Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Курсоваяработа

По дисциплине: Микропроцессорная техника

Тема: «Разработка устройства вывода информации на матричный

Ренканга М.В.

Санкт-Петербург

2019



Оглавление

Введение

1. Исходные данные

2. Основные теоретические положения

2.1 Дисплей WH0802A

2.2 Плата DM164137

3. Описание схемы электрической принципиальной

4. Часть программирование микроконтроллера PIC16F1619 в среде MPLAB

5. Алгоритма встроенного программного обеспечения

Заключение

Библиографический список



Введение

Сегодня все чаще для отображения простой символьной информации используют в электронике жидкокристаллические индикаторы ЖКИ. Это касается различных панелей управления, кофейных автоматах, часах, копирах, принтерах, роутерах и т.п.

Этот компонент специально изготовлен для использования с микроконтроллерами, что означает, что он не может быть активирован стандартными схемами.

Целью данной курсовой работы является подключение дисплея ЖКИ к микроконтроллеру PIC16F19 и вывод информации

В соответствии с целью работы были поставлены следующие задачи:

· Разработка схемы электрической принципиальной;

· Разработка встроенного программного обеспечения управляющего контроллера;

· Отладка разработанного устройства.



1. Исходные данные

В качестве управляющего контроллера выбран 8-битный микроконтроллер PIC16F1619 фирмы Microchip.

Для вывода информации взят дисплей WH0802A-YGH-CT фирмы Winstar,данный дисплей может отображать 2 строку из 8 символов и так же 2 строки по 4 символов.В нашей курсовой работе будем работать с 8-битным режимом. микроконтроллер программное обеспечение

Программа MPLABX была использована чтобы отладить разработанное устройство производства печатной платы и ее монтажа, взята отладочная плата DM164137 фирмы Microchip c интегрированными микроконтроллером PIC16F1619, а также с разъемом для подключения WH0802A-YGH по параллельной шине данных и USB разъемом для внутрисхемного программирования.



2. Основные теоретические положения

2.1 ДисплейWH0802A

Назначение выводов ЖКИ

Таблица 1.

Номер	Обозначение	Назначение
1	GND	Общий вывод источника питания
2	+5V	Напряжение питания +5В
3	Vo	Регулировка контраста
4	RS	Выбор регистра контроллера 0-регистр управления, 1-регистр данных
5	R/W	Выбор режима обмена чтение/запись 0-запсиь, 1-чтение
6	E	Сторнирующий импульс
7	DB0	Двунаправленная шина данных
8	DB1
9	DB2
10	DB3
11	DB4
12	DB5
13	DB6
14	DB7
15	A	Вход анода светодиодной подсветки
16	K	Катод (отрицательный вход).



Рис. 1. Упрощенная структурная схема ЖКИ

ЖКИ разных производителей отличаются типом контроллера, количеством выводов и длиною строк, но обычно имеют одинаковую схему подключения

Таблица 2.

Установкаадреса DDRAM (Set DDRAM Address)
RS	R/W	DB7	DB6	DB5	DB4	BD3	DB2	DB1	DB0
0	0	1	AC6	AC5	AC4	AC3	AC2	AC1	AC0
Установкаадреса CGRAM (Set CGRAM Address)
RS	R/W	DB7	DB6	DB5	DB4	DB3	DB2	DB1	DB0
0	0	0	1	AC5	AC4	AC3	AC2	AC1	AC0
Записьданныхв RAM (Write Data to RAM)
RS	R/W	DB7	DB6	DB5	DB4	DB3	DB2	DB1	DB0
1	0	D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
Чтениеданныхс RAM (Read Data to RAM)
RS	R/W	DB7	DB6	DB5	DB4	DB3	DB2	DB1	DB0
1	1	D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0

AC - адрес в памяти CGRAM и DDRAM

Описание функции

Модуль ЖК-дисплея встроен в контроллер LSI, контроллер имеет два 8-битных регистра, регистр команд (IR) и регистр данных (DR). IR хранит коды команд, такие как четкий дисплей и смещение курсора, а также адресную информацию для оперативной памяти данных дисплея (DDRAM) и генератора символов (CGRAM). IR может быть записан только с MPU. DR временно сохраняет данные для записи или чтения из DDRAM или CGRAM. Когда адресная информация записывается в IR-диапазону, то данные сохраняются в DR из DDRAM или CGRAM. По сигналу селектора регистров (RS) эти два регистра могут быть выбраны.

Таблица 3.

Память ЖК - модуля делится на три вида:

DDRAM- используется для хранения отображаемых данных, представленных в 8-битных символьных кодах. Его увеличенная емкость составляет 80Ч8 бит или 80 символов. На рисунке ниже показана связь между адресами и положениями DDRAM на жидкокристаллическом дисплее.

CGROM- генерирует 5Ч8 точечных или 5Ч10 точечных символьных шаблонов из 8-битных символьных кодов.

CGRAM-пользователь может переписывать символы по программам. Для 5Ч8 точек можно записать восемь символьных шаблонов, а для 5Ч10 точек можно записать четыре символьных шаблона. Запишите в DDRAM код символов по адресам, указанным в левой колонке таблицы 4. Показать шаблоны символов, сохраненные в памяти CGRAM.

Связь между адресами CGRAM, кодами символов (DDRAM) и образцами символов (Character patterns)

Таблица 4.



Таблица 5. ASCII коды символов контроллера с русскоязычными символами

Таблица 6. Команды, записываемые в регистр IR

Биты шины данных/адреса контроллера ЖКИ	Значение команды
DB7	DB6	DB5	DB4	DB3	DB2	DB1	DB0
0	0	0	0	0	0	0	1	Очистка экрана. Счетчик адреса устанавливается на 0 позицию DDRAM
0	0	0	0	0	0	1	Ѓ|	Адресация на DDRAM, сброс сдвигов, Счетчик адреса устанавливается на 0
0	0	0	0	0	1	I/D	SH	Настройка сдвига экрана и курсора
0	0	0	0	1	D	C	B	Настройка режима отображения
0	0	0	1	S/C	R/L	Ѓ|	Ѓ|	Сдвиг курсора или экрана
0	1	D	DL	F	N		Ѓ|	Выбор числа строк экрана, разрядности шины и размера символа
0	1	AC5	AC4	AC3	AC2	AC1	AC0	Переключение адресации на SGRAM и задание адреса в SGRAM
1	AC6	AC5	AC4	AC3	AC2	AC1	AC0	Переключение адресации на DDRAM и задание адреса в DDRAM

Значение отдельных битов команд:

I/DЃ| инкремент или декремент счетчика адреса. По умолчанию в него записан «0» - декремент, т.е. каждый следующий байт будет записан в n-1 ячейку. ПриI/D «1» - инкремент счетчика.

SH Ѓ|сдвиг экрана, При SH равном «1 », с каждым новым символом окно экрана будет сдвигаться в направлении, указанном в I/D, пока не достигнет конца (начала) строки в DDRAM, Это удобно при выводе на экран длинной строки на 40 символов (строка не будет уходить за пределы экрана).

DЃ|включение дисплея. «0» - изображение не будет выводиться на экран, чтобы ни было записано в память, «1» изображение появится на экране.

С Ѓ| «1» курсор включен в виде прочерка, «0»-обычный курсор.

BЃ| «1 » курсор имеет вид мигающего черного квадрата, «0 » -обычный курсор.

S/CЃ|сдвиг курсора или экрана. Если «0», то сдвигается курсор, если «1», то экран (1 сдвиг за команду).

R/L- бит определяет направление сдвига курсора (экрана). «0» - сдвиг влево, «1» - вправо. Биты S/C и R/L используются совместно.

D/LЃ| бит определяющий ширину шины данных. «1» - 8 бит, «0» - 4 бита.

NЃ|число строк., «0 » - одна строка, «1 » - две строки.

F - определяет размер символа «0 » - 5х8 точек. «1» - 5х10 точек (встречается редко).

Диаграммы передачи данных

Диаграммы передачи данных от управляющего микроконтроллера к контроллеру ЖКИ и от контроллера ЖКИ в управляющий микроконтроллер показаны на рисунках 2 и 3 соответственно. После приема информации контроллеру ЖКИ требуется некоторое время на выполнение команд, в это время управляющий контроллер не должен давать следующую команду или пересылать данные.

Рисунок 2 - Диаграмма передачи информации контроллеру ЖКИ

Рисунок 3 - Диаграмма чтения информации из контроллера ЖКИ

2.2 Плата DM164137

MicrochipCuriosity (DM164137) - бюджетная, высокоинтегрированная отладочная плата для 8-разрядных микроконтроллеров PIC с интегрированными периферийными блоками, работающих независимо от ядра (технология CoreIndependentPeripherals, CIP). Плата предназначена для начинающих пользователей и разработчиков, которым необходима многофункциональная плата прототипирования. Разработчики могут комбинировать такие периферийные блоки для автономного выполнения многих функций приложения, а также реализовать их взаимосвязь с интеллектуальной аналоговой периферией. Поскольку эти функции детерминированы и надежно реализованы аппаратно, общая производительность системы будет значительно выше, чем при применении традиционных микроконтроллеров.



Таблица 7.



3. Описание схемы электрической принципиальной

Разработанная схема электрическая принципиальная подключения ЖКИ к микроконтроллеруPIC16F1619 показана ниже на рисунке 4

Рисунок 4 - Схема подключения ЖКИ к микроконтроллеру

Интерфейс подключения - параллельный. Для соединения индикатора с микроконтроллером используется 11 линий -- восемь для передачи данных (D0 - D7) и три линии управления. Линия RS служит для сообщения контроллеру индикатора о том, что именно передается по шине: команда или данные (RS = 1 -- данные, RS = 0 -- команда). По линии Е передается строб-сигнал, сопровождающий запись или чтение данных: по переходу сигнала на линии E из 1 в 0 осуществляется запись данных во входной буфер микроконтроллера индикатора. Запись информации в ЖКИ происходит по спаду этого сигнала. Потенциал на управляющем выводе R/W (Read/Write) задает направление передачи информации, при R/W = 0 осуществляется запись в память индикатора, при R/W = 1 - чтение из нее. Еще три линии предназначены для подачи питающего напряжения (VDD, GND) и напряжения смещения, которое управляет контрастностью дисплея.

4. Частьпрограммирование микроконтроллера PIC16F1619 в среде MPLAB

Плата DM164137 фирмы Microchip была подключена к компьютеру с помощью USB-кабеля для программирования.Конфигурация портов подключена так, как показано на принципиальной схеме.

К примеру:

Рис.6



5. Алгоритма встроенного программного обеспечения

Приведенная программа предполагает использование ЖКИ 8х2, восьмибитного интерфейса и не анализирует состояние контроллера ЖКИ. Работа программы заключается в выводе на ЖКИ текста "Hello" в верхней строке (начиная с первой позиции) и текста "adra" в нижней строке (начиная с первой позиции).

Кодпрограмм для выводит`Hello' и `adrar'

#include<pic16f1619.h>

#include "mcc_generated_files/mcc.h"

#include<stdio.h>// подключаем Библиотеку для Ввод-вывод данных на консоль

#include"string.h"// подключаем Библиотеку заголовочный файл стандартной библиотеки языка Си

//подключены управляющие выводы ЖКД

#define E PORTAbits.RA2

#define RS PORTAbits.RA5

#define RW PORTAbits.RA4

uint8_t i, buf[10];

/*

Mainapplication

*/

//функция записи команды

void Command(uint8_t com)

{

RS = 0;

E=0;

RW=0;

E=1;

PORTC = com;

E=0;

__delay_us(40);

}

//функция записи данных

voidD_write(uint8_tcom)

{

RS = 1;

E = 0;

RW=0;

E=1;

PORTC = com;

E=0;

__delay_us(40);

}

void main(void)

{

// initialize the device

SYSTEM_Initialize();

// When using interrupts, you need to set the Global and Peripheral Interrupt Enable bits

// Use the following macros to:

//функция инициализации

Command(0x38);

Command(0x38);

Command(0xF);

Command(0x01);

__delay_ms(2);

Command(0x06);

//Сдвигкурсораилиэкрана

Command(0x83);

D_write(0x36);

// фиксируем чему равен 7-й бит

Command(0x80);

D_write(0x33);

Command(0xC0);

D_write(0x33);

Command(0x81);

D_write(0x36);

Command(0x82);

D_write(0x33);

Command(0xC6);

D_write(0x39);

// Enable the Global Interrupts

//INTERRUPT_GlobalInterruptEnable();

// Enable the Peripheral Interrupts

//INTERRUPT_PeripheralInterruptEnable();

// Disable the Global Interrupts

//INTERRUPT_GlobalInterruptDisable();

// Disable the Peripheral Interrupts

//INTERRUPT_PeripheralInterruptDisable();

while (1)

{Command(0x80);

sprintf(buf,"Hello",i);

for(i=0;i<5;i++)

D_write(buf[i]);

__delay_ms(5000);

Command(0xC0);

sprintf(buf," adrar ",i);

for(i=0;i<8;i++)

D_write(buf[i]);

__delay_ms(5000);

// Add your application code

}

}

/**

EndofFile

*/



Заключение

В данном курсовом проекте был разработан подключения ЖКИ к микроконтроллеру PIC16F1619, позволяющий и выводить результат на ЖКИ с помощью плату DM164137 фирмы Microchip и программу MPLABX.

В ходе создания были разработаны структурная и принципиальная электрическая схемы, алгоритмы работы и текст программы для микроконтроллера.



Библиографический список

1. Отладочная плата MicrochipCuriosity (DM164137)-URL:https://www.rlocman.ru/op/tovar.html?di=161423&/DM164137

2. winstar_wh0802a-ygh-ct.pdf

3. Современные микроконтроллеры: Архитектура, средства проектирования,

примеры применения, ресурсы сети Интернет. Коршуна И.В.; Составление пер. с англ. и литературная обработка

Горбунова Б.Б. М: Изд. "Аким", 1998. 272 С: ил.

4. Белов А.В. Микроконтроллеры AVR в радиолюбительской практике. - СПб.: Наука и Техника, 2007.-352с.: ил.

5. http://www.circuitstoday.com/interfacing-16x2-lcd-with-8051

6. Interfacing LCD in 4-bit mode with 8051-ULR:https://exploreembedded.com/wiki/Interfacing_LCD_in_4-bit_mode_with_8051

Размещено на Allbest.ru