ЖК-дисплей для вашего микроконтроллера с использованием одного ввода-вывода
Рекомендуемый уровень
начинающий
LCD - зачем вам нужно
Жидкокристаллический дисплей, более известный как LCD, является отличным способом для микроконтроллера представлять видимую информацию. ЖК-дисплеи могут отображать выходные данные из μC, такие как время, дата и температура; они также могут использоваться для отображения содержимого памяти и помощи в программах отладки.
ЖК-дисплеи доступны в нескольких размерах, а две из наиболее распространенных конфигураций - 16 символов в каждой из двух строк (16x2) и 20 символов в каждом из четырех строк (20x4). Для общего использования 20x4 может отображать более чем в два раза больше информации, чем 16x2 и за очень небольшие деньги. Таким образом, 20x4 будет отображать выбор в будущих проектах и технических статьях по AAC этим автором.
Также доступны различные цвета ЖК-дисплея, и в то время как красный и оранжевый имеют свое место, более сильные цвета, такие как синий и зеленый, могут быть более легкими на глазах в течение длительного времени. Ниже приведена фотография 2089-го экрана автора. Обратите внимание на всю отображаемую информацию: день, время, дату, текущую температуру, 24-часовую высокую температуру, 24-часовую низкую температуру и состояние восьми различных аварийных сигналов. Вся система контролировалась PICAXE 20X2.
Hitachi HD44780
ЖК-дисплеи - это больше, чем просто панели дисплея. Большинство из них включают сложную электронику, которая принимает данные и преобразует данные в буквы, цифры и символы, которые появляются на дисплее. Формат и протокол ввода для ЖК-дисплея не совпадают для всех дисплеев, и нет общепринятого стандарта. Тем не менее, один из методов, который обычно используется, был создан Hitachi и называется форматом HD44780. Это формат выбора автором и настоятельно рекомендуется.
Дисплеи, совместимые с HD44780, обычно имеют 14 или 16 входных соединений (в зависимости от того, включает ли дисплей подсветку) и принимают данные в параллельном формате. Ниже приведена таблица выводов для типичного дисплея HD44780.
| Штырь | обозначение | Комментарии |
|---|---|---|
| 1 | V SS | земля |
| 2 | V DD | + 5VDC |
| 3 | V O | Контрастное управление |
| 4 | RS | Регистрация |
| 5 | R / W | Читай пиши |
| 6 | Е | включить |
| 7 | Д0 | Данные 0 |
| 8 | D1 | Данные 1 |
| 9 | D2 | Данные 2 |
| 10 | D3 | Данные 3 |
| 11 | D4 | Данные 4 |
| 12 | D5 | Данные 5 |
| 13 | D6 | Данные 6 |
| 14 | D7 | Данные 7 |
| 15 | Анод светодиодной подсветки | |
| 16 | К | Катод подсветки LED |
Как вы видите, имеется восемь линий данных, а дисплеи HD44780 могут принимать 8-битные данные. В дополнение к выводам данных необходимо использовать провод включения (E) и выбор регистров (RS). Таким образом, 10 микросхем ввода / вывода заняты на микроконтроллере для 8-битных параллельных данных. HD44780 также может работать с 4-битными данными, что помогает, но с добавлением двух управляющих проводов все еще используются 6 входов / выходов. Учитывая, что 20-контактный мкС может иметь не более 18 входов / выходов, выделение 10 или даже 6 из них на дисплей кажется чрезмерным. Использование ЖК-дисплея с еще меньшим микроконтроллером может быть невозможным, поэтому что можно сделать «// www.phanderson.com/LCD117_E.rar»> загрузить его код, загрузить его в свой ПОС и с добавлением нескольких компонентов, создайте свой собственный последовательный адаптер для параллельного ЖК-дисплея. Андерсон даже бросил схему, чтобы вы начали. Для тех, кто не может запрограммировать ПОС, запрограммированные чипы по-прежнему доступны от двух разных поставщиков: Modern Device и Wulfden.
Другим удобным вариантом является просто купить комплект, который включает запрограммированный ПОС, пользовательскую печатную плату и все остальные части, необходимые для построения последовательного параллельного преобразователя, который крепится к задней части ЖК-дисплея. Как Modern Device, так и Wulfden предлагают такой набор по таким низким ценам, что версия DIY может не стоить усилий. Современное устройство теперь приняло свой «комплект» на новый уровень, разработав версию SMD с почти всеми компонентами, уже припаянными на печатной плате. Единственной пайкой, оставленной для конечного пользователя, является установка разъемов для подключения ЖК-дисплея, а цена комплекта - довольно выгодная сделка. А по состоянию на 14 сентября 2015 года комплект SMD и дисплей 20x4 доступны примерно за 23 доллара США, включая доставку в пределах континентальной части США.
PICAXE, PIC, Arduino, малина Pi и многое другое
Большинство (если не все) микроконтроллеров могут использовать последовательный параллельный адаптер, как только будет установлена правильная скорость передачи. Выбор из современного устройства - 2400, 9600 и 19200; Wulfden добавляет модель 4800 бод. Скорость передачи данных жестко закодирована в адаптере PIC, поэтому не забудьте выбрать скорость, которую поддерживает ваш микроконтроллер. Как правило, более низкие (более медленные) скорости передачи данных поддерживаются больше μC.
При подключении все необходимое: + 5 В и заземление для питания адаптера и ЖК-дисплея, а также один выходной вывод на микроконтроллере. Пользователь включает в свой код правильно отформатированные инструкции для последовательного адаптера, он выполняет преобразование в параллельное, и сообщение появляется на ЖК-дисплее. В первый раз, когда вы видите, что это происходит, это похоже на волшебство, но это всего лишь результат хорошего кода и большого количества оборудования, выполняющего свою работу.
«Как я знаю, как писать свой код, чтобы последовательный адаптер понял, что я хочу?» вы можете спросить. Как обычно, ответ находится в руководстве, и как Modern Device, так и Wulfden поставляют хорошую документацию. Кроме того, вы всегда можете обратиться к оригинальным инструкциям, написанным Питером Андерсоном. Веб-сайт профессора Андерсона является сокровищницей информации для различных микроконтроллеров и заслуживает тщательного обзора.
В заключение…
Знание того, что происходит внутри вашего микроконтроллера, может быть упрощено благодаря использованию символьного дисплея, а ЖК-дисплеи являются экономичными, работают на очень небольшой мощности и очень полезны в использовании. Последовательный параллельный адаптер сохраняет входы / выходы на вашем микроконтроллере и упрощает перемещение дисплея из одного проекта в другой.
PICAXE afficionados особенно рекомендуется получить дисплей 20x4 и последовательный параллельный адаптер, который использует код Питера Андерсона. Эта комбинация необходима, чтобы в полной мере использовать предстоящие проекты PICAXE и технические статьи от этого автора здесь, в AAC.