначального положения курсора. (Письменность справа налево) |
| noAutoscroll();
Указывает, что в дальнейшем, текст нужно выравнивать по левому краю от изначальной позиции курсора. |
Примечание: если установить курсор в позицию 10,0 и вывести текст, то в данной позиции будет находиться первый символ выведенного текста. (Как обычно) |
| autoscroll();
Указывает, что в дальнейшем, текст нужно выравнивать по правому краю от изначальной позиции курсора. |
Примечание: если установить курсор в позицию 10,0 и вывести текст, то в данной позиции будет находиться курсор. (Координаты дисплея будут сдвинуты влево, как будто Вы вызвали функцию scrollDisplayLeft столько раз, сколько букв в выведенном тексте) |
Функции ввода текста и символов:
| createChar(num,array);
Запись пользовательского символа в CGRAM дисплея под указанным номером. Если Вы хотите вывести текст (функцией print) в котором должен находиться установленный Вами символ, укажите слэш и номер под которым был записан этот символ: print("C\1MBO\2"). |
Параметр:
|
| print(text);
Вывод текста, символов или цифр на экран дисплея. |
Параметр:
|
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!
Читатель нашего блога Михаил (mishadesh ) создал отличную библиотеку для работы с LCD и предложил написать статью для демонстрации ее возможностей. Собственно, сегодня именно об этом и пойдет речь 😉 Разберем, какие реализованы функции, а также в конце статьи будет выложен пример для работы с дисплеем.
Как обычно начнем с обсуждения железа… А тут на самом деле и не о чем говорить. Как и в первой статье, посвященной работе с дисплеями (), мы будем использовать отладочную плату Mini STM32 . Собственно, подключение дисплея, основные команды для записи данных, последовательность инструкций для инициализации – все это там есть =) Поэтому сейчас переходим сразу к обсуждению библиотеки для работы с графическими дисплеями.
Вот полный список функций с пояснениями:
Следующая функция, как видно из ее названия, меняет ориентацию экрана. Возможно два положения экрана, соответственно два возможных значения параметра orientation :
- Orientation_Portrait
- Orientation_Album
Функция отрисовывает на графическом дисплее символ, располагая его по переданным в функцию координатам, а также задавая его цвет. Начертание символа соответствует шрифту, определенному в файле font.c (файл идет в составе библиотеки).
Из функции LCD_DrawChar() плавно вытекает следующая функция:
| void LCD_DrawString(char * s, uint16_t x, uint16_t y, uint16_t color, uint16_t backColor, uint8_t isTransparent) ; |
Тут понятно и без лишних слов 😉 Функция печатает на LCD строку текста. Базой для этой функции является предыдущая – LCD_DrawChar() .
Помимо символов и текста, конечно же, необходимо иметь возможность нарисовать основные графические примитивы, например линию или круг. Для этого реализовано следующее:
| void LCD_drawLine ( int x1, int y1, int x2, int y2, uint16_t color) ; void LCD_DrawRect ( int x1, int y1, int x2, int y2, uint16_t color, uint8_t filled ) ; void LCD_DrawEllipse(uint16_t X1, uint16_t Y1, uint16_t R, uint16_t color) ; |
Для рисования линии нужно передать в функцию координаты начальной точки, координаты конечной точки, а также нужный цвет. Для прямоугольника – координаты верхнего левого угла и координаты правого нижнего угла (!). Последний параметр filled – определяет, необходимо ли выполнять заливку фигуры. Единица – значит да, фигура будет закрашена выбранным цветом, ноль – будет нарисован только контур фигуры. С этим понятно) Осталась только окружность – функция DrawEllipse() . Здесь вместо координат начала и конца (верхнего/нижнего углов) передаем в качестве аргументов центр окружности и радиус.
Ну и напоследок еще одна функция:
| void LCD_FillScr(uint16_t color) ; |
Функция позволяет залить экран сплошным цветом.
Все перечисленные функции реализованы в файле GUI_DRV.c .
Помимо них библиотека включает в себя функции для записи данных в дисплей (LCD_DRIVER.c ) а также уже упомянутые шрифты (font.c ). Как видите, все четко отсортировано по разным файлам, так что в принципе все очень понятно, поэтому давайте перейдем к практическому примеру!
Давайте разбираться! Идем в файл main.c … Не буду приводить полный код функций инициализации периферии и дисплея, все это можно посмотреть непосредственно в файле, либо в предыдущей статье, ссылка на которую была в начале этой статьи 😉 Функция main() :
| int main(void ) { initPeriph() ; initFSMC() ; initLCD() ; delay(10000 ) ; LCD_FillScr(0xFFFF ) ; delay(100 ) ; LCD_SetOrient(Orientation_Album) ; delay(100 ) ; LCD_DrawString("Библиотека для LGDP4532" , 30 , 30 , 0x888F , 0x0000 , 0 ) ; LCD_DrawRect(100 , 100 , 200 , 200 , 0x0000 , 0 ) ; LCD_DrawRect(120 , 120 , 180 , 180 , 0xFF00 , 1 ) ; LCD_DrawEllipse(150 , 150 , 50 , 0xF000 ) ; while (1 ) { } } |
Начинаем с инициализации, закрашиваем экран белым цветом и устанавливаем альбомную ориентацию экрана. И теперь переходим к отрисовке графики)
Выводим на экран строку, а также два прямоугольника и круг. Результат налицо:
Очевидно, что все работает отлично 😉
Итак, на этом на сегодня заканчиваем, огромное спасибо Михаилу за проделанную работу и приведенные материалы. Вот контакты автора библиотеки:
Skype – mishadesh
Mail – [email protected]
На этом все, спасибо за внимание, до скорых встреч!
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
