![[jan.svenungson]](../../common/images/jan.svenungson.png)
Jan Svenungson
<jan.svenungson(at)linux.nu>
L'autore:
Jan usa GNU/Linux dal 1996 e ha avuto 2 riavvii non intenzionali
da allora (non contando i riavvii dovuti a cadute di tensione).
Tradotto in Italiano da:
Fabio Baseggio <base(at)trevinet.it>
Contenuto:
|
Capire i display LCD compatibili HD44780
![[HD44780]](../../common/images/article258/lcdandtux.gif)
Premessa:
Questo articolo prova ad insegnarvi una o due cose a proposito
dei display LCD compatibili HD44780.
Vedremo come collegarlo ad una porta parallela e come progrmmarlo
con un piccolo programma chimato LCDInfo.
Non dovete solamente collegare il display, lanciare un
programma e avere ciò che vi serve sul display ma anche
capire come l'hardware può fare ciò che volete.
_________________ _________________ _________________
Introduzione
Primo, dovete avere dell'hardware e del software, suppongo che
abbiate già un computer con una porta parallela (stampante)
standard su cui potete usare GNU/Linux con gcc e glibc.
Avete anche bisogno di un display LCD che sia compatibile
HD44780, cavi per collegarlo alla porta parallela e anche un
potenziometro se volete cambiare il contrasto. Per alimentare
il display avete bisogno di più energia di quanta la vostra porta
parallela possa darvi e potreste avere bisogno di prenderla
da qualche altra parte nel vostro computer. Il modo migliore
per farlo e di usare una connessione +5V standard (quelle
usate per alimentare i floppy, i dischi fissi, ecc.).
Quando avete connesso il display LCD dovete sapere come funziona.
Questo è quello che normalmente viene tralasciato in altri
articoli riguardanti l'oggetto ma io proverò a spiegare alcune
funzioni interne del display che vi aiuteranno a programmarlo.
L'ultima cosa da fare è attualmente far stampare qualcosa di utile
al display. Come riferimento userò un piccolo programma chiamato
LCDInfo che supporta la maggior parte delle caratteristiche del
HD44780 ma al momento non stampa molto. Questo programma è
a livello alpha e ci lavoro a tempo perso.
Se non avete mai programmato in C prima potete considerare di
leggere qualcosa sul C, suppongo che voi siate principianti
in C dato che questo è il mio attuale livello.
Come collegarlo
![[schematic]](../../common/images/article258/ParportToHD44780_th.png)
Primo
guardiamo i differenti pin disponibili sul LCD e spieghiamo cosa
fanno.
Pin 1 è chiamato VSS e suppongo vada a terra (GND).
Pin 2 è chiamato VDD ed è il pin che fornisce l'alimentazione
da +5V.
Pin 3 è chiamato VLC ed è connesso al potenziometro che definisce
il contrasto del display.
Pin 4 è il pin RS da cui dipende il display per avere
istruzioni o dati.
Pin 5 è il pin R/W che controlla quando il display sta
inviando o ricevendo.
Pin 6 è il pin di Abilitazione. Quando cambia da basso a alto e
poi nuovamente basso l'LCD legge i pin 4,5 e 7-14.
Pin 7-14 sono la linea bus dati chiamati DB0-DB7, questi
sono i principali bit dati inviati all'LCD e dove e come devono
essere scritti sul display.
Pin 15 e 16 sono presenti solo sui display retroilluminati e
sono semplicemente +5V e GND con una resistenza di 3.8 Ohm tra
il pin 15 e +5V.
Per trovare dove connettere questi pin sulla porta parallela
potete guardare lo schema sulla destra dove ho provato a renderlo
il più chiaro possibile. Click sul diagramma per un'immagine più
grande.
Questo schema si applica solamente se volete cambiare il contrasto
sul display. Io ho semplicemente collegato il pin 3 e il pin 1 a
GND che funziona bene per me, se avete una strana illuminazione
nella stanza potete considerare di aggiungere il potenziometro.
Quando prendete l'alimentazione dal PC fate attenzione. Se la
prendete dal cavo sbagliato avrete +12V che friggerà il vostro LCD.
Il cavo che vi serve è quello rosso. Il giallo è +12V e il nero è
la terra (GND).
Se avete fatto questo correttamente l'LCD avrà la prima (e la
terza se esiste) riga nera quando accenderete il PC.
Come funziona l'LCD
L'LCD non fa nulla autonomamente, semplicemente aspetta finché
riceve un attivazione valida alto-basso (quando mettiamo il pin
"enable" alto, aspettiamo un'attimo e poi lo riabbassiamo).
A questo punto il display legge se sono istruzioni o dati da
processare, poi se riceverà o spedirà informazioni e alla fine
i bit dati vengono spediti o ricevuti.
In questo articolo non riceveremo mai informazioni dell'LCD così
il pin R/W sarà sempre basso, che significa scrivi.
Il pin RS sarà basso eccetto quando stamperemo caratteri, qualunque
altra cosa è considerata instruzioni.
Questo rende molto semplice programmare il display.
Sapendo questo vogliamo partire accendendo il display e prepararlo
per ricevere informazioni. Questo è fatto nella sequanza di
inizializzazione dove diciamo al display di accendersi, quale
"set di funzioni" usare, ecc.
L'alimentazione deve essere già accesa se prendete l'energia da
un cavo del PC, altrimenti è la prima cosa da fare.
La prossima è il "set di funzioni" che dipende dal display che avete.
Per renderlo più facile da capire vi spiegherò esattamente cosa
facciamo quando usiamo un set di funzioni.
DB2 è il bit del Font caratteri e può essere
basso che significa una matrice dot 5x7.
BD3 è il bit delle Linee Display e può essere alto
che significa 2 linee. Cosa fare se avete 4 linee sul display?
Non preoccupatevi, la prima e la terza linea sono le stesse nella
memoria del display così potete usere alto lo stesso.
DB4 è il bit Lunghezza Dati e decide se avete 4 o 8 DB,
se collegate il display secondo il mio schema avrete DB alto.
Mettere DB5 alto per dire al display che questo è un
"Set di Funzioni", poi assicuratevi che RS e R/W
siano basso e date un alto-basso a enable. Per i tempi
controllate il manuale, suppongo che aspettare qualche microsecondo
sia più che sufficiente.
E il codice?
Qui vediamo le parti del programma LCDInfo che vi servono per
capire come lavora l'interfaccia del HD44780. Potete scaricare
il programma LCDInfo alla fine dell'articolo o guardare
direttamente i file con il codice C
iolcd.c and lcdinfo.c cliccando qui.
Quello di cui abbiamo bisogno adesso sono le istruzioni C e
credetemi quando vi dico che è facile. Mi sposterò nel codice
passo dopo passo e anche se siete dei principianti del C capirete.
Prima di tutto includiamo alcuni file header e definiamo le
funzioni (controllate i sorgenti per le informazioni). Poi
iniziamo la parte divertente.
#define D_REGISTER 0
#define I_REGISTER 2
#define WRITE_DATA 8
#define BASE 0x378
int main(void)
{
ioperm(BASE,3,1);
[CUT]
}
Questa è la prima istruzione nella funzione main che ci
permette di usare la porta parallela. BASE deve essere 0x378
o simile e il "3" significa che abbiamo accesso a 0x378,
0x379 e 0x380 che normalmente sono tutte le porte stampanti.
La ragione per cui ci sono 3 indirizzi è che la porta è divisa
tra dati, status e controllo. Per noi significa che dobbiamo
impostare il pin dati per primo, il pin controllo per secondo e non
possiamo farlo in un solo comando.
La prossima cosa da fare è il set di funzioni descritto sopra.
void function_set(void)
{
outb(56, BASE);
Questo imposta il pin DB su una matrice dot 5x7, 2 linee ecc.
outb(I_REGISTER + WRITE_DATA, BASE + 2);
Questo imposta il pin RS e R/W su istruzioni e scrivi. Ho creato
delle variabili globali di I_REGISTER e WRITE_DATA e sono
uguali a 2 e 8.
Il prossimo e alto-basso su enable
outb(ENABLE + I_REGISTER + WRITE_DATA, BASE + 2);
usleep(0);
outb(I_REGISTER + WRITE_DATA, BASE + 2);
}
Quello che fa questo codice è impostare enable su alto,
aspettare e impostarlo su basso. Il comando usleep(0); non
è l'ideale ma non ho finito il codice temporizzatore per il
display.
Qualcuno di voi potrebbe chiedersi perchè imposto RS e R/W su
on nel codice quando ho detto che devono essere
impostati su basso sulle istruzioni. Questo perchè i pin 1,
14 e 17 sono "invertiti a livello hardware" e significa che
se il pin 14 è "off" per quanto riguarda la porta stampante,
il pin è alto!
Bene, vi ho detto quanto era semplice, no?
Come visualizzare i caratteri
Forse volete avere un esempio pratico del vostro display,
come visualizzare del testo? Nessun problema.
Il codice (codice come comandi) è identico per stampare un
carattere e per impostare una funzione. L'unica cosa che
dobbiamo fare è cambiare alcune variabili. Non vogliamo
impostare RS su istruzioni ma sui dati da cui partire.
Questo rende la funzione print_character() come:
void print_character(int character)
{
outb(D_REGISTER + WRITE_DATA, BASE + 2);
outb(character, BASE);
outb(ENABLE + D_REGISTER + WRITE_DATA, BASE + 2);
usleep(0);
outb(D_REGISTER + WRITE_DATA, BASE + 2);
}
Come potete vedere combiamo "I_REGISTER" con "D_REGISTER" e
"56" con "character" ma cosa significa? Se guardate i codici
carattere sul vostro manuale capirete.
L'unica cosa da fare è fornire un carattere alla funzione
(dato che usiamo il C non dobbiamo prima definire un intero) e
poi il carattere comparirà nel display.
Con questo codice avete uno scheletro di un programma LCD,
usatelo per le vostre necessità, visualizzare la memoria libera,
visualizzare le connessioni http attive o qualunque altra cosa.
Alcuni esempi si trovano sul programma LCDInfo che mostra
alcune cose disponibili nel filesystem proc di un computer GNU/Linux.
Riferimenti
Discussioni su quest'articolo
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2002-10-05, generated by lfparser version 2.29
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![[schematic]](../../common/images/article258/ParportToHD44780.png)
Primo
guardiamo i differenti pin disponibili sul LCD e spieghiamo cosa
fanno.