استفاده از یک صفحه نمایش LCD با یک میکروکنترلر PIC می تواند یک تجربه پاداش دهنده باشد و روشی ساده برای ارائه اطلاعات در سیستم های مختلف تعبیه شده ارائه می دهد. من به عنوان یک تامین کننده نمایشگرهای LCD ، شما را از طریق فرآیند راهنمایی می کنم ، از درک اصول اولیه گرفته تا اجرای یک سیستم نمایش کاربردی.
درک نمایشگرهای شخصیت LCD
نمایشگرهای شخصیت LCD به دلیل سادگی و اثربخشی هزینه آنها به طور گسترده در سیستم های تعبیه شده مورد استفاده قرار می گیرند. آنها برای نشان دادن شخصیت های الفبایی و برخی از نمادهای خاص طراحی شده اند. این نمایشگرها در اندازه های مختلفی قرار دارند ، مانندنمایشگر LCD 16x1، که می تواند 16 کاراکتر را در یک خط نشان دهد ،نمایشگر LCD 0802با 8 کاراکتر در هر خط و 2 خط ، وماژول LCD Display LCD 20x2، قادر به ارائه 20 کاراکتر در هر خط در 2 خط است.
اجزای اصلی صفحه نمایش LCD شامل یک لایه کریستال مایع ، الکترودها و یک نور پس زمینه است. لایه کریستال مایع هنگام استفاده از یک میدان الکتریکی ، خواص نوری خود را تغییر می دهد و اجازه می دهد نور از آن عبور کند یا مسدود شود ، بنابراین شخصیت های قابل مشاهده را تشکیل می دهد. از الکترودها برای کنترل میدان الکتریکی استفاده می شود و نور پس زمینه روشنایی را برای دید بهتر فراهم می کند.
اصول اولیه میکروکنترلر
میکروکنترلرهای PIC به دلیل کم هزینه ، سهولت در استفاده و طیف گسترده ای از لوازم جانبی موجود ، در دنیای سیستم های تعبیه شده محبوب هستند. آنها توسط Microchip Technology تولید می شوند و در خانواده ها و مدل های مختلفی قرار می گیرند که هر کدام دارای ویژگی ها و قابلیت های مختلف هستند.
برای رابط صفحه نمایش کاراکتر LCD با میکروکنترلر PIC ، باید پین های I/O (ورودی/خروجی) میکروکنترلر را درک کنیم. این پین ها می توانند به صورت ورودی یا خروجی پیکربندی شوند و از آنها برای ارسال و دریافت سیگنال بین میکروکنترلر و صفحه نمایش LCD استفاده می شود.
اتصال سخت افزار
اولین قدم در استفاده از صفحه نمایش LCD با یک میکروکنترلر PIC ، ایجاد اتصالات سخت افزاری مناسب است. در اینجا یک راهنمای کلی برای یک صفحه نمایش معمولی LCD 16x2 وجود دارد:
- منبع تغذیه: پین VSS (GND) LCD را به زمین میکروکنترلر PIC و پین VDD (5V) به منبع تغذیه 5 ولت میکروکنترلر وصل کنید. از پین V0 برای تنظیم کنتراست استفاده می شود که می تواند برای تنظیم کنتراست صفحه نمایش به پتانسیلومتر وصل شود.
- پین های کنترل: از پین RS (Register Select) برای انتخاب بین ثبت دستورالعمل و ثبت داده LCD استفاده می شود. آن را به پین خروجی میکروکنترلر PIC وصل کنید. پین RW (خواندن/نوشتن) برای انتخاب بین عملیات خواندن و نوشتن استفاده می شود. معمولاً ، ما آن را برای نوشتن به زمین وصل می کنیم - فقط عملیات. از پین E (Enable) برای اتصال داده ها به LCD استفاده می شود. آن را به پین خروجی دیگری از میکروکنترلر PIC وصل کنید.
- داده ها: صفحه نمایش LCD دارای 8 پین داده (D0 - D7) است. ما می توانیم این پین ها را به پین های خروجی میکروکنترلر PIC وصل کنیم. در بعضی موارد ، برای ذخیره پین های I/O ، می توانیم از یک حالت 4 بیتی استفاده کنیم ، که فقط D4 - D7 به هم وصل شده است.
در اینجا یک مثال ساده از اتصال سخت افزار در قالب جدول آورده شده است:
| پین ال سی دی | پین میکروکنترلر عکس |
|---|---|
| در مقابل | GND |
| VDD | 5 ولت |
| V0 | پتانسیل سنج |
| RS | پین خروجی 1 |
| RW | GND |
| وت | پین خروجی 2 |
| D4 | پین خروجی 3 |
| D5 | پین خروجی 4 |
| D6 | پین خروجی 5 |
| D7 | پین خروجی 6 |
برنامه نویسی نرم افزاری
پس از برقراری اتصالات سخت افزاری ، برای کنترل صفحه نمایش LCD با استفاده از میکروکنترلر PIC باید نرم افزاری بنویسیم. در زیر یک فرآیند کلی برای برنامه نویسی است:
-
شروع: قبل از استفاده از LCD ، باید آن را اولیه کنیم. این شامل تنظیم حالت نمایش (به عنوان مثال ، حالت 8 - بیت یا 4 - بیت ، تعداد خطوط ، فونت کاراکتر) ، پاک کردن صفحه نمایش و روشن کردن صفحه نمایش است.
-
ارسال دستورات: ما دستورات را به LCD ارسال می کنیم تا عملکرد آن را کنترل کنیم ، مانند جابجایی مکان نما ، پاک کردن صفحه نمایش و غیره برای ارسال یک دستور ، ما پین RS را روی Low (برای ثبت دستورالعمل) تنظیم می کنیم و دستور مناسب بایت را به پین های داده ارسال می کنیم. سپس ، ما پین E را پال می زنیم تا داده ها را به LCD بچسبانید.
-
ارسال داده: برای نمایش کاراکترها در LCD ، پین RS را روی بالا (برای ثبت داده ها) تنظیم می کنیم و کد ASCII کاراکتر را به پین های داده ارسال می کنیم. سپس ، پین E را پال می زنیم تا داده ها را ببندیم.
در اینجا یک مثال ساده از کد در C برای یک میکروکنترلر PIC16F84A با استفاده از یک حالت 4 - بیتی برای کنترل یک صفحه نمایش LCD 16x2 آورده شده است:
#include <pic.h> #define rs ra0 #define en ra1 #define d4 ra2 #define d5 ra3 #define d6 ra4 #define d7 ra5 void leal_ms (int int int امضا نشده) {بدون امضا int i ، j ؛ برای (i = 0 ؛ i <ms ؛ i ++) برای (j = 0 ؛ j <1275 ؛ j ++) ؛ } void lcd_command (char char cmd) {rs = 0 ؛ d4 = (cmd >> 4) & 0x01 ؛ d5 = (cmd >> 5) & 0x01 ؛ d6 = (cmd >> 6) & 0x01 ؛ d7 = (cmd >> 7) & 0x01 ؛ en = 1 ؛ تأخیر_مس (1) ؛ en = 0 ؛ d4 = cmd & 0x01 ؛ d5 = (cmd >> 1) & 0x01 ؛ d6 = (cmd >> 2) & 0x01 ؛ d7 = (cmd >> 3) & 0x01 ؛ en = 1 ؛ تأخیر_مس (1) ؛ en = 0 ؛ تأخیر_مس (2) ؛ } void lcd_data (DAT بدون امضا) {rs = 1 ؛ d4 = (dat >> 4) & 0x01 ؛ d5 = (dat >> 5) & 0x01 ؛ d6 = (dat >> 6) & 0x01 ؛ D7 = (DAT >> 7) & 0x01 ؛ en = 1 ؛ تأخیر_مس (1) ؛ en = 0 ؛ d4 = dat & 0x01 ؛ d5 = (dat >> 1) & 0x01 ؛ d6 = (dat >> 2) & 0x01 ؛ D7 = (DAT >> 3) & 0x01 ؛ en = 1 ؛ تأخیر_مس (1) ؛ en = 0 ؛ تأخیر_مس (2) ؛ } void lcd_init () {lcd_command (0x33) ؛ lcd_command (0x32) ؛ lcd_command (0x28) ؛ lcd_command (0x0c) ؛ lcd_command (0x06) ؛ lcd_command (0x01) ؛ تأخیر_مس (2) ؛ } void main () {trisa = 0x00 ؛ lcd_init () ؛ lcd_data ('h') ؛ lcd_data ('e') ؛ lcd_data ('l') ؛ lcd_data ('l') ؛ lcd_data ('o') ؛ در حالی که (1) ؛ }عیب یابی
هنگام استفاده از صفحه نمایش کاراکتر LCD با میکروکنترلر PIC ، ممکن است با برخی از مشکلات روبرو شوید. در اینجا برخی از موضوعات و راه حل های مشترک:
- بدون نمایش: منبع تغذیه ، تنظیم کنتراست و اتصالات سخت افزاری را بررسی کنید. اطمینان حاصل کنید که LCD به درستی از آن استفاده می شود ، کنتراست به درستی تنظیم می شود و تمام پین ها به درستی به هم وصل می شوند.
- شخصیت های زباله: این ممکن است به دلیل انتقال نادرست داده یا اولیه سازی نادرست باشد. کد نرم افزار را بررسی کنید تا اطمینان حاصل شود که داده ها به درستی ارسال شده و LCD به درستی اولیه شده است.
- مکان نما حرکت نمی کند: دستورات ارسال شده به LCD را برای حرکت مکان نما بررسی کنید. اطمینان حاصل کنید که دستورات صحیح به ثبت دستورالعمل LCD ارسال می شوند.
پایان
استفاده از یک صفحه نمایش LCD با میکروکنترلر PIC یک پروژه عملی و جالب است. با درک اتصالات سخت افزاری و برنامه نویسی نرم افزار ، می توانید سیستم های مختلف تعبیه شده ایجاد کنید که می توانند اطلاعات مفیدی را نشان دهند. به عنوان یک تامین کننده از نمایشگرهای LCD ، ما طیف گسترده ای از نمایشگرهای با کیفیت بالا را ارائه می دهیم ، از جملهنمایشگر LCD 16x1بانمایشگر LCD 0802وتماژول LCD Display LCD 20x2بشر اگر علاقه مند به خرید محصولات ما هستید یا در مورد استفاده از نمایشگرهای LCD با میکروکنترلرها سؤال دارید ، لطفاً برای بحث بیشتر در مورد تهیه ، با ما تماس بگیرید.
منابع
- فناوری میکروچیپ. برگه داده PIC16F84A.
- برگه کنترلر کنترلر Hitachi HD44780U LCD.