19.08.2016, 15:37:31
Войти Зарегистрироваться
Авторизация на сайте

Ваш логин:

Ваш пароль:

Забыли пароль?

Навигация
Новости
Поход в Холодный Яр

Если вы ищете, чем заняться в выходные, любите походы и природу Украины, то вероятно вам понравится поход. Поход в Холодный Яр, если точнее. Холодный

Увлекательный тур пешком по Карпатам

Украина самая большая страна Европы с неплохой инфраструктурой и разнообразием ландшафта. Здесь действительно есть, что посмотреть, от памятников славянской старины до изумительных природных красот.

Бизнес план кредитного потребительского
Финансовый рынок нашей страны довольно развит, что в общем-то характерно для государств всего мира с развитыми или развивающимися экономики. Но потребности в финансовых услугах все равно, в значительной

Бизнес онлайн от сбербанка
Услуга Сбербанк бизнес онлайн от Сбербанка России – это новая, уникальная и, несомненно удобная возможность для предпринимателей и юридических лиц управлять своими счетами в банке, а также проводить необходимые

Архив новостей
Реклама
Календарь событий
Right Left

Універсальні солдати від МЕЛТ: РК-дисплеї з підтримкою I2C

  1. Огляд знакосінтезірующіх ЖК-дисплеїв МЕЛТ
  2. Дисплеї MT-20S4A і MT-16S2H - робочі конячки від МЕЛТ
  3. Режими обміну даними з контролером КБ1013ВГ6
  4. Модернізація малою кров'ю: реалізація I²C-інтерфейсу на базі INF8574
  5. Аналіз схеми включення I²C-перетворювача INF8574 в нових дисплеях МЕЛТ
  6. Обмін даними з модернізованими дисплеями МЕЛТ по I²C
  7. Особливості програмування ЖК-індикаторів МЕЛТ з I²C
  8. Перспективи застосування ЖК-індикаторів МЕЛТ з інтерфейсом I²C
  9. Висновок
  10. література
  11. Про компанію МЕЛТ

Компанія МЕЛТ анонсувала випуск модернізованих знакосінтезірующіх ЖК-дисплеїв, які будуть підтримувати не тільки традиційні 8/4-бітові паралельні шини, але і інтерфейс I²C

Компанія МЕЛТ анонсувала випуск модернізованих знакосінтезірующіх ЖК-дисплеїв, які будуть підтримувати не тільки традиційні 8/4-бітові паралельні шини, але і інтерфейс I²C. При його використанні для обміну даними будуть потрібні всього дві сигнальні лінії - SDA і SCL, що дозволяє управляти роботою дисплея навіть за допомогою мікроконтролерів з малим числом висновків.

Причина широкого визнання ЖК-дисплеїв виробництва компанії МЕЛТ полягає в тому, що, незважаючи на наявність на ринку дисплеїв інших виробників, російська продукція не поступається їм по більшості характеристик, а по ряду параметрів дисплеї МЕЛТ перевершують зарубіжні аналоги. Наприклад, вони відрізняються реальної працездатністю при низьких і високих температурах. Існують дисплеї з діапазоном робочих температур -30 ... 70 ° C і діапазоном зберігання -40 ... 80 ° C. При цьому, на відміну від закордонних аналогів, це не якісь спеціалізовані версії, виконані на замовлення, а серійні зразки.

Ще однією перевагою дисплеїв МЕЛТ є широкий вибір моделей [1]. Зараз до послуг розробників - близько півтори сотні графічних ЖК, більше п'яти сотень знакосінтезірующіх і понад тридцять сегментних. Моделі відрізняються форматами зображення, напругою живлення (3/5 В), кольором підсвічування (бурштиновим, жовто-зеленим, червоним, блакитним, білим), типом зображення (прямим або інвертованим), наявністю або відсутністю термокомпенсации і так далі.

МЕЛТ продовжує поповнювати свій модельний ряд. На цей раз компанія анонсувала випуск знакосінтезірующіх ЖК-дисплеїв з підтримкою інтерфейсу I²C. При цьому передбачається, що нові моделі як і раніше зможуть працювати з традиційними 8/4-бітними паралельними шинами і матимуть повиводную сумісність з попередниками.

Поки що в планах компанії значиться випуск модернізованих версій найбільш популярних моделей MT-20S4A і MT-16S2H . Якщо попит на новинки буде високим, піде оновлення і інших знакосінтезірующіх ЖК-дисплеїв.

Варто зазначити, що використання I²C дає модернізованим дисплеям кілька важливих переваг:

  • можливість простої інтеграції зі стеком Arduino. При цьому від розробників не буде потрібно будь-яких зусиль зі сполучення, так як для Arduino I²C є базовим інтерфейсом;
  • можливість роботи з мікроконтролерами з малим числом висновків. Якщо традиційний четирехбітних паралельний інтерфейс вимагає від контролера семи портів введення-виведення, то при використанні I²C знадобиться всього два;
  • розширення функціоналу для управління підсвічуванням дисплея (про це докладніше розказано в розділі, присвяченому підключенню мікросхеми INF8574).

Огляд знакосінтезірующіх ЖК-дисплеїв МЕЛТ

Номенклатура знакосінтезірующіх ЖК-дисплеїв МЕЛТ налічує 19 серій, які об'єднують понад 500 моделей (таблиця 1). При такому різноманітті легко вибрати дисплей з необхідними характеристиками (рисунок 1):

  • з технологіями STN Positive / Negative, FSTN Positive / Negative;
  • з форматами рядків 08х2, 10х1, 16х1, 16х2, 16х4, 20х1, 20х2, 20х4, 24х1, 24х2;
  • з бурштиновим, жовто-зеленим, червоним, блакитним або білим кольором підсвічування;
  • з напругою живлення 3 або 5 В;
  • з діапазоном робочих температур до -30 ... 70 ° C;
  • з різними ЖК-контролерами: КБ1013ВГ6 або ST7070;
  • з паралельним або послідовним комунікаційним інтерфейсом.

Мал. 1. Приклади знакосінтезірующіх ЖК-індикаторів МЕЛТ

Таблиця 1. Серії знакосінтезірующіх ЖК-дисплеїв МЕЛТ

Найменування Контролер Роздільна-шення Габарити, мм Видима область, мм Символ, мм Підсвічування Тип скла Uпит, В Траб, ° C MT-08S2A КБ1013ВГ6 08х2 58x32x12,9 38 × 16 3,55х5,56 Янтарна, синя, жовто-зелена, біла FSTN Positive, FSTN Negative, STN Negative Blue, STN Positive 3, 5 -20 ... 70, -30 ... 70 MT-10S1 10х1 66x31x9,2 56 × 12 4,34 × 8,35 Жовто-зелена STN Positive 5 0 ... 50, -20 ... 70, -30 ... 70 MT-16S1A 16х1 122x33x9,3 99 × 13 4,86 ​​× 9,56 Янтарна, синя, жовто-зелена, біла FSTN Positive, FSTN Negative, STN Negative Blue, STN Positive 3, 5 -20 ... 70, -30 ... 70 MT-16S1B 122x33x13,1 Янтарна, жовто-зелена, немає FSTN Positive, FSTN Negative, STN Positive 5 MT-16S2D 16х2 85x36x13 62 × 19 2,95 × 5,55 Янтарна, синя, жовто-зелена, біла, немає FSTN Positive, FSTN Negative, STN Negative Blue, STN Positive 3, 5 MT-16S2H 84x44x13,0 Янтарна, синя, жовто-зелена, біла, червона, немає FSTN Positive, FSTN Negative, STN Negative Blue, STN Positive 3, 5 MT-16S2J 85x30x13,5 Янтарна, синя, жовто-зелена, біла, немає FSTN Positive, FSTN Negative, STN Negative Blue, STN Positive 3, 5 MT-16S2R 122x44x13 105,2 × 24 4,86 ​​× 9,56 Янтарна, синя, жовто-зелена FSTN Positive, FSTN Negative, STN Positive 3, 5 MT-16S2S ST7070 84x44x13,0 62 × 19 2,95 × 5,55 Янтарна, синя, бажаючи, жовто-зелена FSTN Positive, STN Positive 5 MT-16S4A КБ1013ВГ6 16х4 87x60x13,1 62 × 26 2,95 × 4,75 Янтарна, синя, жовто-зелена, біла FSTN Positive, FSTN Negative, STN Positive, STN Negative Blue 3, 5 MT-20S1L-2FLA 20х1 180x40x9,3 149 × 23 6,00 × 14,54 FSTN Positive, FSTN Negative, STN Positive, STN Negative Blue 3, 5 MT-20S2A-2FLA 20х2 116x37x13 82 × 19 3,20 × 5,55 Янтарна, синя, жовто-зелена, червона, немає FSTN Positive, STN Positive 3, 5 MT-20S2M 20х2 180x40x9,3 149 × 23 6,00 × 9,63 Янтарна, синя, жовто-зелена, біла, червона, немає FSTN Positive, FSTN Negative, STN Negative Blue, STN Positive 3, 5 MT-20S4A 20х4 98x60x13 76 × 26 2,95 × 4,75 Янтарна, синя, жовто-зелена, біла, немає FSTN Positive, FSTN Negative, STN Positive, STN Negative Blue 3, 5 MT-20S4M 146 × 62,5 × 13 122,5 × 43 4,84 × 9,22 Янтарна, синя, жовто-зелена, біла, червона, немає FSTN Positive, FSTN Negative, STN Negative Blue, STN Positive 3, 5 MT-20S4S ST7070 98x60x13 76 × 26 2,95 × 4,75 Янтарна, синя, біла, жовто-зелена FSTN Positive, STN Positive 5 -20 ... 70 MT-24S1L КБ1013ВГ6 24х1 208x40x14,3 178 × 23 6,00 × 14,75 FSTN Positive, FSTN Negative, STN Negative Blue, STN Positive 3, 5 -20 ... 70, -30 ... 70 MT-24S2A 24х2 118x36x13,5 92,5 × 14,8 3,15 × 5,72 Янтарна, синя, жовто-зелена, біла, немає FSTN Positive, FSTN Negative, STN Positive 3, 5 MT-24S2L-2FLA 208x40x14,3 178 × 23 6,00 × 9,63 Янтарна, синя, біла, жовто-зелена FSTN Positive, FSTN Negative, STN Negative Blue, STN Positive 3, 5

Моделі дисплеїв, побудовані на базі ЖК-контролера ST7070, підтримують як паралельні 8/4-бітові шини, так і послідовний інтерфейс SPI. Для обміну по SPI від керуючого контролера потрібно всього лише чотири порти введення-виведення. Умовним недоліком сімейств з контролером ST7070 можна вважати мале різноманітність моделей - їх налічується «всього» тридцять.

Номенклатура ЖК-дисплеїв на базі контролера КБ1013ВГ6 набагато ширше - майже п'ять сотень моделей! КБ1013ВГ6 виробництва компанії ВАТ «Ангстрем» є вітчизняним аналогом мікросхем HD44780 виробництва Hitachi і KS0066 від Samsung. Відмінними рисами КБ1013ВГ6 є:

  • широкий діапазон напруг живлення: 2,7 ... 5,5 В;
  • діапазон харчування РКІ: 3,0 ... 13 В;
  • високошвидкісний інтерфейс зв'язку до 2 МГц (при Uпит = 5 В);
  • 80 байт ОЗУ відображуваних даних (80 символів);
  • 19840 біт ПЗУ знакогенератора з можливістю програмування двох користувальницьких сторінок символів;
  • 64 байта ОЗУ знакогенератора;
  • 4/8-бітний паралельний інтерфейс обміну даними.

Варто відзначити, що КБ1013ВГ6 може працювати тільки з паралельними шинами. На жаль, реалізація таких інтерфейсів вимагає від керівника мікроконтролера великого числа портів введення-виведення. Наприклад, 8-бітний інтерфейс займає 11 ліній: 8 ліній даних (DB0 ... DB7) і 3 службових лінії (RS, RD / WR, E). При використанні 4-бітного інтерфейсу число портів зменшується до семи: 4 лінії даних (DB4 ... DB7) і 3 службових лінії (RS, RD / WR, E). Для популярних систем Arduino і для мікроконтролерів з малим числом висновків паралельні інтерфейси виявляються малопридатними.

Разом з тим, останнім часом постійно підвищується попит на бюджетні мікроконтролери, такі як STM8 або ATtiny . Ця тенденція досить логічна. Наприклад, мікроконтролери STM8S003F мають до 8 кбайт пам'яті, вбудовані генератори (16 МГц і 128 кГц), стандартний набір інтерфейсів (UART, I²C, SPI), 10-бітний АЦП. При цьому вартість цих мікросхем становить менш $ 0,5 для корпусних виконань TSSOP-20.

Корпус TSSOP-20 має 20 висновків. Якщо від цього числа відняти три висновки харчування (VDD, VSS, VCAP), висновок скидання (NRST), висновок програмування (SWIM), пару висновків для зовнішнього резонатора (які, втім, можуть використовуватися і як порти введення-виведення), то у розробника залишається всього 13 вільних ліній. Таким чином, ЖК-дисплей з паралельним інтерфейсом «з'їсть» майже всі вільні висновки.

Йдучи назустріч споживачам, інженери компанії МЕЛТ знайшли вихід з ситуації, що склалася. Вони пропонують додати підтримку I²C-інтерфейсу для вже існуючих моделей на базі КБ1013ВГ6. Такий підхід не тільки дозволить модернізованим ЖК-дисплеїв працювати з маловиводнимі бюджетними контролерами, а й допоможе безболісно вирішити питання забезпечення сумісності і збереження багатства номенклатури.

Зараз передбачається провести модернізацію найбільш популярних моделей MT-20S4A і MT-16S2H . Якщо досвід буде визнаний успішним, то далі піде оновлення і інших моделей знакосінтезірующіх ЖК-дисплеїв.

Дисплеї MT-20S4A і MT-16S2H - робочі конячки від МЕЛТ

Мал. 2. Зовнішній вигляд дисплея MT-16S2H-3FLA

Моделі MT-20S4A і MT-16S2H користуються високою популярністю у розробників і простих любителів електроніки.

MT-16S2H має два рядки по 16 знаків у кожній (малюнок 2). Існує кілька різних виконань даного дисплея: з напругою живлення 3 або 5 В, без підсвічування і з підсвічуванням (бурштинової, синьою, жовто-зеленої, білої, червоної), з робочим діапазоном температур -20 ... 70 ° С або -30 ... 70 ° С.

Габарити дисплея складають 79x44x9,5 мм (рисунок 3). Для його підключення використовується один ряд з шістнадцяти металізованих отворів з кроком 2,54 мм. При цьому нумерація контактів виконана не по порядку: 16 і 15 висновки винесені окремо. Цю особливість слід мати на увазі.

Мал. 3. Габаритні розміри дисплеїв MT-16S2H

Габаритні розміри дисплеїв MT-16S2H

Мал. 4. Зовнішній вигляд дисплея MT-20S4A-2VLA-3V

MT-20S4A має чотири рядки по 20 знаків у кожній (рисунок 4). Ці дисплеї випускаються з напругою живлення 3 або 5 В, без підсвічування і з підсвічуванням (бурштинової, синьою, жовто-зеленої, білої), з робочим діапазоном температур -20 ... 70 ° С або -30 ... 70 ° С.

Розміри MT-20S4A складають 98x60x13 мм (рисунок 5). Для його підключення використовується один ряд з шістнадцяти металізованих отворів з кроком 2,54 мм. На відміну від MT-16S2H, у MT-20S4A нумерація висновків йде по порядку: зліва направо.

Дисплеї MT-20S4A і MT-16S2H не є сумісними за висновками. Однак вони використовують одні і ті ж паралельні інтерфейси обміну даними, так як побудовані на базі одного і того ж контролера КБ1013ВГ6.

Мал. 5. Габаритні розміри дисплеїв MT-20S4A

Режими обміну даними з контролером КБ1013ВГ6

ЖК-контролер КБ1013ВГ6 працює тільки з паралельними інтерфейсами розрядністю 8 або 4 біта.

8-бітний інтерфейс вимагає для обміну вісім ліній даних (DB0 ... DB7) і три службових лінії (RS, RD / WR, E) (рисунок 6).

Мал. 6. 8-бітний режим обміну з контролером КБ1013ВГ6

Адресний сигнал RS (висновок A0 дисплея) - визначає вибір між передачею даних і команд управління. Якщо на цій лінії встановлено логічний 0, то можливий запис в регістр команд (IR) або читання лічильника адреси і біта зайнятості BS. Якщо ж RS = 1, то обмін відбувається з регістром даних (DR).

Сигнал R / W необхідний для завдання напряму передачі. У циклі запису на цій лінії встановлюється 0, в циклі читання - 1.

Фіксація даних при записі або читанні відбувається по зрізу сигналу E.

Для реалізації такого обміну потрібно 11 портів введення-виведення. Для зменшення числа ліній можливе використання 4-бітного інтерфейсу.

При використанні 4-бітного інтерфейсу число сигналів зменшується до семи: чотири лінії даних (DB4 ... DB7) і три службових лінії (RS, RD / WR, E). Принцип передачі і призначення службових сигналів при цьому не змінюється. Єдина відмінність полягає в тому, що інформація передається послідовностями по чотири біта по лініях DB4 ... DB7 (малюнок 7). Спочатку на шину виставляються чотири старших біта, а потім чотири молодших. При цьому потрібно два імпульсу сигналу E для фіксації кожного полубайта.

Мал. 7. 4-бітний режим обміну з контролером КБ1013ВГ6

Очевидно, що 11 або 7 сигнальних ліній - це неприпустимо багато для бюджетних мікроконтролерів з малим числом висновків. Вирішити цю проблему можна зміною ЖК-контролера КБ1013ВГ6, але при цьому доведеться виконати величезну роботу по розробці нових дисплеїв. Щоб уникнути цього, інженери МЕЛТ пропонують використовувати старий ЖК-контролер і додатковий перетворювач I²C-інтерфейсу на базі мікросхеми INF8574 . Такий підхід дозволить знизити число необхідних для обміну висновків, скоротити трудомісткість по переробці існуючих моделей, зберегти різноманіття номенклатури і забезпечити сумісність.

Модернізація малою кров'ю: реалізація I²C-інтерфейсу на базі INF8574

Для того щоб забезпечити повиводную сумісність нових і старих моделей дисплеїв, було вирішено додати додаткові контакти для I²C - 17 (SDA) і 18 (SCL) (рисунок 8). Таким чином, в існуючих пристроях базові моделі можуть бути замінені на модернізовані версії без будь-яких проблем, так як вони мають ті ж габарити і розташування контактів. Тут ще раз варто відзначити, що дисплеї MT-20S4A і MT-16S2H не є сумісними за висновками, так як у MT-16S2H розташування висновків на платі йде не по порядку (висновки 15 ... 18 винесені лівіше інших контактів), хоча нумерація у обох дисплеїв збігається (таблиця 2).

18 винесені лівіше інших контактів), хоча нумерація у обох дисплеїв збігається (таблиця 2)

Мал. 8. Додаткові контакти в дисплеях MT-20S4A з I2C

Таблиця 2. Призначення висновків дисплеїв MT-20S4A і MT-16S2H

Висновок Позначення Призначення виведення 1 GND Загальний висновок (0 В) 2 UCC Напруга живлення (5/3 В) 3 Uо Управління контрастністю 4 A0 Адресний сигнал - вибір між передачею даних і команд управління 5 R / W Вибір режиму запису або читання 6 E Дозвіл звернень до модулю (а також стрибає даних) 7 DB0 Шина даних (8-бітний режим; молодший біт в 8-бітному режимі) 8 DB1 Шина даних (8-бітний режим) 9 DB2 Шина даних (8-бітний режим) 10 DB3 Шина даних (8-бітний режим) 11 DB4 Шина даних (8- і 4-бітові режими; молодший біт в 4-бітному режимі) 12 DB5 Шина даних (8- і 4-бітові режими) 13 DB6 Шина даних (8- 4-бітові режими) 14 DB7 Шина даних (8- і 4-бітові режими; старший біт) 15 + LED + харчування підсвічування 16 -LED - харчування підсвічування 17 SDA * Лінія даних I²C 18 SCL * Лінія тактирования I²C * - Тільки для нових моделей з I²C.

Щоб використовувати дані, що передаються по I²C, необхідно перетворити їх в паралельну форму, зрозумілу для ЖК-контролера КБ1013ВГ6. Для цього передбачається застосовувати 8-бітний двонаправлений розширювач портів введення-виведення INF8574 виробництва білоруської компанії «Інтеграл».

Розширювач INF8574, по суті, виступає як міст між I²C і паралельної шиною (малюнок 9). У його складі присутній I²C-контролер і зсувний регістр. Для завдання адреси веденого I²C є три висновки A0 ... A2, при цьому повна адреса має такий вигляд: 0-1-0-0-A2-A1-A0.

A2, при цьому повна адреса має такий вигляд: 0-1-0-0-A2-A1-A0

Мал. 9. Структура мікросхеми INF8574

INF8574 працює з напругою 2,5 ... 6 В, що дозволяє використовувати його в версіях дисплеїв з харчуванням як 3, так і 5 В. Варто відзначити, що цей розширювач має досить скромне споживання - не більше 100 мкА при максимальній частоті обміну 100 кГц. При цьому типове значення становить всього 40 мкА (таблиця 3).

Таблиця 3. Характеристики мікросхеми INF8574

Значення Діапазон напруг живлення, В 2,5 ... 6,0 Струм споживання, мкА 40 ... 100 (без навантаження, Uпит = 6 В, FSCL = 100 кГц) Максимальна частота I²C, кГц 100 Діапазон робочих температур, ° С -40 ... 85

Нескладно помітити, що INF8574 має тільки вісім вихідних двонапрямлених каналів. Цього недостатньо для реалізації 8-бітного інтерфейсу, який вимагає 11 сигнальних ліній. Це означає, що обмін з КБ1013ВГ6 може проводитися тільки по 4-бітного паралельного інтерфейсу, який вимагає лише семи сигнальних ліній. Розглянемо докладніше схему включення INF8574 для цього випадку.

Аналіз схеми включення I²C-перетворювача INF8574 в нових дисплеях МЕЛТ

У нових дисплеях передбачається використовувати всі вісім портів мікросхеми INF8574 (рисунок 10):

  • порти P0 ... P2 для службових сигналів (RS, RD / WR, E);
  • порти P4 ... P7 для ліній даних (DB4 ... DB7);
  • до порту P3 підключається ланцюг управління підсвічуванням дисплея.

Мал. 10. Схема включення мікросхеми INF8574 в нових дисплеях від МЕЛТ

Запропонована схема має цілий ряд особливостей:

  • число ліній для обміну даними між керуючим мікро контролером і дисплеєм зменшується до двох (SDA і SCL), що дозволяє використовувати для роботи навіть найменші контролери;
  • на платі дисплея передбачені резистори 4,7 кОм для підтяжки ліній SDA і SCL, що дає можливість заощадити місце на користувальницької плати;
  • наявність перемичок J1 ... J3 на висновках A0 ... A2 дозволяє при необхідності змінювати адресу дисплея;
  • на платі дисплея розташована ланцюг управління яскравістю, побудована на базі біполярного транзистора BC817. Так як максимальна частота I²C для INF8574 досить висока і досягає 100 кГц, користувачі зможуть управляти яскравістю навіть за допомогою ШІМ, періодично змінюючи значення порту P3. При цьому ланцюг катода LED-підсвічування може бути і зовсім не підключена на користувальницької плати;
  • ланцюг катода підсвічування може підключатися до землі за допомогою опціональною перемички 0 Ом.

Порядок підключення портів INF8574 до паралельної шині контролера КБ1013ВГ6, а також стан перемичок на лініях адреси визначають вид повідомлень при обміні по I²C.

Обмін даними з модернізованими дисплеями МЕЛТ по I²C

Структура повідомлень при обміні по шині I²C з INF8574 має стандартний вид (малюнок 11).

Структура повідомлень при обміні по шині I²C з INF8574 має стандартний вид (малюнок 11)

Мал. 11. Діаграми обміну з дисплеями з I2C

Після формування стану Start керуючий мікроконтролер посилає адресу відомого пристрою і біт напрямку передачі. Адреса складається з семи біт і для INF8574 має вигляд 0-1-0-0-A2-A1-A0. Значення бітів A2-A1-A0 визначається станом перемичок на відповідних висновках мікросхеми.

Перший байт завершується бітом R / W, Який візначає подалі напрямок передачі Даних. Тут Варто особливо відзначіті, что в даного випадка мова идет про бите R / W, Який відносіться только до I²C. Його не слід плутати з однойменною сигналом R / W паралельного інтерфейсу, який підключений до порту P1 мікросхеми INF8574. Якщо перший байт повідомлення I²C завершується станом біта R / W = 1, то всі порти P0 ... P7 переводяться в стан входів. Якщо R / W = 0, то порти налаштовуються на вихід.

Передача кожного байта по I²C завершується сигналом підтвердження ACK від веденого.

Після завдання адреси та напрямки передачі слід посилка байта / байтів даних. У відповідності зі схемою підключення спочатку йдуть біти DB7 ... DB4, потім біт стану LED-підсвічування, далі йдуть біти службових сигналів E, R / W, RS (A0 по іменування МЕЛТ). В даному випадку мова вже йде про сигнал R / W, що відноситься до паралельному інтерфейсу.

Незважаючи на зовнішню простоту, обмін з дисплеєм по I²C має кілька тонких моментів:

  • для замикання даних потрібно формування зрізу сигналу E (рисунок 7). Для цього доведеться передати два байта даних по I²C. У першому байті біт E = 1, а в другому E = 0. При цьому стан інших бітів (крім LED-) міняти не дозволяється;
  • так як на стороні КБ1013ВГ6 використовується 4-бітний інтерфейс, то для передачі одного байта даних доведеться сформувати два зрізу сигналу E. Для цього буде потрібно переслати цілих чотири байти по I²C;
  • напрямок передачі портів P0 ... P7 мікросхеми INF8574 задається в стартовому байте за допомогою біта R / W. При цьому всі порти налаштовуються або на вхід, або на вихід. Це, мабуть, самий тонкий момент реалізації I²C в даному випадку. Він виявляється не такий критичний при виконанні циклу записи, так як всі порти знаходяться в режимі виходу і всі повідомлення можна передати в одному кадрі I²C. Зате в циклі читання послідовність дій виявляється набагато складніше і вимагатиме декількох кадрів.

Незважаючи на високу складність програмної реалізації I²C, варто відзначити і два позитивних моменти:

  • процеси ініціалізації і обміну даними не змінилися, так як дисплеї побудовані на базі звичного ЖК-контролера КБ1013ВГ6;
  • існують готові безкоштовні бібліотечні функції, такі, наприклад, як Arduino-LiquidCrystal-I2C-library для Arduino, в яких всі тонкі моменти вже реалізовані.

Особливості програмування ЖК-індикаторів МЕЛТ з I²C

Так як нові дисплеї і раніше використовують РК-контролер КБ1013ВГ6, то з алгоритмічної точки зору ініціалізація і обмін даними не зазнали змін. Програмісти навіть можуть застосовувати частину бібліотечного коду, який створювався для індикаторів з паралельним інтерфейсом. Йдеться про фото AllText4. c входять в пакет прикладів SamplesOfLCMsProgramming.zip (доступний для скачування на сайті МЕЛТ).

Зокрема, основна функція main з AllText4.c як і раніше залишається актуальною:

void main (void) {int i; LCDinit (); WriteCmd (0x80); // установка курсору в початок першого рядка індикатора for (i = 0; i <Len1; i ++) {WriteData (Text1 [i]); } WriteCmd (0x80 + 0x40); // установка курсору в початок другого рядка індикатора for (i = 0; i <Len2; i ++) {WriteData (Text2 [i]); }}

Проте, апаратні функції, зокрема - LCDinit () і WriteByte (byte b, bit cd), з цього файлу повинні бути перевизначені для роботи з I²C. Крім того, файл AllText8.c не містить реалізацію функції затримок і функцій ініціалізації і роботи з портами введення-виведення. Користувач повинен створити їх самостійно для конкретного використовуваного мікроконтролера.

Якщо передбачається робота дисплея в складі стека Arduino, то для програмування слід скористатися готовою бібліотекою. Наприклад, https://github.com/fdebrabander/Arduino-LiquidCrystal-I2C-library.

Перспективи застосування ЖК-індикаторів МЕЛТ з інтерфейсом I²C

Області застосування ЖК-дисплеїв виробництва компанії МЕЛТ досить різноманітні, що є наслідком цілого ряду переваг:

  • чудові показники контрасту, які не поступаються конкурентам. Це досягається завдяки використанню найсучасніших технологій FSTN і STN;
  • найширший вибір моделей (понад 600 представників): знакосінтезірующіх і графічних; з позитивним і негативним відображенням; з різними кольорами підсвічування (бурштиновим, жовто-зеленим, червоним, блакитним, білим); з напругою живлення 2,8 / 3,0 / 3,3 / 5 В; з різними форматами і дозволом; з термокомпенсацією і без;
  • реальна працездатність серійних моделей в широкому діапазоні температур до -30 ... 70 ° C. При цьому діапазон зберігання для них становить -40 ... 80 ° C. Для замовних індикаторів робочий діапазон і зовсім може досягати -40 ... 80 ° C;
  • цифро-буквені знакосінтезірующіе дисплеї МЕЛТ мають можливість підтримки російської / англійської / білоруського / української / казахського знакогенераторов. Крім того, використання формату букв 5х8 робить відображення кириличних символів більше і зрозуміліше;
  • додаткова сторінка знакогенератора в кодуванні Win-CP1251 спрощує написання програм в середовищі Microsoft Windows;
  • висока надійність і якість продукції МЕЛТ;
  • доступність і можливість поставки великих партій індикаторів в найкоротші терміни при малій вартості. Наприклад, ціна дисплея MT-16S2H-2Y при замовленні великої партії починається від 202 рублів, а ціна MT-20S4A-2Y - від 429 рублів.

Перераховані переваги роблять дисплеї МЕЛТ вельми привабливими для таких додатків, як автомобільна електроніка, промислове обладнання, обладнання для нафтогазової галузі і так далі.

Поява підтримки інтерфейсу I²C додатково розширює сферу застосування дисплеїв:

  • ідеальне рішення для аматорської електроніки на базі стека Arduino;
  • відмінний варіант для бюджетних програм.

За оцінками інженерів МЕЛТ, впровадження I²C орієнтовно додасть близько 20 ... 30 рублів до вартості дисплея. Однак таке подорожчання можна компенсувати, вибравши простий і недорогий мікроконтролер, наприклад, STM8S003. При цьому схемотехнічна реалізація значно спроститься, а розміри друкованої плати зменшаться, що призведе до додаткового зниження вартості.

Якщо нові ЖК будуть затребувані на ринку, можна буде очікувати поновлення інших сімейств знакосінтезірующіх дисплеїв.

Висновок

На даний момент номенклатура ЖК-дисплеїв виробництва компанії МЕЛТ налічує понад 600 моделей з різними форматами і колірними виконаннями. При цьому багато дисплеї здатні працювати з діапазоном робочих температур -30 ... 70 ° C, що недоступно для імпортних бюджетних аналогів.

Нещодавно компанія МЕЛТ анонсувала запуск модернізованих знакосінтезірующіх дисплеїв, які, крім паралельного інтерфейсу, мають підтримку I²C. Ці ЖК-індикатори побудовані на базі звичного контролера КБ1013ВГ6, а функціонал I²C реалізується за допомогою мікросхеми розширювача портів введення-виведення INF8574. Для обміну по I²C керуючому микроконтроллеру буде потрібно всього пара висновків, в той час як раніше при використанні паралельних інтерфейсів було необхідно не менше семи портів.

Наявність у дисплеїв підтримки I²C виявляється вельми привабливою особливістю при роботі з мікроконтролерами з малим числом висновків, а також при спільному використанні з платами Arduino.

література

  1. В'ячеслав Гавриков. Російське - значить відмінне: РК-дисплеї виробництва МЕЛТ. Новини Електроніки №1 / 2016.
  2. http://www.melt.com.ru/.
Про компанію МЕЛТ

Компанія МЕЛТ була основа в 1995 році Компанія МЕЛТ була основа в 1995 році. На той момент основною діяльністю компанії була розробка і виробництво плат автоматичного визначення номера. Почавши свою діяльність з невеликого підприємства з виробництва споживчої електроніки, компанія МЕЛТ розвинулася до високоякісного і технологічного виробника електроніки в Російській Федерації. На сьогоднішній день компанія МЕЛТ спеціалізується на розробці і виробництві LCD дисплеїв, джерел живлення, друкованих плат і AD ... читати далі