جدول المحتويات:

كيفية عمل برنامج تشغيل ثابت لشاشة LCD بواجهة I²C: 12 خطوة
كيفية عمل برنامج تشغيل ثابت لشاشة LCD بواجهة I²C: 12 خطوة

فيديو: كيفية عمل برنامج تشغيل ثابت لشاشة LCD بواجهة I²C: 12 خطوة

فيديو: كيفية عمل برنامج تشغيل ثابت لشاشة LCD بواجهة I²C: 12 خطوة
فيديو: ☑️ LCD أردوينو للمبتدئين - (26) فهم واستخدام شاشة 2024, شهر نوفمبر
Anonim
كيفية عمل برنامج تشغيل ثابت لشاشات الكريستال السائل مع واجهة I²C
كيفية عمل برنامج تشغيل ثابت لشاشات الكريستال السائل مع واجهة I²C

تُستخدم شاشات الكريستال السائل (LCD) على نطاق واسع في التطبيقات التجارية والصناعية نظرًا لخصائصها المرئية الجيدة وتكلفتها المنخفضة واستهلاكها المنخفض للطاقة. تجعل هذه الخصائص شاشة LCD الحل القياسي للأجهزة التي تعمل بالبطاريات ، مثل الأدوات المحمولة والآلات الحاسبة والساعات وأجهزة الراديو وما إلى ذلك.

ومع ذلك ، للتحكم بشكل صحيح في ما تعرضه شاشة LCD ، يجب أن يولد المحرك الإلكتروني لشاشة LCD أشكالًا موجية مناسبة من الجهد لدبابيس LCD. يجب أن تكون أشكال الموجة AC (تيار بديل) في الطبيعة لأن الفولتية (التيار المباشر) ستؤدي إلى تلف الجهاز بشكل دائم. سيصدر المشغل المناسب هذه الإشارات إلى شاشة LCD عند استهلاك الطاقة على الأقل.

يوجد نوعان من شاشات LCD ، الثابت ، مع لوحة الكترونية معززة واحدة ودبوس واحد للتحكم في المقطع الفردي ، و Multiplexed ، مع لوحات خلفية متعددة ومقاطع متعددة متصلة لكل دبوس.

ستقدم Instructable تصميم برنامج تشغيل LCD ثابت مع جهاز SLG46537V GreenPAK ™. سيقود برنامج تشغيل LCD المصمم ما يصل إلى 15 مقطعًا من شاشات الكريستال السائل ، باستخدام عدد قليل من الأمبيرات الدقيقة للتيار من مزود الطاقة ويوفر واجهة I²C للتحكم.

سيتم عرض الأقسام التالية:

● معلومات المعرفة الأساسية حول شاشات الكريستال السائل.

● تصميم برنامج تشغيل LCD SLG46537V GreenPAK بالتفصيل ؛

● كيفية قيادة شاشة LCD ثابتة مكونة من سبعة أجزاء ومكونة من 4 أرقام مع جهازي GreenPAK.

فيما يلي وصفنا الخطوات اللازمة لفهم كيفية برمجة الحل لإنشاء برنامج تشغيل LCD ثابت بواجهة I²C. ومع ذلك ، إذا كنت ترغب فقط في الحصول على نتيجة البرمجة ، فقم بتنزيل برنامج GreenPAK لعرض ملف تصميم GreenPAK المكتمل بالفعل. قم بتوصيل GreenPAK Development Kit بجهاز الكمبيوتر الخاص بك واضغط على البرنامج لإنشاء برنامج تشغيل LCD ثابت بواجهة I²C.

الخطوة 1: أساسيات شاشات الكريستال السائل

أساسيات شاشات الكريستال السائل
أساسيات شاشات الكريستال السائل
أساسيات شاشات الكريستال السائل
أساسيات شاشات الكريستال السائل

شاشات الكريستال السائل (LCD) هي تقنية لا تصدر ضوءًا ، بل تتحكم فقط في كيفية مرور مصدر الضوء الخارجي. يمكن أن يكون مصدر الضوء الخارجي هذا هو الضوء المحيط المتوفر ، في نوع العرض العاكس ، أو الضوء من مصباح الإضاءة الخلفية أو المصباح ، في نوع العرض المنقول. شاشات الكريستال السائل مصنوعة من لوحين من الزجاج (علوي وسفلي) ، وطبقة رقيقة من الكريستال السائل (LC) بينهما وبين مستقطبين للضوء (ملاحظة التطبيق AN-001 - أساسيات تقنية LCD ، Hitachi ، ملاحظة التطبيق AN-005 - العرض وسائط ، هيتاشي). المستقطب هو مرشح ضوء للمجال الكهرومغناطيسي الخفيف. فقط مكونات الضوء في الاتجاه الصحيح للمجال الكهرومغناطيسي تمر عبر المستقطب ، بينما يتم حظر المكونات الأخرى.

البلورة السائلة عبارة عن مادة عضوية تدور المجال الكهرومغناطيسي للضوء 90 درجة أو أكثر. ومع ذلك ، عندما يتم تطبيق مجال كهربائي على LC ، فإنه لا يقوم بتدوير الضوء بعد الآن. مع إضافة أقطاب كهربائية شفافة في زجاج العرض العلوي والسفلي ، من الممكن التحكم في وقت مرور الضوء ، وفي حالة عدم مروره ، بمصدر خارجي للمجال الكهربائي. يوضح الشكل 1 (انظر الملاحظة التطبيقية AN-001 - أساسيات تقنية LCD ، Hitachi) أعلاه التحكم في التشغيل. في الشكل 1 ، تكون الشاشة مظلمة في حالة عدم وجود مجال كهربائي. هذا لأن كلا المستقطبين يقومان بتصفية الضوء في نفس الاتجاه. إذا كانت المستقطبات متعامدة ، فستكون الشاشة مظلمة عند وجود المجال الكهربائي. هذا هو الموقف الأكثر شيوعًا للعروض العاكسة.

يُطلق على الحد الأدنى من المجال الكهربائي ، أو الجهد ، للتحكم في شاشة LCD ، عتبة التشغيل. يتأثر LC فقط بالجهد ، ولا يوجد أي تيار في مادة LC. تشكل الأقطاب الكهربائية في شاشة LCD سعة صغيرة وهذا هو الحمل الوحيد للسائق. هذا هو سبب كون شاشة LCD جهازًا منخفض الطاقة لعرض المعلومات المرئية.

ومع ذلك ، من المهم ملاحظة أن شاشة LCD لا يمكنها العمل بمصدر جهد تيار مباشر (DC) لفترة طويلة جدًا. سيؤدي تطبيق جهد التيار المستمر إلى تفاعلات كيميائية في مادة LC ، مما يؤدي إلى إتلافها بشكل دائم (مذكرة التطبيق AN-001 - أساسيات تقنية LCD ، Hitachi). الحل هو تطبيق جهد بديل (AC) في أقطاب شاشات الكريستال السائل.

في شاشات LCD الثابتة ، يُبنى قطب لوحة الكترونية معززة في زجاج واحد وتوضع شرائح LCD الفردية ، أو وحدات البكسل ، في الزجاج الآخر. هذا هو أحد أبسط أنواع شاشات الكريستال السائل وهو النوع الذي يحتوي على أفضل نسبة تباين. ومع ذلك ، يتطلب هذا النوع من العرض عادةً عددًا كبيرًا جدًا من المسامير للتحكم في كل جزء على حدة.

بشكل عام ، تقوم وحدة التحكم في السائق بتوليد إشارة ساعة موجة مربعة للوحة معززة وإشارة ساعة للأجزاء الموجودة في المستوى الأمامي معًا. عندما تكون ساعة اللوحة الخلفية في طور مع ساعة المقطع ، يكون جهد الجذر التربيعي (RMS) بين كلا المستويين صفرًا ، ويكون المقطع شفافًا. خلاف ذلك ، إذا كان الجهد RMS أعلى من عتبة LCD ON ، يصبح الجزء مظلمًا. يتم عرض أشكال الموجة الخاصة باللوحة المعززة ، ومقطع التشغيل والإيقاف في الشكل 2. كما يتضح من الشكل ، يكون المقطع ON خارج الطور بالنسبة لإشارة لوحة الكترونية معززة. الجزء الخارج في الطور بالنسبة لإشارة لوحة الكترونية معززة. يمكن أن يكون الجهد المطبق بين 3 و 5 فولت لشاشات منخفضة التكلفة ومنخفضة الطاقة.

عادةً ما تكون إشارة الساعة الخاصة بلوحة LCD معززة ومقاطعها في النطاق من 30 إلى 100 هرتز ، وهو الحد الأدنى للتردد لتجنب تأثير الوميض البصري على شاشة LCD. يتم تجنب الترددات العالية لتقليل استهلاك الطاقة للنظام ككل. سيستهلك النظام المكون من شاشات الكريستال السائل ومحركات التيار القليل من التيار بترتيب ميكرو أمبير. هذا يجعلها مناسبة تمامًا لتطبيقات مصدر إمداد طاقة البطارية منخفضة الطاقة والبطارية.

في الأقسام التالية ، يتم تقديم تفاصيل تصميم برنامج تشغيل LCD الثابت مع جهاز GreenPAK الذي يمكنه إنشاء إشارة ساعة لوحة خلفية وإشارة ساعة المقطع الفردية لشاشة LCD التجارية.

الخطوة 2: مخطط الكتلة الأساسي لتصميم GreenPAK

مخطط الكتلة الأساسي لتصميم GreenPAK
مخطط الكتلة الأساسي لتصميم GreenPAK
مخطط الكتلة الأساسي لتصميم GreenPAK
مخطط الكتلة الأساسي لتصميم GreenPAK

يظهر الرسم التخطيطي للكتل الذي يوضح تصميم GreenPAK في الشكل 3. الكتل الأساسية للتصميم هي واجهة I²C ، ومحرك مقطع الإخراج ، والمذبذب الداخلي ، ومحدد مصدر ساعة اللوحة الخلفية.

تتحكم كتلة واجهة I²C في كل إخراج مقطع فردي ومصدر ساعة لوحة الكترونية معززة لشاشة LCD. كتلة واجهة I²C هي مدخلات النظام الوحيد للتحكم في إخراج المقطع.

عند ضبط خط التحكم في المقطع الداخلي (مستوى عالٍ) ، يكون جزء شاشة LCD المعني معتمًا. عند إعادة تعيين خط التحكم في المقطع الداخلي (مستوى منخفض) ، يصبح جزء شاشة LCD المعني شفافًا.

كل خط تحكم في المقطع الداخلي متصل بمحرك الإخراج. ستولد كتلة برنامج تشغيل مقطع الإخراج إشارة ساعة في الطور مرتبطة بساعة اللوحة الخلفية للقطاعات الشفافة. بالنسبة للأجزاء المظلمة ، تكون هذه الإشارة خارج الطور فيما يتعلق بساعة اللوحة الخلفية.

يتم تحديد مصدر ساعة اللوحة الخلفية مع واجهة I²C أيضًا. عند تحديد مصدر ساعة اللوحة الخلفية الداخلية ، يتم تشغيل المذبذب الداخلي. سيولد المذبذب الداخلي تردد ساعة 48 هرتز. سيتم استخدام هذه الإشارة بواسطة كتلة برنامج تشغيل مقطع الإخراج ويتم توجيهها إلى دبوس خرج ساعة اللوحة الخلفية (GreenPAK pin 20).

عند تحديد مصدر ساعة لوحة خلفية خارجية ، يتم إيقاف تشغيل المذبذب الداخلي. مرجع برنامج تشغيل مقطع الإخراج هو إدخال ساعة اللوحة الخلفية الخارجية (GreenPAK pin 2). في هذه الحالة ، يمكن استخدام دبوس خرج ساعة اللوحة الخلفية كخط تحكم إضافي في المقطع ، الجزء OUT15.

يمكن استخدام أكثر من جهاز GreenPAK على نفس خط I²C. للقيام بذلك ، يجب برمجة كل جهاز بعنوان I²C مختلف. وبهذه الطريقة يمكن زيادة عدد مقاطع LCD المدفوعة. تم تكوين جهاز واحد لإنشاء مصدر ساعة لوحة الكترونية معززة ، يقود 14 مقطعًا ، ويتم تكوين الأجهزة الأخرى لاستخدام مصدر ساعة لوحة خلفية خارجية. يمكن لكل جهاز إضافي قيادة أكثر من 15 قسمًا بهذه الطريقة. من الممكن توصيل ما يصل إلى 16 جهازًا على نفس خط I²C ومن ثم يمكن التحكم في ما يصل إلى 239 مقطعًا من شاشة LCD.

في Instructable ، تُستخدم هذه الفكرة للتحكم في 29 جزءًا من شاشة LCD مع جهازي GreenPAK. تم تلخيص وظيفة pinout للجهاز في الجدول 1.

الخطوة 3: تصميم الاستهلاك الحالي

مصدر قلق مهم في هذا التصميم هو الاستهلاك الحالي ، الذي يجب أن يكون منخفضًا قدر الإمكان. جهاز GreenPAK المقدر للتيار الهادئ هو 0.75 µA لتشغيل الإمداد 3.3 فولت و 1.12 µA لتشغيل الإمداد 5 فولت. الاستهلاك الحالي للمذبذب الداخلي هو 7.6 A و 8.68 A لتشغيل 3.3 فولت و 5 فولت على التوالي. لا يُتوقع حدوث زيادة كبيرة في الاستهلاك الحالي من خسائر التبديل ، لأن هذا التصميم يعمل بتردد ساعة منخفض. الحد الأقصى المقدر للتيار المستهلك لهذا التصميم أقل من 15 A عند تشغيل المذبذب الداخلي ، و 10 µA عند إيقاف تشغيل المذبذب الداخلي. يظهر التيار المقاس المستهلك في كلتا الحالتين في قسم نتائج الاختبار.

الخطوة 4: مخطط جهاز GreenPAK

تخطيطي جهاز GreenPAK
تخطيطي جهاز GreenPAK

يظهر المشروع المصمم في برنامج GreenPAK في الشكل 4. سيتم وصف هذا التخطيط باستخدام مخططات الكتل الأساسية كمرجع.

الخطوة 5: واجهة I²C

واجهة I²C
واجهة I²C
واجهة I²C
واجهة I²C

يتم استخدام كتلة واجهة I²C كعنصر تحكم رئيسي للتحكم في تشغيل الجهاز. يعرض الشكل 5 نظرة قريبة على اتصالات الكتلة والخصائص التي تم تكوينها.

هذه الكتلة متصلة بـ PIN 8 و PIN 9 ، وهما دبابيس I²C SCL و SDA على التوالي. داخل الجهاز ، توفر مجموعة I²C 8 مداخل افتراضية. تظهر القيمة الأولية لكل إدخال افتراضي في نافذة الخصائص (انظر الشكل 5). يتم استخدام المدخلات الافتراضية من OUT0 حتى OUT6 كخطوط تحكم في المقطع. تتوافق خطوط التحكم هذه مع إخراج المقطع 1 إلى إخراج الجزء 7 وهي متصلة بمحرك إخراج المقطع. يتم استخدام Virtual Input OUT7 كعنصر تحكم في خط محدد مصدر ساعة لوحة الكترونية ، مع اسم الشبكة BCKP_SOURCE. سيتم استخدام هذه الشبكة بواسطة كتل أخرى في التصميم. تم تكوين رمز التحكم I²C بقيمة مختلفة لكل IC في المشروع.

يتوفر 8 المزيد من خطوط التحكم في المقطع الداخلي في إخراج آلة الحالة غير المتزامنة (ASM) ، كما هو موضح في الشكل 6 أعلاه. يتم التحكم في سطر إخراج المقطع 8 (SEG_OUT_8 في نافذة الخصائص) من خلال سطر إخراج المقطع 15 (SEG_OUT_15) بواسطة إخراج ASM في الحالة 0. لا يوجد أي انتقال للحالة في كتلة ASM ، فهي دائمًا في الحالة 0. مخرجات ASM هي متصلة بمحركات إخراج الجزء.

ستولد محركات إخراج المقطع إشارة خرج الجهاز.

الخطوة 6: إخراج جزء السائق

برنامج تشغيل مقطع الإخراج هو في الأساس جدول بحث (LUT) تم تكوينه كمنفذ منطقي XOR. لكل مقطع إخراج ، يجب أن يكون منفذ XOR متصلًا بخط التحكم في المقطع وبساعة لوحة الكترونية معززة (BCKP_CLOCK). منفذ XOR مسؤول عن إنشاء إشارة في الطور وخارج الطور لمقطع الإخراج. عندما يكون خط التحكم في المقطع على مستوى عالٍ ، فإن مخرج منفذ XOR سيعكس إشارة ساعة اللوحة الخلفية ويولد إشارة خارج الطور إلى دبوس القطعة. سيحدد فرق الجهد بين لوحة LCD معززة وشريحة LCD ، في هذه الحالة ، مقطع LCD كقطعة مظلمة. عندما يكون خط التحكم في المقطع عند مستوى منخفض ، فإن مخرج منفذ XOR سيتبع إشارة ساعة اللوحة الخلفية ثم يولد إشارة في الطور إلى دبوس القطعة. نظرًا لعدم وجود جهد كهربائي بين اللوحة الخلفية LCD والمقطع في هذه الحالة ، يكون المقطع شفافًا للضوء.

الخطوة 7: المذبذب الداخلي والتحكم في مصدر ساعة اللوحة الخلفية

مذبذب داخلي والتحكم في مصدر ساعة لوحة الكترونية معززة
مذبذب داخلي والتحكم في مصدر ساعة لوحة الكترونية معززة

يتم استخدام المذبذب الداخلي عند ضبط إشارة BCKP_CLOCK من واجهة I²C على مستوى عالٍ. يظهر الشكل 7 أعلاه نظرة قريبة لمخطط التحكم في مصدر الساعة.

تم تكوين المذبذب بتردد 25 كيلو هرتز RC ، مع وجود أكبر قاسم خرج متاح في مذبذب OUT0 (8/64). يتم عرض التكوين بالكامل في نافذة الخصائص الموضحة في الشكل 7. بهذه الطريقة ، سيولد المذبذب الداخلي تردد ساعة 48 هرتز.

المذبذب نشط فقط عندما تكون إشارة BCKP_SOURCE على مستوى عال مع إشارة POR. يتم إجراء هذا التحكم عن طريق توصيل هاتين الإشارتين بمنفذ NAND في 4-L1 LUT. يتم توصيل خرج NAND بعد ذلك بإدخال دبوس التحكم لأسفل مذبذب.

تتحكم الإشارة BCKP_SOURCE في MUX المبني مع 3-L10 LUT. عندما تكون إشارة BCKP_SOURCE في مستوى منخفض ، فإن مصدر ساعة اللوحة الخلفية يأتي من PIN2. عندما تكون هذه الإشارة على مستوى عالٍ ، يأتي مصدر ساعة اللوحة الخلفية من المذبذب الداخلي.

الخطوة 8: إخراج ساعة لوحة الكترونية معززة أو الجزء 15 التحكم في دبوس الإخراج

إخراج ساعة لوحة الكترونية معززة أو الجزء 15 التحكم في دبوس الإخراج
إخراج ساعة لوحة الكترونية معززة أو الجزء 15 التحكم في دبوس الإخراج

يحتوي الدبوس 20 في هذا التصميم على وظيفة مزدوجة ، والتي تعتمد على مصدر ساعة اللوحة الخلفية المحدد. يتم التحكم في تشغيل هذا الدبوس من خلال 4 مدخلات LUT ، كما هو موضح في الشكل 8. مع طرفية LUT ذات 4 بت ، يمكن ربط تشغيل منفذ XOR بمخرج MUX. عندما تكون إشارة BCKP_SOURCE على مستوى عالٍ ، فإن خرج LUT سيتبع ساعة المذبذب الداخلية. ثم يعمل الدبوس 20 كإخراج ساعة لوحة الكترونية معززة. عندما تكون إشارة BCKP_SOURCE عند مستوى منخفض ، سيكون خرج LUT هو عملية XOR بين SEG_OUT_15 ، من خرج ASM ، وإشارة ساعة اللوحة الخلفية. يظهر تكوين جداول البحث ذات 4 بتات للقيام بهذه العملية في الشكل 8.

الخطوة 9: النموذج الأولي لنظام LCD

النموذج الأولي لنظام LCD
النموذج الأولي لنظام LCD
النموذج الأولي لنظام LCD
النموذج الأولي لنظام LCD

لتوضيح استخدام حل تصميم GreenPAK ، تم تجميع نموذج أولي لنظام LCD على لوح التجارب. بالنسبة للنموذج الأولي ، يتم تشغيل شاشة LCD ثابتة مكونة من سبعة أجزاء و 4 أرقام بواسطة جهازي GreenPAK على لوحة DIP. يستخدم جهاز واحد (IC1) مذبذبًا داخليًا لتشغيل لوحة LCD معززة ، ويستخدم الجهاز الآخر (IC2) هذه الإشارة كمرجع إدخال لوحة الكترونية معززة. يتم التحكم في كل من ICs عبر واجهة I²C بواسطة متحكم STM32F103C8T6 (MCU) في لوحة تطوير بحد أدنى.

يوضح الشكل 9 التخطيطي للتوصيلات بين جهازي GreenPAK ICs وشاشة LCD ولوحة MCU. في التخطيطي ، يقوم جهاز GreenPAK المزود بمرجع U1 (IC1) بتشغيل رقم LCD الأول والثاني (الجانب الأيسر لشاشة LCD). يقوم جهاز GreenPAK المزود بمرجع U2 (IC2) بتشغيل رقم LCD المكون من ثلاثة وأربعة ، بالإضافة إلى جزء COL (الجانب الأيمن لشاشة LCD). يأتي مصدر الطاقة لكلا الجهازين من المنظم الموجود في لوحة تطوير وحدة التحكم الدقيقة. تمت إضافة وصلتي توصيل قابلين للإزالة بين مصدر الطاقة ودبابيس VDD لكل جهاز GreenPAK للقياس الحالي بمقياس متعدد.

تظهر صورة النموذج الأولي المجمع في الشكل 10.

الخطوة 10: أوامر I²C للتحكم في شاشة LCD

أوامر I²C للتحكم في شاشة LCD
أوامر I²C للتحكم في شاشة LCD
أوامر I²C للتحكم في شاشة LCD
أوامر I²C للتحكم في شاشة LCD
أوامر I²C للتحكم في شاشة LCD
أوامر I²C للتحكم في شاشة LCD

تمت برمجة جهازي GreenPAK على اللوح بنفس التصميم ، باستثناء قيمة Control Byte. بايت التحكم الخاص بـ IC1 هو 0 (عنوان I²C 0x00) ، بينما بايت التحكم I²C هو 1 (عنوان I²C 0x10). تم تلخيص الاتصالات بين مقاطع العرض وبرامج تشغيل الأجهزة في الجدول أعلاه.

تم اختيار الاتصالات بهذه الطريقة لإنشاء تخطيطي أوضح وتبسيط تجميع اتصالات اللوح.

يتم التحكم في إخراج المقطع بواسطة أوامر كتابة I²C إلى I²C Virtual Inputs وسجلات إخراج ASM. كما هو موضح في ملاحظة التطبيق AN-1090 Simple I²C IO Controllers مع SLG46531V (انظر ملاحظة التطبيق AN-1090 Simple I²C IO Controllers مع SLG46531V ، Dialog Semiconductor) ، يتم تنظيم أمر الكتابة I²C على النحو التالي:

● ابدأ ؛

● بايت التحكم (R / W بت هي 0) ؛

● عنوان كلمة.

● البيانات ؛

● توقف.

يتم إجراء جميع أوامر الكتابة I²C إلى عنوان Word 0xF4 (المدخلات الافتراضية I²C) و 0xD0 (إخراج ASM للحالة 0). يتم تلخيص أوامر الكتابة في IC1 والتحكم في رقم LCD 1 و 2 في الجدول 3. في تمثيل تسلسل الأوامر ، يشير القوس المفتوح "[" إلى إشارة البداية ، وقوس الإغلاق "]" إلى إشارة التوقف.

البايتان الموجودان فوق مقاطع التحكم الخاصة بالرقم 1 والرقم 2 في شاشة LCD معًا. هنا ، تتمثل الطريقة في استخدام جدول بحث فردي (LUT) في البرنامج لكل رقم ، مع مراعاة المقاطع في كلا البايتين. يجب أن يتم خلط قيم البايت من جدول البحث باستخدام عملية "OR" ، ثم إرسالها إلى IC. يوضح الجدول 4 قيمة Byte0 و Byte1 لكل قيمة رقمية يجب كتابتها في كل رقم عرض.

على سبيل المثال ، لكتابة الرقم 3 في الرقم 1 ، والرقم 4 في الرقم 2 ، يكون Byte0 هو 0xBD (0x8D على مستوى بت OR مع 0xB0) والبايت 1 هو 0x33 (0x30 bitwise OR مع 0x03).

يتم وصف الأمر للكتابة في IC2 وعناصر التحكم في الرقم 3 و 4 في الجدول 5.

منطق التحكم للأرقام 3 و 4 يشبه التحكم في الرقمين 1 و 2. يوضح الجدول 6 طرفية المستعملين (LUT) لهذين الرقمين.

الفرق في IC2 هو جزء COL. يتم التحكم في هذا المقطع بواسطة Byte1. لإعداد هذا الجزء معتم ، يجب إجراء عملية "أو" باتجاه أحادي بين بايت 1 والقيمة 0x40.

الخطوة 11: أوامر I²C لاختبار LCD

أوامر I²C لاختبار LCD
أوامر I²C لاختبار LCD

لاختبار LCD ، تم تطوير برنامج ثابت بلغة C للوحة MCU. سيرسل هذا البرنامج الثابت سلسلة من الأوامر إلى كلا المرحلتين على اللوح. رمز المصدر لهذا البرنامج الثابت موجود في قسم الملحق. تم تطوير الحل بالكامل باستخدام Atollic TrueStudio لـ STM32 9.0.1 IDE.

تم تلخيص تسلسل الأوامر والقيم ذات الصلة الموضحة في الشاشة في الجدول 7 أعلاه.

الخطوة 12: نتائج الاختبار

نتائج الإختبار
نتائج الإختبار
نتائج الإختبار
نتائج الإختبار

يتكون اختبار النموذج الأولي من التحقق من قيم العرض بعد أمر MCU وقياس الحوض الحالي بواسطة كل IC أثناء العملية.

يتم عرض صور شاشة LCD لكل قيمة أمر في الجدول 8 أعلاه.

تم قياس الحوض الحالي لكل جهاز بمقياس متعدد ، في أدنى نطاق حالي له وهو 200 A. تظهر صور التيار المقاس لكل جهاز ، أثناء بدء التشغيل والتشغيل العادي ، في الجدول 9 أعلاه.

مناقشة الخاتمة والنتائج

تم تقديم تصميم برنامج تشغيل LCD ثابت منخفض الطاقة مع جهاز GreenPAK. يُظهر هذا التصميم بوضوح إحدى أعظم ميزات أجهزة GreenPAK: تيارها الهادئ المنخفض. نظرًا لأن أجهزة GreenPAK عبارة عن حل قائم على الأجهزة ، فمن الممكن العمل بتردد منخفض ، في هذه الحالة ، 48 هرتز. سيتطلب الحل القائم على MCU تردد تشغيل أعلى ، حتى لفترات زمنية قصيرة بشكل دوري ، وبعد ذلك سوف يستقطب المزيد من الطاقة. وبمقارنة جهاز GreenPAK بجهاز CPLD (جهاز منطقي قابل للبرمجة المعقدة) ، من الواضح أن CPLD لديها تيار هادئ أعلى من 20 µA.

من المثير للاهتمام ملاحظة أنه يمكن تعديل هذا التصميم بسهولة ليناسب بشكل أفضل متطلبات مشروع معين. وخير مثال على ذلك هو مقطع التحكم pinout. يمكن تغييرها بسهولة لتبسيط لوحة الدوائر المطبوعة وتطوير البرامج في نفس الوقت. هذه ميزة مثيرة للاهتمام عند مقارنة الجهاز مع ASIC الجاهز (دائرة متكاملة خاصة بالتطبيق).عادة ، يتم تصميم ASICs لتناسب مجموعة واسعة من التطبيقات ، ويجب كتابة روتين البرنامج الأولي لتكوين IC بشكل صحيح قبل العملية. يمكن تصميم جهاز قابل للتكوين ليكون جاهزًا للاستخدام بعد التشغيل. وبهذه الطريقة ، من الممكن قطع وقت تطوير البرامج لتهيئة IC الأولية.

يمكن العثور على رمز المصدر للتطبيق هنا في الملحق أ.

موصى به: