Управление ЖК дисплеем с помощью функций CodeVisionAVR. Работа с ЖК индикатором на отладочной плате STM32L-Discovery Технология изготовления ЖК

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):

1. Земля, GND
2. Напряжение питания, Vcc (+5V)
3. Настройка контрастности, Vo
4. Выбор регистра, R/S
5. Чтение/запись, R/W
6. Сигнал разрешения чтения/записи, E
7. Bit 0, D0
8. Bit 1, D1
9. Bit 2, D2
10. Bit 3, D3
11. Bit 4, D4
12. Bit 5, D5
13. Bit 6, D6
14. Bit 7, D7
15. Питание подсветки для дисплеев с подсветкой, LED +
16. 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

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:

#include //библиотека ввода/вывода

1. #define RS 2 //RS=PD2 - сигнал управления ЖКИ

   #define E 3 //E=PD3 - сигнал управления ЖКИ

2. #define TIME 10 //Константа временной задержки для ЖКИ

   //Частота тактирование МК - 4Мгц

3. //Программа формирвоания задержки

   void pause (unsigned int a)

   { unsigned int i;

4. for (i= a; i> 0 ; i-- ) ;

5. //Программа передачи команд в ЖКИ

   void lcd_com (unsigned char lcd)

   { unsigned char temp;

6. 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

7. 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

8. pause (10 * TIME) ; //Пауза для выполнения команды

9. //Программа записи данных в ЖКИ

   void lcd_dat (unsigned char lcd)

   { unsigned char temp;

10. 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

11. 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

12. pause(TIME) ; //Пауза для вывода данных

13. //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) ;

14. //Основная программа

    int main(void )

    DDRD= 0xfc ; //Инициализация portD

    PORTD= 0x00 ;

15. pause(1000 ) ;

    lcd_init() ; //Инициализация ЖКИ

17. 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" ) ;

19. 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" ) ;

21. while (1 ) //бесконечный цикл

22. return 1 ;

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:

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 ;

1. pause(1000 ) ; //Задержка, чтобы ЖКИ успел включиться

   lcd_init() ; //Инициализация ЖКИ

2. for (i= 0 ; i< 14 ; i++ ) //Вывод записи побуквенно

   lcd_dat(data[ i] ) ;

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

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 Вот на этот: // Alphanumeric LCD Module functions #asm .equ __lcd_port=0x12 ;PORTD #endasm #include > Давайте его разберем построчно. Первая строка комментарий в котором говорится о том что мы подключили заголовочный файл с функциями для работы со знаковым ЖК. Второй строкой мы открываем блок для ввода ассемблерных команд. Следующая строка присваивает порт к которому подключен ЖК. Команда .equ в ассемблере делает тоже самое что команда #include в C. Если вы случайно в генераторе кода выбрали не тот порт, то его можно всегда поменять в этой строке. Номер порта всегда можно узнать в файле инициализации МК. Он всегда подключается в самой первой строке. В нашем случае это mega8.h . Следующая строка закрывает блок ассемблерного кода. И последняя строка как раз и подключает все необходимое для работы с ЖК. Теперь давайте пробежимся по основным функциям. Первая функция которую необходимо вызвать до того как вы начали мучать ЖК - это конечно же функция инициализации дисплея. Выглядит она так: void lcd_init(unsigned char lcd_columns) Данная функция инициализирует дисплей, а передаваемым параметром должно быть количества символов в строке. Мотаем нашу программу в самый низ и перед основным циклом видим две строки следующего содержания: // LCD module initialization lcd_init(16); Вот те самые 16 строк которые были выбраны в списке код-генератора программа и запихнула аргументом в функцию. Здесь также если вы с перепугу забыли что у вас ЖК 8 или 20 символов на строку, то просто поменяйте значение аргумента в этой функции. void lcd_gotoxy(unsigned char x, unsigned char y) Эта функция, судя из ее названия, переводит курсор в позицию x, y . Здесь x - это буковка. Слева направо от 0 до 15/19/39 (зависит от количества букв в строке) . А y - это строка. Сверху вниз от 0 до 0/1/3 (зависит от количества строк) . void lcd_putchar(char c) Эта функция выводит один символ в текущую позицию. Пример: lcd_putchar("A") или lcd_putchar(0x41) что на выходе даст один и тот же результат. То есть параметр может быть как символ, так и его код. lcd_gotoxy(0,0); lcd_putchar("A"); lcd_gotoxy(0,1); lcd_putchar(0x41); Я думаю комментарии здесь излишне, давайте посмотрим на результат.
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 добовляем #include В итоге наш код примет вид. // Alphanumeric LCD Module functions #asm .equ __lcd_port=0x12 ;PORTD #endasm #include #include Теперь давайте познакомимся с функцией, которая занимается форматированием текста. void printf(char flash *fmtstr [,arg1, arg2, ...]) Как она работает. В char flash *fmtstr задается формат выводимого значения, а в аргументы arg1, arg2, ... имя переменной. Пример. unsigned char temp = 123; printf("temp = %05d\n", temp); Что означает эта абра-кадабра. Первая строка создает переменную и присваевает ей значение. Тут все понятно, а вот что делает вторая. Все по порядку. Сначала выводится запись temp = , затем 00123 . Почему выводится 00123 . А потому что у нас есть условие %05d\n которое говорит: 1) % - будем форматировать значения первого аргумента 2) 0 - будем выводить n знаков, пустые забьем нулями 3) 5 - выводим 5 знаков, если число меньше 5 знаков, то заполнить пустышки нулями. Об этом говорит пункт 2. Число будет выровнено по правому краю. 4) d - выводим число в десятичном формате. 5) \n - Заставит после вывода символа перейти на другую строку. Следующая функция. void sprintf(char flash, char flash *fmtstr [,arg1, arg2, ...]) Вот эта функция нам наиболее интересна. Она форматирует строку и записывает ее в массив. После мы можем смело массив вывести на экран. Как она работает. unsigned char temp = 123; unsigned char string; sprintf(string, "temp = %05d\n", temp); lcd_puts(string); Вот как это выглядит в живую.
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!

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: void setup(){ ОБЪЕКТ.begin(КОЛ_СТОЛБЦОВ, КОЛ_СТРОК); } LiquidCrystal ОБЪЕКТ (RS , E , D0 , D1 , D2 , D3 , D4 , D5 , D6 , D7);
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: LiquidCrystal_I2C ОБЪЕКТ (АДРЕС_I2C , КОЛ_СТОЛБЦОВ, КОЛ_СТРОК); // АДРЕС_I2C может быть либо 0x27, либо 0x3F
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: LiquidCrystal ОБЪЕКТ (RS , E , D4 , D5 , D6 , D7); void setup(){ ОБЪЕКТ.begin(КОЛ_СТОЛБЦОВ, КОЛ_СТРОК); } // Если используется 8 проводов шины данных, то указываем их все LiquidCrystal ОБЪЕКТ (RS , E , D0 , D1 , D2 , D3 , D4 , D5 , D6 , D7);
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: LiquidCrystal_I2C ОБЪЕКТ (АДРЕС_I2C , КОЛ_СТОЛБЦОВ, КОЛ_СТРОК); // АДРЕС_I2C может быть либо 0x27, либо 0x3F

#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 // Подключаем библиотеку для работы с LCD дисплеем по шине I2C LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2); // Объявляем объект библиотеки, указывая параметры дисплея (адрес I2C = 0x27, количество столбцов = 16, количество строк = 2) // Если надпись не появилась, замените адрес 0x27 на 0x3F void setup(){ // lcd.init(); // Инициируем работу с LCD дисплеем lcd.backlight(); // Включаем подсветку LCD дисплея lcd.setCursor(0, 0); // Устанавливаем курсор в позицию (0 столбец, 0 строка) lcd.print("LCD"); // Выводим текст "LCD", начиная с установленной позиции курсора lcd.setCursor(0, 1); // Устанавливаем курсор в позицию (0 столбец, 1 строка) lcd.print("www.iarduino.ru"); // Выводим текст "www.iarduino.ru", начиная с установленной позиции курсора } // // void loop(){} // Код внутри функции loop выполняется постоянно. Но так как мы выводим статичный текст, нам достаточно его вывести 1 раз при старте, без использования кода loop

#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 // Подключаем библиотеку LiquidCrystal для работы с LCD дисплеем LiquidCrystal lcd(2,3,4,5,6,7); // Объявляем объект библиотеки, указывая выводы дисплея (RS,E,D4,D5,D6,D7) // Если используется 8 проводов шины данных, то указываем (RS,E,D0,D1,D2,D3,D4,D5,D6,D7) void setup(){ // lcd.begin(16, 2); // Инициируем работу с LCD дисплеем, указывая количество (столбцов, строк) lcd.setCursor(0, 0); // Устанавливаем курсор в позицию (0 столбец, 0 строка) lcd.print("LCD2004"); // Выводим текст "LDC1602", начиная с установленной позиции курсора lcd.setCursor(0, 1); // Устанавливаем курсор в позицию (0 столбец, 1 строка) lcd.print("www.iarduino.ru"); // Выводим текст "www.iarduino.ru", начиная с установленной позиции курсора } // // void loop(){} // Код внутри функции loop выполняется постоянно. Но так как мы выводим статичный текст, нам достаточно его вывести 1 раз при старте, без использования кода loop

#3 Пример

Выводим надпись «Русский язык» на дисплей LCD1602 подключённый по шине I2C:

#include // Подключаем библиотеку для работы с шиной I2C #include // Подключаем библиотеку для работы с LCD дисплеем по шине I2C LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2); // Объявляем объект библиотеки, указывая параметры дисплея (адрес I2C = 0x27, количество столбцов = 16, количество строк = 2) // uint8_t symbol = { // Объявляем массив из 6 собственных символов (к и й я з ы), каждый символ состоит из 8 байт { 0, 0,18,20,24,20,18, 0 }, // к { 0, 0,17,19,21,25,17, 0 }, // и {10, 4,17,19,21,25,17, 0 }, // й { 0, 0,15,17,15, 5, 9, 0 }, // я { 0, 0,14,17, 6,17,14, 0 }, // з { 0, 0,17,17,29,19,29, 0 }}; // ы // void setup(){ // lcd.init(); // Инициируем работу с LCD дисплеем lcd.backlight(); // Включаем подсветку LCD дисплея lcd.createChar(1, symbol); // Загружаем 1 символ "к" в ОЗУ дисплея lcd.createChar(2, symbol); // Загружаем 2 символ "и" в ОЗУ дисплея lcd.createChar(3, symbol); // Загружаем 3 символ "й" в ОЗУ дисплея lcd.createChar(4, symbol); // Загружаем 4 символ "я" в ОЗУ дисплея lcd.createChar(5, symbol); // Загружаем 5 символ "з" в ОЗУ дисплея lcd.createChar(6, symbol); // Загружаем 6 символ "ы" в ОЗУ дисплея lcd.setCursor(0, 0); // Устанавливаем курсор в позицию (0 столбец, 0 строка) lcd.print("Pycc\1\2\3 \4\5\6\1"); // Выводим текст "Pycckий языk", где "Pycc" написано латиницей, а "kий языk" - символами из ОЗУ дисплея } // Если нужно вывести символ из ОЗУ дисплея, то пишем \ и номер символа // void loop(){} // Код внутри функции loop выполняется постоянно. Но так как мы выводим статичный текст, нам достаточно его вывести 1 раз при старте, без использования кода loop

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: