การเชื่อมต่อ LCD 16x2 กับ arm7-lpc2148 ใน 4

จอแสดงผลเป็นส่วนที่จำเป็นของเครื่องจักรไม่ว่าจะเป็นเครื่องใช้ในบ้านหรือเครื่องจักรอุตสาหกรรมก็ตาม จอแสดงผลไม่เพียง แต่แสดงตัวเลือกการควบคุมเพื่อใช้งานเครื่อง แต่ยังแสดงสถานะและผลลัพธ์ของงานที่ทำโดยเครื่องนั้นด้วย มีจอแสดงผลหลายประเภทที่ใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เช่นจอแสดงผล 7 ส่วน, จอ LCD, หน้าจอสัมผัส TFT, จอแสดงผล LED เป็นต้นจอ LCD 16x2 เป็นจอแสดงผลขั้นพื้นฐานที่สุดและยังใช้จอแสดงผลในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กบางชนิดเราได้ทำหลายอย่าง โครงการที่ใช้ 16x2 LCD รวมถึงการเชื่อมต่อพื้นฐานกับไมโครคอนโทรลเลอร์อื่น ๆ:

• การเชื่อมต่อ LCD กับไมโครคอนโทรลเลอร์ 8051
• การเชื่อมต่อ LCD กับไมโครคอนโทรลเลอร์ ATmega32
• การเชื่อมต่อ LCD กับไมโครคอนโทรลเลอร์ PIC
• การเชื่อมต่อ LCD 16x2 กับ Arduino
• 16x2 LCD เชื่อมต่อกับ Raspberry Pi โดยใช้ Python

ในบทช่วยสอนนี้เราจะดูวิธีการเชื่อมต่อ LCD 16x2 กับไมโครคอนโทรลเลอร์ ARM7-LPC2148และแสดงข้อความต้อนรับง่ายๆ หากคุณยังใหม่กับ ARM7 ให้เริ่มต้นด้วยพื้นฐานของ ARM7 LPC2148 และเรียนรู้วิธีการตั้งโปรแกรมโดยใช้ Keil uVision

วัสดุที่จำเป็น

ฮาร์ดแวร์

• บอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ ARM7-LPC2148
• จอแอลซีดี (16X2)
• โพเทนชิออมิเตอร์
• IC ควบคุมแรงดันไฟฟ้า 5V
• เขียงหั่นขนม
• การเชื่อมต่อสายไฟ
• แบตเตอรี่ 9V
• สายไมโคร USB

ซอฟต์แวร์

• คีลยูวิชั่น 5
• เครื่องมือแฟลชวิเศษ

ก่อนที่จะเข้าสู่โครงการเราต้องรู้บางสิ่งเกี่ยวกับโหมดการทำงานของ LCD และเกี่ยวกับรหัส Hex LCD

โมดูลจอแสดงผล LCD 16X2

LCD 16X2 บอกว่ามี 16 คอลัมน์และ 2 แถว LCD นี้มี 16 พิน ด้านล่างภาพและตารางแสดงชื่อพินของจอ LCD และฟังก์ชันต่างๆ

ชื่อ	ฟังก์ชั่น
VSS	พินกราวด์
VDD	+ ขาอินพุต 5V
วี	พินปรับความคมชัด
อาร์เอส	ลงทะเบียนเลือก
R / W	อ่าน / เขียนพิน
จ	เปิดใช้งาน PIN
D0-D7	หมุดข้อมูล (8 พิน)
ไฟ LED	ขาขั้วบวก (+ 5V)
LED K	แคโทดพิน (GND)

LCD สามารถทำงานในสองโหมดที่แตกต่างกันคือโหมด 4 บิตและโหมด 8 บิต ในโหมด 4 บิต เราจะส่งข้อมูลโดยการแทะแทะบนก่อนแล้วแทะล่าง สำหรับพวกคุณที่ไม่รู้ว่าแทะคืออะไร: แทะคือกลุ่มของสี่บิตดังนั้นสี่บิตล่าง (D0-D3) ของไบต์จะสร้างการแทะที่ต่ำกว่าในขณะที่สี่บิตบน (D4-D7) ของไบต์ในรูปแบบการแทะที่สูงขึ้น สิ่งนี้ทำให้เราสามารถส่งข้อมูล 8 บิต

ในขณะที่ในโหมด 8 บิต เราสามารถส่งข้อมูล 8 บิตได้โดยตรงในจังหวะเดียวเนื่องจากเราใช้ข้อมูลทั้งหมด 8 บรรทัด

ที่นี่ในโครงการนี้เราจะใช้โหมดที่ใช้กันมากที่สุดซึ่งเป็นโหมด 4 บิต ในโหมดสี่บิตเราสามารถบันทึกไมโครคอนโทรลเลอร์ได้ 4 พินและลดค่าใช้จ่ายในการเดินสายไฟ

16x2 ยังใช้รหัส HEX เพื่อรับคำสั่งใด ๆ มีคำสั่ง hex จำนวนมากสำหรับ LCD เช่นเลื่อนเคอร์เซอร์เลือกโหมดเลื่อนการควบคุมไปที่บรรทัดที่สองเป็นต้นหากต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับโมดูลจอแสดงผล LCD 16X2 และคำสั่ง hex ให้ไปที่ลิงค์.

แผนภาพวงจรและการเชื่อมต่อ

ด้านล่างแสดงตารางการเชื่อมต่อวงจรระหว่างจอแอลซีดีและ ARM7

ARM7-LPC2148	จอแอลซีดี (16x2)
P0.4	RS (ลงทะเบียนเลือก)
P0.6	E (เปิดใช้งาน)
P0.12	D4 (พินข้อมูล 4)
P0.13	D5 (พินข้อมูล 5)
P0.14	D6 (พินข้อมูล 6)
P0.15	D7 (พินข้อมูล 7)

การเชื่อมต่อของตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้ากับ LCD และ ARM7 Stick

ตารางด้านล่างแสดงการเชื่อมต่อระหว่าง ARM7 และ LCD พร้อมตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า

IC ควบคุมแรงดันไฟฟ้า	ฟังก์ชัน Pin	LCD และ ARM-7 LPC2148
1. ขาซ้าย	+ จากแบตเตอรี่อินพุต 9V	NC
2. หมุดกลาง	- จากแบตเตอรี่	VSS, R / W, K ของ LCD GND ของ ARM7
3. หมุดขวา	เอาต์พุตควบคุม + 5V	VDD, A ของ LCD + 5V ของ ARM7

โพเทนชิออมิเตอร์พร้อม LCD

โพเทนชิออมิเตอร์ใช้เพื่อปรับความคมชัดของจอ LCD หม้อมีสามพินขาซ้าย (1) เชื่อมต่อกับ + 5V และตรงกลาง (2) กับ VEE หรือ V0 ​​ของโมดูล LCD และขาขวา (3) เชื่อมต่อกับ GND เราสามารถปรับความคมชัดได้โดยหมุนลูกบิด

การตั้งค่าจัมเปอร์

มีหมุดจัมเปอร์อยู่ใน ARM7-Stick เพื่อให้เราสามารถจ่ายไฟและอัปโหลดรหัสโดยใช้ USB หรือใช้อินพุต 5V DC เพื่อจ่ายไฟเท่านั้น คุณสามารถดูภาพด้านล่าง

ด้านล่างนี้แสดงให้เห็นภาพว่าจัมเปอร์อยู่ในตำแหน่งที่ดีซีนั่นหมายความว่าเราต้องจ่ายไฟให้บอร์ดจากแหล่งจ่ายไฟ 5V ภายนอก

และภาพนี้แสดงว่าจัมเปอร์เชื่อมต่อในโหมด USB ที่นี่มีการจ่ายไฟและรหัสผ่านพอร์ต micro usb

หมายเหตุ:ในบทช่วยสอนนี้เราได้อัปโหลดโค้ดโดยใช้ USB โดยตั้งค่าจัมเปอร์เป็น USB จากนั้นเปลี่ยนจัมเปอร์เป็นโหมด DC เพื่อจ่ายไฟ LPC2148 จากอินพุต 5v ของตัวควบคุม คุณสามารถตรวจสอบนี้ในวิดีโอที่ได้รับในตอนท้าย

วงจรสุดท้ายสำหรับเชื่อมต่อ LCD 16x2 กับไมโครคอนโทรลเลอร์ ARM7จะมีลักษณะดังนี้:

การเขียนโปรแกรม ARM7-LPC2148

ในการเขียนโปรแกรม ARM7-LPC2148 เราต้องใช้เครื่องมือ keil uVision & Flash Magic เราใช้สาย USB เพื่อตั้งโปรแกรม ARM7 Stick ผ่านพอร์ต micro USB เราเขียนโค้ดโดยใช้ Keil และสร้างไฟล์ hex จากนั้นไฟล์ HEX จะถูกแฟลชไปที่แท่ง ARM7 โดยใช้ Flash Magic หากต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการติดตั้ง keil uVision และ Flash Magic และวิธีการใช้งานให้ไปที่ลิงค์เริ่มต้นใช้งานไมโครคอนโทรลเลอร์ ARM7 LPC2148 และตั้งโปรแกรมโดยใช้ Keil uVision

รหัสที่สมบูรณ์สำหรับการเชื่อมต่อ LCD กับ ARM 7 มีให้ในตอนท้ายของบทช่วยสอนนี้เรากำลังอธิบายบางส่วน

ก่อนอื่นเราต้องรวมไฟล์ส่วนหัวที่จำเป็น

# รวม -Header File เพื่อรวมไลบรารี LPC214x # รวม - ไฟล์ส่วนหัวสำหรับใช้ประเภทจำนวนเต็มพร้อมความกว้างที่ระบุ # รวม - ไฟล์ส่วนหัวสำหรับรวมไลบรารีมาตรฐาน # รวม - ไฟล์ส่วนหัวสำหรับรวมไลบรารีอินพุตเอาต์พุตมาตรฐาน

การเริ่มต้นโมดูล LCD เป็นขั้นตอนที่สำคัญมาก ที่นี่เราใช้รหัส HEX ซึ่งเป็นคำสั่งจริงเพื่อบอก LCD เกี่ยวกับโหมดการทำงาน (4 บิต) ประเภทของ LCD (16x2) เส้นเริ่มต้นเป็นต้น

โมฆะ LCD_INITILIZE (โมฆะ) // ฟังก์ชั่นเพื่อเตรียม LCD { IO0DIR = 0x0000FFF0; // ตั้งค่าพิน P0.4, P0.6, P0.12, P0.13, P0.14, P0.15as OUTPUT delay_ms (20); LCD_SEND (0x02); // เริ่มต้น LCD ในโหมดการทำงาน 4 บิต LCD_SEND (0x28); // 2 บรรทัด (16X2) LCD_SEND (0x0C); // แสดงเคอร์เซอร์ปิด LCD_SEND (0x06); // เคอร์เซอร์เพิ่มอัตโนมัติ LCD_SEND (0x01); // แสดง LCD_SEND ที่ ชัดเจน(0x80); // บรรทัดแรกตำแหน่งแรก}

สำหรับโหมด 4 บิตเรามีฟังก์ชั่นการเขียนประเภทต่างๆสำหรับพินนั่นคือการใช้การแทะบนและล่าง มาดูกันว่าทำอย่างไร

โมฆะ LCD_SEND (คำสั่ง char) // ฟังก์ชั่นส่งคำสั่ง hex โดยแทะ { IO0PIN = ((IO0PIN & 0xFFFF00FF) - ((command & 0xF0) << 8)); // ส่งคำสั่งตอดบน IO0SET = 0x00000040; // การเปิดใช้งาน HIGH IO0CLR = 0x00000030; // สร้าง RS & RW LOW delay_ms (5); IO0CLR = 0x00000040; // การเปิดใช้งาน LOW delay_ms (5); IO0PIN = ((IO0PIN & 0xFFFF00FF) - ((คำสั่ง & 0x0F) << 12)); // ส่งคำสั่งตอดล่าง IO0SET = 0x00000040; // เปิดใช้งาน IO0CLR สูง= 0x00000030; // RS & RW LOW delay_ms (5); IO0CLR = 0x00000040; // เปิดใช้ LOW delay_ms (5); }

ตอดส่งตรรกะ

IO0PIN = ((IO0PIN & 0xFFFF00FF) - ((คำสั่ง & 0x0F) << 12)); // ส่งคำสั่งตอดล่าง IO0PIN = ((IO0PIN & 0xFFFF00FF) - ((คำสั่ง & 0xF0) << 8)); // ส่งคำสั่งตอดบน

ข้อความข้างต้นสองข้อมีบทบาทสำคัญในโปรแกรมนี้ คำสั่งแรกส่งการแทะส่วนล่าง & วินาทีส่งแทะบน นั่นคือโดยไม่ส่งผลกระทบต่อพินอื่น ๆ ที่เราทำ มาดูกันว่ามันเกิดขึ้นได้อย่างไรก่อนที่จะทำความรู้จักกับตรรกะนี้ก่อน

ORing- (A-0 = A), (A-1 = 1) ANDing- (A & 0 = 0), (A & 1 = A)

ดังนั้นเราจึงใช้แนวคิดการกำบังและการดำเนินการกะตรรกะโดยไม่ส่งผลกระทบต่อพินอื่น ๆ หมายถึงเฉพาะพิน (P0.12-P0.15) เท่านั้นและไม่มีผลต่อพินอื่น ๆ เช่น P0.4, P0.6 จะทำได้โดยการขยับข้อมูลเป็นสี่บิตและทำการแทะส่วนบนในตำแหน่งของการแทะส่วนล่างและกำบังการแทะส่วนบน จากนั้นเราทำให้บิตล่างเป็นศูนย์ (0XF0) และ ORed ด้วยข้อมูลที่แทะเพื่อรับข้อมูลการแทะบนที่เอาต์พุต

กระบวนการที่คล้ายกันนี้ใช้สำหรับข้อมูลการแทะที่ต่ำลงแต่ที่นี่เราไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนข้อมูล

ในขณะที่เขียนข้อมูลไปยังเอาต์พุตนั่นคือในโหมดคำสั่ง RS ควรเป็น LOW และในการดำเนินการเปิดใช้งานจะต้องเป็น HIGH และในโหมดข้อมูล RS ควรเป็น HIGH และในการดำเนินการเปิดใช้งานต้องเป็น HIGH

ตอนนี้สำหรับการส่งข้อมูลสตริงที่จะพิมพ์ที่เอาต์พุตจะใช้หลักการเดียวกันกับการแทะโดยแทะ ขั้นตอนสำคัญที่นี่คือ REGISTER SELECT (RS) ต้องสูงสำหรับโหมดข้อมูล

โมฆะ LCD_DISPLAY (ถ่าน * msg) // ฟังก์ชันพิมพ์อักขระที่ส่งทีละตัว { uint8_t i = 0; ในขณะที่ (msg! = 0) { IO0PIN = ((IO0PIN & 0xFFFF00FF) - ((msg & 0xF0) << 8)); // ส่ง IO0SET บนแทะ= 0x00000050; // RS HIGH & ENABLE HIGH เพื่อพิมพ์ข้อมูลIO0CLR = 0x00000020; // RW LOW โหมดการเขียน ล่าช้า ms (2); IO0CLR = 0x00000040; // EN = 0, RS และ RW ไม่เปลี่ยนแปลง (เช่น RS = 1, RW = 0) ความล่าช้า ms (5); IO0PIN = ((IO0PIN & 0xFFFF00FF) - ((ข้อความ & 0x0F) << 12)); // ส่ง IO0SET ล่างแทะ= 0x00000050; // RS & EN สูงIO0CLR = 0x00000020; ล่าช้า ms (2); IO0CLR = 0x00000040; ล่าช้า ms (5); ผม ++; }

วิดีโอการเข้ารหัสและสาธิตฉบับสมบูรณ์ได้รับด้านล่าง