HD44780 LCD إلى لوحة محول I2C لـ Bus Pirate: 9 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:42

تأتي شاشات LCD ذات الأحرف الرخيصة المستندة إلى مجموعة شرائح HD44780 بأحجام متنوعة: 2x16 ، 4x20 ، إلخ. تحتوي هذه الشاشات على وضعين قياسيين للواجهة ، 4 بت و 8 بت متوازي. 8 بت يتطلب ما مجموعه 11 خط بيانات ، 4 بت يتطلب 7 (6 للكتابة فقط). تدعم بعض شاشات LCD وضع بيانات تسلسلي إضافي ، مثل VFD I المغطاة في Hack a Day. تعد شاشات LCD عالية الدقة 44780 بشكل عام أجزاء 5 فولت مع مصدر منفصل للضوء الخلفي. يحتوي Bus Pirate على خمسة فقط من منافذ الإدخال / الإخراج المتوافقة مع 5 فولت ، لذلك قمنا بصنع لوحة محول صغيرة بها دبابيس كافية للتحكم في شاشة LCD. يتحكم Bus Pirate في لوحة المهايئ من خلال مكتبة واجهة LCD الخاصة به. استمر في القراءة حول لوحة محول LCD ذات الأحرف Bus Pirate HD44780 ومكتبة الواجهة. يمكنني الحصول على ثنائي الفينيل متعدد الكلور أو مجموعات أو مجموعات مجمعة أنتجها Seeed Studio مقابل 15 دولارًا تقريبًا ، بما في ذلك الشحن في جميع أنحاء العالم ، والمزيد هنا. لم أستطع تضمين بعض عناصر التنسيق وجداول HTML في Instructable ، يمكنك رؤية المنشور الأصلي في Dangerous Prototypes مقالات.

الخطوة 1: الأجهزة

في هذه المقالة نوضح لوحة مهايئ I2C لشاشات LCD المستندة إلى HD44780. نظهر ذلك بواجهة تسلسلية عالمية Bus Pirate. يعد الكود المصدري لـ Bus Pirate لمكتبة واجهة HD44780 المستندة إلى I2C ملكية عامة ، لذا فإنه مجاني للتكيف مع مشاريعك الخاصة. تم تصميم الدائرة و PCB مع الإصدار المجاني من Cadsoft Eagle. يمكن تنزيل ملفات التصميم من Bus Pirate SVN. قبل استخدام لوحة المهايئ ، تأكد من التحقق من ورقة البيانات الخاصة بشاشات LCD مقابل دبوس المحول. ليست كل شاشات LCD هي نفسها. PCF8574 I / O Exper IC هذه عبارة عن شريحة متوسعة 8 I / O بسيطة يتم التحكم فيها من خلال واجهة I2C ثنائية الأسلاك. يمكن الوصول إلى واجهة I2C من العنوان JP1. يعمل PCF8574 من 2.5 إلى 5 فولت. تعمل دبابيس الإدخال / الإخراج بجهد الإمداد ، لذلك إذا قمنا بتزويدها بجهد 5 فولت ، فإنها تعمل على توصيل شاشة LCD بجهد 5 فولت. C1 (0.1 فائق التوهج) يفصل IC عن التقلبات في مصدر الطاقة. يتحكم دبوس واحد من PCF8574 في LED 3 مم (LED1) من خلال المقاوم الحالي المحدد R2 (1000 أوم). أضواء LED للإشارة إلى الاتصال الناجح بين Bus Pirate والمحول. لا يستطيع PCF8574 مصدر تيار كافي لتشغيل LED ، لذلك نقوم بتشغيل LED من مصدر 5 فولت وتبديل الأرض. LCD تتصل لوحة المهايئ بشاشة LCD ذات طابع مبني على HD44780 في وضع واجهة متوازية 4 بت. دبابيس الواجهة 4 بت - RS ، و RW ، و EN ، و D4-D7 - متصلة بسبعة من منافذ الإدخال / الإخراج PCF8574. نود استخدام رأس دبوس ذكر مقاس 0.1 بوصة لتوصيل المحول بشاشة LCD ، يمكنك عادةً أن تميل شاشة LCD مقابل المسامير لإنشاء اتصال كافٍ لإجراء اختبار سريع. رأس LCD. لم نقم بتوصيل دبابيس الإضاءة الخلفية نظرًا لوجود العديد من أنماط الإضاءة الخلفية المختلفة. قد يؤدي توفير الطاقة لإضاءة خلفية LED إلى إتلاف الشاشة التي تتطلب مصدر جهد سلبي. تتطلب معظم شاشات LCD 5 فولت ، وتوفر مصدر طاقة خارجي من خلال رأس JP2. قدمنا دبوس إمداد طاقة ثانيًا لتوصيل مقاومات سحب Bus Pirate. تم تصميم الدائرة و PCB بإصدار مجاني من Cadsoft Eagle. يمكن تنزيل ملفات التصميم من Bus Pirate SVN. إن PCB هو تصميم أحادي الجانب ، من خلال ثقب بسلك توصيل واحد (موضح باللون الأحمر). يمكننا الحصول على مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور أو أطقم أو مجموعات مجمعة من إنتاج Seeed Studio مقابل حوالي 15 دولارًا أمريكيًا ، بما في ذلك الشحن في جميع أنحاء العالم ، المزيد هنا. كل ال ثقب خشن) C10.1 فائق التوهج / 10 فولت + R110000 (10K) أوم أداة تشذيب / مقياس جهد ، 6 مم R21000 (1K) أوم المقاوم ، 1/4 وات LED13 مم (T1) LED ، أحمر JP1 + JP20.1 رأس ذكر ، 5 دبابيس IC1PCF8574N ، 8 بت I2C I / O موسع DIP16ICS116 pin DIP socket لـ IC1I لا يمكن أن يتضمن بعض عناصر التنسيق وجداول HTML في Instructable ، يمكنك مشاهدة المنشور الأصلي في مدونة Dangerous Prototypes.

الخطوة 2: التوصيلات

الجهاز: HD44780 حرف LCD. ناقل: 4 بت متوازي ، مع لوحة محول PCF8574 I2C. متطلبات الطاقة: 5 فولت. المراجع: مثال على ورقة البيانات [PDF] ، مرجع الأمر HD44780 ، HD44780 LCD uber-site. سجل جلسة Bus Pirate الكامل لهذا العرض التوضيحي. صمم المحول لمكتبة LCD للواجهة التسلسلية العالمية Bus Pirate ، لكنه سيعمل مع أي شيء يمكنه التحدث ببروتوكول I2C. ألقِ نظرة على الكود المصدري لـ Bus Pirate للحصول على مثال لتطبيق I2C-> HD44780. قم بتوصيل Bus Pirate بلوحة المهايئ كما هو موضح في الجدول. يوضح الجدول أيضًا التوصيلات الأولية بـ PCF8574 IC إذا كنت تتابعها بدون لوحة محول. قم بتوصيل المحول بمصدر طاقة كافٍ لشاشة LCD ، بشكل عام 5 فولت. يتطلب اتصال I2C بين المحول و Bus Pirate مقاومات سحب بين 2 و 10 K. إليك المزيد من المعلومات حول التفاعل مع الجهد المختلط مع عمليات السحب ومقاومات السحب على متن Bus Pirate. لم أستطع تضمين بعض عناصر التنسيق وجداول HTML في Instructable ، يمكنك الاطلاع على المنشور الأصلي في مدونة Dangerous Prototypes.

الخطوة 3: الخطوة 1. إعداد المكتبة

واجهات الاتصال لقد قمنا بتغطية تصميم المحول وكيفية توصيله بـ Bus Pirate ، والآن حان الوقت لكتابة شيء ما على شاشة LCD. HiZ> m <<11 <<1 <<دبليو <

ص <<2 <<v <<< احصل على تقرير الفولتجهاز مراقبة الجهد: 5V: 4.9 | 3.3 فولت: 3.3 | VPULLUP: 5.0 <<اضغط على "m" في محطة Bus Pirate واختر مكتبة LCD. وهو حاليًا يدعم فقط شاشات LCD ذات الأحرف HD44780 باستخدام مهايئ PFC8574 الموضح في النصف الأول من هذه المقالة (الخيار 1). تحقق من شاشة الجهد (القائمة 'v') وتأكد من أن جهد السحب (Vpullup) يقرأ حوالي 5 فولت.

الخطوة 4: الخطوة 2. إعادة التعيين والتهيئة

يوضح هذا الجدول الأوامر أحادية البايت التي تتحكم في شاشة HD44780 LCD ، وهنا مرجع مفصل. يمكن إدخال هذه الأوامر من سطر أوامر Bus Pirate ، لكننا صنعنا وحدات ماكرو لمعظمها لتوفير الوقت. <إعادة ضبط شاشة LCD2. Init LCD <<< إعادة ضبط وتهيئة شاشة LCD 3. Clear LCD <<< Clear LCD ، والعودة بالمؤشر إلى 04. موضع المؤشر على سبيل المثال: (4: 0) <<< ضبط موضع المؤشر 5. كتابة نص الاختبار <<يعرض Macro 0 قائمة الماكرو لأي وضع Bus Pirate. LCD> (2) <<< تهيئة خطوط عرض ماكرو LCD: 1. 1 <<< عرض سطر واحد 2. متعددة <<2 'RESET <<< الماكرو 2 يتضمن تسلسل إعادة التعيين INIT <<يعمل ماكرو LCD للتهيئة (2) على تهيئة الشاشة لوضع واجهة 4 بت ، وتمكين عرض المؤشر ، وتعيين بعض الخيارات المفيدة الأخرى. قم بتكوين عدد خطوط العرض ، اختر 1 لعرض سطر واحد ، أو 2 لجميع شاشات العرض الأخرى. بعد التهيئة ، يجب أن تكون الشاشة واضحة مع ظهور المؤشر في الزاوية. إذا لم تنجح ، تحقق من اتصال I2C ، ومقاومات السحب ، ومصدر الطاقة ، ثم حاول مرة أخرى. تحتاج شاشات الكريستال السائل HD44780 إلى إعادة ضبطها بتسلسل إشارة خاص قبل أن تتم تهيئتها لوضع واجهة 4 بت أو 8 بت. ينشئ الماكرو 1 هذا التسلسل. يتضمن الماكرو 2 تسلسل إعادة التعيين ، لذلك لا داعي لاستخدام الماكرو 1 قبل الماكرو 2.

الخطوة 5: الخطوة 3. اكتب أحرف الاختبار

LCD> (6:80) <<يملأ ماكرو كتابة الأرقام شاشة LCD بأرقام اختبار بين 0 و 9. الرقم بعد النقطتين يخبر Bus Pirate بعدد أرقام الاختبار التي يجب كتابتها ، نحن نستخدم 4x20LCD ، لذلك نكتب 80 رقمًا لملئها. لاحظ أن المؤشر ينتهي عند الموضع 0 ، أسفل أول "0". LCD> (7:80) <<يملأ ماكرو أحرف الكتابة شاشة LCD بأحرف ASCII ، أدخل الكمية بعد علامة النقطتين. لاحظ أن خط القبضة يستمر في الثالث ، والثالث على الثاني ، والثاني على الأخير. الأحرف ليست متصلة لأن شاشات LCD الشخصية لا تلتف من سطر إلى آخر. سنتحدث أكثر قليلاً عن هذا لاحقًا.

الخطوة 6: الخطوة 4. مسح شاشة LCD

LCD> (3) <<يرسل ماكرو LCD الشفاف الأمر HD44780 الذي يمسح الشاشة ويعيد المؤشر إلى الموضع الأول ، ويمكنك أيضًا القيام بأي من هذه العمليات بدون وحدات الماكرو ، راجع جدول الأوامر في بداية هذا القسم. أدخل "[0b1" في Bus Pirate لتعيين الواجهة على وضع الأمر ([) وإرسال أمر مسح الشاشة HD44780 (0b00000001) بدون ماكرو.]

الخطوة 7: الخطوة 5. اكتب النص

LCD> (8) <<< أدخل نص المستخدم أدخل نصًا لإدراجه في موضع المؤشر. HD44780 LCD demo <<بعد مسح شاشة LCD في الخطوة 4 ، يتم وضع المؤشر في الكتلة الأولى. يمكننا أيضًا ضبطه باستخدام الماكرو (4: 0) ، والذي ينقل المؤشر إلى الحرف الأول. يطلب إدخال النص في ماكرو المؤشر إدخال النص ، ثم نسخه إلى شاشة LCD عند الضغط على إدخال. LCD> (4: 0x40) <& lt

LCD> (8) <<< أدخل النص أدخل نصًا لإدراجه في موضع المؤشر. حافلة Pirate v2go <<الكتابة في السطر الثاني أكثر تعقيدًا بعض الشيء ، فهي تبدأ فعليًا بالحرف 64 على شاشة LCD مقاس 4x20. إذا واصلت الكتابة من نهاية السطر 1 (الحرف 20) ، فسوف ينتهي بك الأمر في بداية السطر الثالث! تحتوي هذه الصفحة على مجموعة رائعة من خرائط الذاكرة لمعظم أحجام شاشات الكريستال السائل. أولاً ، نضع المؤشر على السطر الثاني (4: 0x40). بعد ذلك ، يلتقط الماكرو "insert text" مدخلاتنا ونسخه إلى شاشة LCD. LCD> (4: 0x14) (8) (4: 0x54) (8) <<< بناء جملة ماكرو متعدد أدخل النص لإدراجه في موضع المؤشر. البرنامج الثابت v2.0 + <<< كتبنا هذا أدخل النص لإدراجه في موضع المؤشر.يقبل Bus Pirate وحدات ماكرو متعددة على نفس السطر ، بحيث يمكن كتابة الشاشة بأكملها مرة واحدة. لقد كتبنا إلى آخر سطرين بسطر واحد من بناء الجملة ، ويمكننا استخدام '(3) (4: 0) (8) (4: 0x40) (8) (4: 0x14) (8) (4: 0x54) (8) لمسح شاشة LCD وكتابة جميع الأسطر الأربعة بإدخال نحوي واحد.

الخطوة 8: الخطوة 6. القراءة من شاشة LCD

يمكن أن تقرأ لوحة محول Bus Pirate و LCD من شاشة LCD. سنقرأ النص الذي كتبناه على الشاشة (DDRAM) ، ولكن يمكنك أيضًا قراءة الإعدادات وذاكرة الوصول العشوائي المخصصة (CGRAM) عن طريق تعيين العنوان الصحيح. LCD> [0b10000000 "" <<< اضبط مؤشر القراءة " '] HD44780 RS LOW ، COMMAND MODE <<< تسجيل تحديد pin lowCMD WRITE: 0x80 <<أولاً ، نطلب من Bus Pirate إرسال البيانات إلى سجل أوامر LCD ([). بعد ذلك ، نستخدم الأمر set DDRAM address (0b1xxxxxxx) لضبط مؤشر القراءة على بداية DDRAM (xxxxxxx = 0000000).] LCD>] rrrrrrr <<< قراءة ذاكرة البيانات HD44780 RS HIGH ، DATA MODE <<< حدد التسجيل رقم التعريف الشخصي: 0x48 <<< 'H'READ: 0x44 <<<' D'READ: 0x34 <<< '4'Read: 0x34 <<<' 4'Read: 0x37 <<< '7'READ: 0x38 < << '8'READ: 0x30 <<<' 0'LCD> أخيرًا ، أخبر Bus Pirate أن يقرأ من ذاكرة البيانات (]) ، ثم اقرأ بضع بايت (rrrrrr). حصلنا على "HD44780" ، النص الذي كتبناه على الشاشة في الخطوة 5. يجب أيضًا أن تكون قادرًا على استخدام الاختصار r: 7 لقراءة سبعة بايت ، لكنه لا يعمل في البرنامج الثابت الحالي - سنصلح هذا قبل الاصدار القادم.

الخطوة التاسعة: القيام بالمزيد

أعط وصفًا عامًا للخطوة يعتبر محول LCD ذو الأحرف HD44780 ملحقًا مفيدًا لـ Bus Pirate. يمكن استخدامه لإجراء اختبار سريع ، أو تطوير منطق أكثر تقدمًا. بالإضافة إلى شاشات LCD ، قد تكون منافذ الإدخال / الإخراج الثمانية 2.5 فولت -5 فولت مفيدة لتطبيقات Bus Pirate الأخرى ذات العدسة العالية. أو مجموعات مُجمَّعة أنتجتها Seeed Studio مقابل 15 دولارًا تقريبًا ، بما في ذلك الشحن في جميع أنحاء العالم ، والمزيد هنا لم أستطع تضمين بعض عناصر التنسيق وجداول HTML في Instructable ، يمكنك الاطلاع على المنشور الأصلي في مدونة Dangerous Prototypes.