Ход выполненной работы
Управление ЖК дисплеем WH0802 на МК STM8S-Discovery
Для того, чтобы разобраться с управлением дисплея серии WH (Рис.4.1) микроконтроллером МК stm8s-discovery (Рис.4.2) был приобретен распространенный и вполне бюджетный дисплей WH 0416.
Рис.4.1 ЖК дисплей WH04016
Рис.4.2 Отладочный набор stm8s-discovery.
Дисплей четырехстрочный с 64-мя видимыми символами, его МК имеет оперативную память на 80 байт(т.е. 80 символов, по 40 симв. на строку). Дисплей работает на базе контроллера HD44780 фирмы Hitachi фактически является промышленным стандартом и широко применяется при производстве алфавитно-цифровых ЖКИ- модулей.
Аналоги этого контроллера или совместимые с ним по интерфейсу и командному языку
микросхемы, выпускают множество фирм, среди которых: Epson, Toshiba, Sanyo, Samsung, Philips. Еще большее число фирм производят ЖКИ- модули на базе данных контроллеров.
Эти модули можно встретить в самых разнообразных устройствах: измерительных приборах, медицинском оборудовании, промышленном и технологическом оборудовании, офисной технике - принтерах, телефонах, факсимильных и копировальных аппаратах.
Алфавитно-цифровые ЖКИ- модули представляют собой недорогое и удобное решение, позволяющее сэкономить время и ресурсы при разработке новых изделий, при
этом обеспечивают отображение большого объема информации при хорошей различимости и низком энергопотреблении. Возможность оснащения ЖКИ- модулей задней подсветкой позволяет эксплуатировать их в условиях с пониженной или нулевой освещенностью, а
исполнение с расширенным диапазоном температур (-20°С...+70°С) в сложных эксплуатационных условиях, в том числе в переносной, полевой и даже, иногда, в бортовой аппаратуре. Контроллер HD44780 потенциально может управлять 4-мя строками по 40 символов в каждой (для модулей с 4-мя строками по 40 символов используются два однотипных контроллера), при матрице символа 5 х 7 точек. Габариты и чертеж ЖК дисплея изображены на рис.4.2.
Рис4.2 чертеж ЖК дисплея.
Подключение дисплея:
Для соединения ЖКИ- модуля с управляющей системой используется параллельная синхронная шина, насчитывающая 8 или 4 (выбирается программно) линий
данных DB0...DB7, линию выбора операции R/W, линию выбора регистра RS и линию
стробирования/синхронизации Е. Кроме линий управляющей шины имеются две линии
для подачи напряжения питания 5 В - GND и VCC и линия для подачи напряжения питания драйвера ЖКИ - V0. Указанные выше названия линий шины являются стандартными, но существует множество различных вариантов расположения контактов у каждого конкретного конструктива ЖКИ- модуля. На самом деле, единственным реально стандартным вариантом расположения контактов является однорядовое 16-ти контактное поле, расположенное вертикально в левой части модуля, а также совпадающее с ним одноряовое 16-ти контактное поле, содержащее дополнительную пару контактов с подключенными к ней выводами питания подсветки. На начальном этапе необходимо подать питание на ЖКИ- модуль и добиться от него признаков работоспособности. Схема включения модуля, рассчитанного на стандартный диапазон температур, показана на рис.4.2.
Рис.4.2 Схема включения модуля, с МК stm8.
Подстроечный резистор R1 позволяет плавно менять напряжение питания драйвера ЖКИ, что приводит к изменению угла поворота жидких кристаллов. Этим резистором можно отрегулировать фактическую контрастность при некотором преимущественном угле наблюдения (снизу-вверх или сверху- вниз).
Включение в данную схему ЖКИ-модуля, рассчитанного на расширенный диапазон температур, не приведет к успеху, так как из-за особенностей применяемых в них ЖК- материалов, эти ЖКИ требуют повышенного напряжения питания и при питании напряжением 5 В изображение либо будет отсутствовать совсем, либо будет слабоконтрастным. Для преодоления ситуации необходимо подать на вывод V0 отрицательное напряжение (напряжение на ЖКИ определяется разностью VCC и V0), составляющее в предельном случае - 5 В.
Экспериментальная часть
Компиляция и прошивка выполняется в среде ST Visual Develop, инструментарий Ride7, язык Си.
Основной алгоритм команд:
Выбираем RS (если RS=0 то контроллер дисплея обрабатывает принятую информацию как команду, если = 1 то как данные).
Посылаем сигналы на шину данных.
Считываем с шины данных(т.е. E=1).
Программная задержка.
Перестаём считывать с шины данных(E=0).
Программная задержка.
Основная функция, которую мы будем использовать это- GPIO_Write(GPIO*,data); GPIO* ,где *-буква порта(A,B,C,D,E); data - код данных, либо 2-ичный или 16-ичный.
Полный код программы приведен в приложении 3.
В ходе выполнения данной работы была разработана программа на языке СИ, и вшита в МК stm8s-discovery, по измерению напряжения от 0 до 5 вольт. При этом использовался встроенный в отладочный набор 10-ти битный АЦП. Электрический сигнал подается на АЦП который вычисляет напряжение на входе, далее программа выводит напряжение на ЖК дисплей. С помощью стабильного источника питания и вольтметра проводилась градуировка данного устройства. Таким образом мы получили вольтметр измеряемый напряжение от 0 до 5 вольт
Далее была собрана экспериментальная схема (рис.4.3)
Рис.4.3 Экспериментальная схема
В качестве вольтметра был использован прошитый под необходимые нужды микроконтроллер и информация выдавалась на дисплее WH1604, где Rн- это входное сопративление МК. При изменении потока света снимались данные с микроамперметра и вольтметра приведенные в таблице 4.1.
Таблица 4.1
-
Входной ток [μA]
Падение напряжения на входной части МК [В]
17
1.9
35
0.34
65
0.68
87
0.9
230
2.4
240
2.5
Проведенный эксперимент показал, что подаваемый ток не столь точно преобразуется в необходимое напряжение как хотелось бы.
ВЫВОД
Как видно из таблицы коэффициент соответствия не идеален. В дальнейшей работе планируется выяснить и устранить причину небольших, но все-таки присутствующих погрешностей.
Преобретенный МК обладает определенными характеристиками одной из важнейших которой является входной сигнал величина которого лежит в пределах от 0 до 5 В в связи с этим встала необходимость разработать защиту, которая будет ограничивать напряжение подаваемое на МК.
ПРИЛОЖЕНИЕ1.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2.
