Даташит поиск по электронным компонентам в формате pdf на русском языке. Бесплатная база содержит более 1 000 000 файлов доступных для скачивания. Воспользуйтесь приведенной ниже формой или ссылками для быстрого поиска (datasheet) по алфавиту.Если вы не нашли нужного Вам элемента, обратитесь к администрации проекта .
Рис.1 ЖКИ на базе контроллера HD44780
По отношению к обыкновенным 7-сегментным, ЖКИ модули на базе контроллера HD44780 обладают на порядок большими возможностями. Количество строк на экране у разных моделей — 1,2 или 4; число символов в строке: 8,10,16,20,24,30,32 или 40. Каждое знакоместо на дисплее представляет собой матрицу размером 5×8 точек. Индикатор может иметь светодиодную или люминесцентную подсветку практически любого цвета свечения. На рис.1 показан внешний вид модуля A162-D фирмы Ampire с разрешением 16 символов x 2 строки. Напряжение питания контроллера HD44780 5В (реже 3В). Ток потребления контроллера очень мал(100…200 мкА), чего не скажешь о светодиодной подсветке. В зависимости от производителя, его величина составляет 80…120 мА. Для работы некоторых типов ЖКИ может потребоваться дополнительный источник напряжения отрицательной полярности. Технология производства модулей подобного рода непрерывно совершенствуется, что, в целом, положительно сказывается на их размерах и электрических характеристиках.
Рис.2 Таблица символов CGRAM
Изначально HD44780 имеет предопределенную таблицу символов, размещенную в ОЗУ знакогенератора CGRAM (Character Generator RAM). Для отображения любого из них программа микроконтроллера должна передать координаты позиции и, непосредственно за ними, сам адрес символа из CGRAM. Пример таблицы CGRAM приведен на рис.2. Заглавные и прописные буквы латинского алфавита, числовые знаки, а также большинство знаков препинания совпадают в ней с кодами ASCII. Набор символов, размещенных по адресам 0xA0…0xFF, содержит национальный алфавит (в данном случае кириллицу) того региона, где предполагается его использование. Первые 16 ячеек CGRAM имеют особое значение. При желании, в них могут быть записаны любые пользовательские символы, которых нет таблице (сразу после включения модуля в них находится случайная информация). Упростить преобразование строки, состоящей из букв русского и английского алфавитов, в набор кодов HD44780, можно с помощью утилиты "HD44780" (внешний вид на рис.3). Все, что делает эта программа – приводит в соответствие набор введенных символов с их отображением в таблице CGRAM. Результатом преобразования является набор байтов (с нулевым значением в конце), начинающихся с директивы резервирования FLASH-памяти программ .db.
Рис.3 Утилита HD44780
Нумерация и Функциональное назначение выводов ЖКИ приведены в табл.1. Кроме напряжения питания контроллера VCC, модуль имеет вход регулировки контрастности изображения V0. Питание подсветки (если таковая имеется) подается на выводы A и K.
Рис.4 Последовательность передачи данных в HD44780
а — по 8-разрядной шине команд/данных
б — по 4-разрядной шине команд/данных
HD44780 взаимодействует с AVR через 8-битную двунаправленную шину команд/данных DB7:DB0. Временная диаграмма работы шины показана на рис.4а. В момент записи информации в ЖКИ ведущий микроконтроллер выставляет на линиях DB7…DB0 8-разрядный код, после чего формирует на выводе E стробирующий импульс (активный фронт – задний). По окончанию импульса должна быть выдержана пауза до начала новой транзакции. Признаком записи команды/ данных является состояние линии RS. При RS=0 происходит запись команды, при RS=1 – данных. Когда необходимо считать данные из индикатора, то выводы порта DB7:DB0 микроконтроллера настраиваются на ввод. Затем следует импульс подтверждения на линии E и байт данных переписывается во внутренний регистр для дальнейшей обработки. Направление передачи данных определяет уровень на линии R/W (R/W =1 – чтение из индикатора, R/W =0 – запись в индикатор). В реальных приложениях, как правило, нет необходимости в чтении данных. Поэтому вывод R/W всегда соединяют с общим проводом. Схема подключения AVR к A162-D приведена на рис.5a.
Рис.5 Схема подключения символьного ЖКИ к микроконтроллеру
а — при использовании 8-разрядной шины команд/данных
б — при использовании 4-разрядной шины команд/данных
Для управления ЖКИ может быть использован также 4-проводный интерфейс (см. схему подключения на рис.5б), что позволяет сэкономить 4 линии ввода-вывода, при незначительном усложнении программы.
Табл.1. Функциональное назначение выводов символьного ЖКИ на базе D44780:
Номер вывода
Название выводов
Функциональное назначение
Напряжение управления контрастностью
Выбор записи команды/данные
Выбор направления передачи данных запись/чтение
Вход тактовых импульсов
Анод светодиодной подсветки
Катод светодиодной подсветки
Табл.2а. Команды записи в HD44780:
Состояние линий, при R/W=0
Максимальное
время
выполнения,
мкс
Полная отчистка дисплея и установка курсора в нулевую позицию.
Установка курсора в нулевую позицию. Установка дисплея в начальное положение.
I/D(Increment/Decrement) — направление сдвига курсора после записи (I/D=1 — сдвиг вправо, I/D=0 – сдвиг влево). S(Shift) – разрешение сдвига дисплея вместе с курсором (S=1 — сдвиг разрешен, S=0 — сдвиг запрещен).
D(Display) – включение дисплея (D=1 — дисплей включен, D=0 — дисплей отключен). C(Cursor)- видимость курсора (C=1 – видимый курсор, C=0 – погашенный курсор). B(Blink) — мигание курсора (B=1 – курсор мигает, B=0 – курсор не мигает).
S/C(Screen/Cursor) – перемещение дисплея/курсора (S/C=1 – перемещается дисплей, S/C=0 – перемещается курсор). R/L(Right/Left)- направление перемещения дисплея/курсора (R/L=1 – перемещение вправо, R/L=0 – перемещение влево).
DL(Data Length) – разрядность шины данных (DL=1 – 8 бит, DL=0 – 4 бита). N(Number)- число строк дисплея (N=1 – 2 строки, N=0 – 1 строка). F(Font) – размер шрифта (F=1 – шрифт 5×10 точек, F=0 – шрифт 5×7 точек).
Установка адреса CGRAM (Character Generator RAM). После команды должны следовать данные для записи/чтения в/из CGRAM.
Установка адреса DDRAM (Display Data RAM). После команды должны следовать данные для записи/чтения в/из DDRAM.
Запись данных в DDRAM (Display Data RAM) или CGRAM (Character Generator RAM).
Табл.2б. Команды чтения из HD44780:
Состояние линий, при R/W=1
Максимальное время выполнения, мкс
Чтение BF (Busy Flag) – флаг завершения операции (BF=1 – операция завершена, BF=0 – операция не завершена) и текущего состояния внутреннего счетчика адреса AC (Address Counter).
Чтение данных из DDRAM (Display Data RAM) или CGRAM (Character Generator RAM).
В этом случае 4-разрядную шину команд/данных формируют линии DB7…DB4 (линии DB3…DB0 остаются незадействованными). Скорость записи снижается в 2 раза, но это, обычно, не вызывает ни каких проблем во время работы. Последовательность передачи данных показана на рис.4б. Команды/ данные передается за два такта. Первым следует старший полубайт, вторым – младший. Каждая тетрада, естественно, должна быть зафиксирована импульсом на линии E.
Рис.6 Адреса ячеек видеопамяти DDRAM
Контроллер HD44780 имеет буфер видеопамяти DDRAM (Display Data RAM), из которой символы переносятся на дисплей. Объем DDRAM зависит от числа строк и позиций на экране. Для индикатора с разрешением 16 символов x 2 строки он составляет 40 б на каждую строку (см.рис.6). Адреса ячеек видеопамяти первой строки 0x80…0xA8, второй 0xC0…0xE8. В текущий момент времени в окно дисплея попадают только 16 символов из DDRAM (положение окна можно изменять программно).
Управляющие команды записи сведены в табл.2а. Запись команды с кодом 0x01 приводит к полной отчистки DDRAM и установке окна дисплея и курсора в начальные позиции. Команда 0x02 заставляет проделать те же самые действия, но при этом оставляет содержимое видеопамяти неизменным. Биты команды под номером 3 задают направление смещение курсора (I/D=1 — сдвиг вправо, I/D=0 – сдвиг влево) и разрешение сдвига дисплея (S=1 — сдвиг разрешен, S=0 — сдвиг запрещен) при вводе очередного символа. Биты команды 4 отвечают за режим отображения курсора (B=1 – курсор мигает, B=0 – курсор не мигает; C=1 – видимый курсор, C=0 – погашенный курсор) и работу экрана (D=1 — дисплей включен, D=0 — дисплей отключен). Команду 5 удобно использовать для реализации бегущей строки. С ее помощью можно принудительно перемещать дисплей или курсор (S/C=1 – перемещается дисплей, S/C=0 – перемещается курсор), в произвольном направлении (R/L=1 – перемещение вправо, R/L=0 – перемещение влево). Содержимое DDRAM, в этом случае, остается неизменным. Команда 6 используется только во время начальной инициализации модуля. Она задает тип интерфейса (DL=1 – 8-проводной, DL=0 – 4-проводной), число строк дисплея (N=1 – 2 строки, N=0 – 1 строка) и размер шрифта (F=1 – шрифт 5×10 точек(не используется), F=0 – 5×7 точек).
Рис.7 Пользовательские символы в таблице CGRAM
Команды 7 и 8 предназначены для установки текущего адреса в CGRAM и DDRAM, соответственно, и могут быть использованы только совместно с командой записи данных 9 (либо с командой чтения 2, из табл.2б, о чем будет сказано ниже). После установки курсора в памяти DDRAM, команда 9 должна передавать адрес символа(0…0xFF) из таблицы CGRAM для его отображения в соответствующей позиции.
Комбинация команд 7 и 9 необходима при программирования пользовательских символов в CGRAM по адресам 0…0x0F. Для записи каждого символа потребуется 8 б памяти микроконтроллера. Полезную информацию будут нести в себе только 5 младших разрядов, соответствующих 5-ти столбцам матрицы (см. рис.7). Логической единице соответствует видимая точка на дисплее.
После установки адреса в ОЗУ знакогенератора, должен следовать 8-байтовый блок данных. Возможна запись нескольких символов подряд. Так, например, чтобы запрограммировать все 16 символов, нужно передать команду 0x40 (установить нулевой адрес в CGRAM), а за ней 16*8 = 128 б данных.
Команды чтения из индикатора приведены в табл.2б. С помощью первой команды может быть считано текущее содержимое счетчика адреса AC в DDRAM и состояние флага завершения операции BF (при BF=1 операция чтения/записи завершена). Команда 2 должна следовать после команды записи 7 или 8 из табл.2а и позволяет считать символы размещенные в CGRAM либо DDRAM.
Как уже говорилось выше, команды чтения не имеют никакой практической ценности. Интерес может представлять только флаг BF. Однако намного удобней программно формировать задержки времени, гарантирующие завершение операций чтения/записи, чем постоянно опрашивать состояние флага окончания операции. Необходимость использования линии R/W при этом также отпадает.
Набор подпрограмм для работы с символьным ЖКИ приведен выше. Подпрограммы write_com, write_dat производят запись команд и данных соответственно. Подпрограмма show_char выводит символ на экран дисплея; show_string переписывает строку, хранящуюся во FLASH-памяти программ, в DDRAM индикатора. Обе подпрограммы в качестве параметров принимаю начальные координаты записи — строку и столбец. В show_string, кроме этого необходимо передать еще и указатель на строку в регистре ZH:ZL.
Отдельно следует сказать о подпрограмме инициализации hd44780_init, которая должна быть вызвана после подачи напряжения питания на модуль. Только в ней могут возникнуть некоторые проблемы. Последовательность команд в ходе этой процедуры может иметь небольшие различия у индикаторов разных типов. Поэтому необходимо обращаться к технической документации на конкретную модель. Неправильная инициализация, обычно, приводит к полной неработоспособности исправного экземпляра.
Перейти к следующей части: Аналоговый вывод
Форум по AVR
Рассмотрим взаимодействие пользователя и устройства на базе микроконтроллера. Очень часто пользователю нужно чем-то вводить информацию, и с чего-то ее считывать. Для этих целей очень хорошо подходит клавиатура и дисплей (заметка про считывание клавиши).Рассмотрим взаимодействие пользователя и устройства на базе микроконтроллера. Очень часто пользователю нужно чем-то вводить информацию, и с чего-то ее считывать. Для этих целей очень хорошо подходит клавиатура и дисплей (заметка про считывание клавиши). В этой заметке рассмотрим поподробнее отображение информации на символьном ЖКИ со знакосинтезирующим контроллером HD44780.
Такие индикаторы часто используются при проектировании цифровых устройств, поэтому с ним необходимо уметь работать.
Рассмотрим типовое внутреннее строение знакосинтезирующего ЖКИ:
Внутренняя структура HD44780
В основе ЖКИ лежит матрица из жидких кристаллов, подавая напряжение на элемент которой мы можем «зажечь» точку на экране. В нашем случае матрица состоит из знакомест (чаще всего 8х5 пикселей), сгруппированых в несколько рядков. Этим всем управляет встроенный контроллер HD44780. У контроллера есть однобайтные ячейки памяти (DDRAM), содержимое которых собственно отображается на экране согласно таблице записанной в CGRAM. Ячеек памяти обычно больше чем знакомест в ЖКИ, поэтому адресацию знакомест нужно смотреть в даташите. То есть нам необходимо только в нужную позицию записать код нужного знака, а все остальное HD44780 сделает сам.
Для выбора позиции существует виртуальный курсор (номер текущей ячейки памяти, АС), которым можно управлять посредством команд, курсор можно сделать видимым. По умолчанию при записи символа в ячейку, курсор сдвигаеться вперед на одну позицию. Коды символов для ЖКИ поддерживающего кириллицу можно увидеть в таблице: 
Старшая тетрада кода будет равна ряду выбранного символа, а младшая – строке. Можно создать свою таблицу символов, записав ее в CGRAM. На каждый символ требуется 5 байт, где единицы отвечают за «зажженные» пиксели. Например, цифра «8» кодируется последовательностью 0x6c,0x92,0x92,0x92,0x6c.
Коды команд приведены в таблице.
Таблица символов HD44780
Значения флагов: 
Остается открытым вопрос: «как записать в нужную позицию код требуемого символа»? Для этого рассмотрим за что отвечают выводы ЖКИ. Выводы DB0-DB7 отвечают за входящие/исходящие данные. Высокий уровень на выводе RS дает индикатору понять, что сигнал на выводах DB0-DB7 является данными, а низкий – командой. Вывод W/R отвечает за направление данных, пишутся ли данные в память или читаются из нее (обычно чтение из ЖКИ не используется, можем смело на него подать низкий уровень). Импульс на выводе Е (длительностью не менее 500 нс) используется как сигнал для записи/чтения данных с выводов DB0-DB7, RS и W/R.
Вывод V0 используется для задания контраста изображения, вывода А,К – для питания подсветки (если она есть в вашей модели ЖКИ). Оставшиеся 2 вывода – собственно питание ЖКИ. То есть, для управления ЖКИ потребуется 8+1+1=10 выводов. Но можно работать в режиме 4-х битного интерфейса. При этом, сперва будет передавать старшая тетрада команды/данных на выводах DB4-DB7, а после – младшая. Выводы при DB0-DB3 при этом не используются. Итого для управления требуется 6 выводов микроконтроллера.
Теперь рассмотрим живой пример. Напишем программу для вывода текста «avrlab.com» на имеющийся у меня в наличии WH1602А (2 строки по 16 символов). 
Для других ЖКИ следует сверить соответствие ячеек DDRAM знакоместам. Схема подключения ЖКИ к контроллеру выглядит так.
Схема подключения к микроконтроллеру AVR
Резистор R3 — 17 Ом ограничивает ток через подсветку, а переменный VR1 задает контраст (если все правильно подключено и запрограммировано, но индикатор молчит, покрутите VR1, чтобы изображения стало видимым). Также не в коем случае не следует путать полярность ЖКИ, питать его выше 5,5В, со своего опыта могу сказать, что горят они моментально. Назначение всех остальных деталей такое же как в макетной платы для ATtiny2313.
Теперь перейдем к написанию программы. Для контроля индикатора напишем программу с несколькими ключевыми функциями работы с ЖКИ: lcd_dat(unsigned char x) – для записи данных х, lcd_com(unsigned char x) – для записи команды х, lcd_init(void) – для начальной инициализации индикатора:
Программа очень проста, разобраться в ней не составит труда любому, кто хоть немного владеет C для AVR. Для латиницы и цифр ASCII коды совпадают с зашитыми в знакогенератор ЖКИ, поэтому позволительно использовать lcd_dat(‘A’). Можно создать свою библиотеку для работы с ЖКИ, выделив функции lcd_dat(unsigned char x), lcd_com(unsigned char x), lcd_init(void) в отдельный модуль LCD.h и подключать его за надобностью.
Эта затея очень экономит время, стоит только один раз написать нужные функции, а потом все время их только использовать. Также можно подметить, что неудобно выводить длинную фразу по одной букве, для этого можно нашу выводимую строку запихнуть в массив из unsigned char и выводить с помощью цикла:
Только не стоит забывать, что нумерация массивов в С начинается с нуля. Существующую программу можно без существенных изменений использовать совместно с контроллером ATtiny2313, подключив ЖКИ к PORTB, та как PORTD у ATtiny2313 имеет всего 7 выводов, а не 8, как у ATmega8.
Также советую подключать ЖКИ с помощью разъемных соединений. Очень удобно при отладке программы, когда нужно вывести некоторые промежуточные данные. Подсоединил один разъем и всего дела. В продолжение этой заметки в ближайшее время рассмотрю ввод с матричной клавиатуры 4х4 и отображение считанной информации на ЖКИ.
Всем хорошего дня 😉
есть маленький недочет в этом примере
есть маленький недочет в этом примере, возможно по этой причине у многих не работает пример!
вобщем пример лаконичен и прост, поэтому в глаза не бросается маленький недочет(тем кто ориентируется в языке "С"), и уж тем более тем кто только только знакомится с AVR и языком "С", возможно они даже недоумевают как так. пишут сделайте так и будет как на картинке. а не тут то было.
вобщем вся проблема с циклами задержки, для того чтоб дисплей поспевал за контроллером, а именно в функции-
//Программа формирвоания задержки
void pause (unsigned int a)
вроде на первый взгляд все верно, но компиляторы для микроконтроллеров стремятся оптимизировать код для максимальной компактности получаемого образа флешь памяти программ. и не видя никакого смысла в пустом цикле и соответственно далее по цепочке за ним: все вызовы, объявления констант и всего связанного с этой безсмысленно по его разумению функцией. попросту убирает это из кода во время сборки.
по крайней мере это справедливо для atmel studio 6.1, и в этом можно убедится просмотрем папку проэкта, там есть *.lss файл содержащий асемблерный код данной программы, генерируемы при сборке проекта. никакого намека на реализацию функции void pause.
в итоге при прошивке контроллера на дисплее получается случайный мусор или пустота. при нажатии несколько раз на ресет мусор может исчезать и вновь появлятся. явно на лицо расссинхронизация проца и экрана
а вот если сделать маленькую поправку
void pause (unsigned int a)
. то для компилятора это обретает смысл, это так же подтверждается явным появлением реализации функции в асемблерном коде
:
6c: 9c 01 movw r18, r24
6e: 03 c0 rjmp .+6 ; 0x76
70: 00 00 nop
72: 21 50 subi r18, 0x01 ; 1
74: 31 09 sbc r19, r1
76: 21 15 cp r18, r1
78: 31 05 cpc r19, r1
7a: d1 f7 brne .-12 ; 0x70
и скорей всего все заработает. покрайней мере у меня на atmega16 (внутренняя RC синхронизация 1Mhz) и использовании atmel studio 6.1 было именно так. возможно на др частотах придется поигратся с константой #define TIME 10 и/или значениями передаваемыми функции void pause
вот здесь-> pause(значение) . или pause(значение*TIME) .
удачи в обучении управлению AVR!
Большое спасибо! Сам замечал
Большое спасибо! Сам замечал пару раз проблемы именно с паузами и циклам (я большие пацзы через циклы или через вложенные циклы делал).
Это потому что пример он дает
Это потому что пример он дает от себя, а в архиве лежит совсем другой проект))
модуляция в proteus
модулировал схему в протус результат 0
так же как и с GPS трекером
визуально отличный код, достаточно простой но в протеус не работает
То есть у тебя притензии
То есть у тебя притензии какие-то?
Или ты просишь помощи? Определись и от этого будет зависеть мой ответ.
вот мои исходники + протеус
все что смог закоментировал. думаю что разобраться будет не сложно!
bonus: даташит на контролер от хитачи
Может я что-то не понял а
Может я что-то не понял а может на работе стоит блокиратор рапидшары, но я совсем не ашел кнопки "Скачать"
Там кнопку Get Free запрятали
добавьте в htaccess для rar
добвьте строчку AddType "application/x-rar-compressed" .rar в .htaccess,
чтобы архивные файлы нормально загружались.
Если не сложно поясните плз.
I/D
S
S/C
R/L
Поясните плз. их смысл более подробно.
Смотри, представь что ЖКИ —
Смотри, представь что ЖКИ — пишущая машинка, бумага в машинке — память ЖКИ, каретка — указатель курсора. Кроме того ЖКИ на экран выводит не все содержимое памяти, а лишь часть. Вроде как некоторое окно, которое мы налаживаем на нашу бумагу с текстом.
Вот I/D задает как мы будем печатать, справа-налево или слева-направо.
S определяет, будем ли мы сдвигать окно экрана вслед за тем, как печатаем или нет.
S/C — просто смещает видимое окно экрана или каретку машинки.
R/L — уточняет куда (влево или вправо) мы будем сдвигать экран или курсов с помощью флага S/C.
