Подключение и использование LCD Nokia 3310 (5110) к AVR-микроконтроллеру

В данной статье я постараюсь рассказать о том, как подключить и начать работать с LCD дисплеями 3310 (5110) и микроконтроллерами семейства AVR на языке С.

С чего хотелось бы начать? 

Как правило, большинство проектов на микроконтроллерах, основной своей задачей являют обработку и последующий вывод какой либо информации в доступном и понятном виде  для человека. Это либо вывод данных на ПК, или на семи-сегментный индикатор. Неважно какое устройство Вы собираете. Будь то вольтметр, амперметр, термометр или любой другой ...метр - основная его задача - показать нам результат его работы. Для реализации этой задачи существует множество семи-сегментных индикаторов, отличающихся цветом, схемой подключения и количеством разрядов. Но работая с ними, мы всегда ограничены набором сегментов при помощи которых можем выводить только часть алфавита и цифры.А ведь хотелось бы выводить и какой либо текст, фигуру, да еще и на русском языке.... Вот тут нам на помощь и приходят LCD экраны от самых популярных моделей мобильных телефонов 3310 (5110). При этом рынок просто кишит готовыми к использованию устройствами. Нет необходимости разбирать телефон и делать переходник для контактов. Стоимость же такого готового блока колеблется в районе 2-3 доллара. Пример лотов на TinyDeal или DealExtreme. Обратите внимание, если у вас в устройстве всего 1 индикатор - то он явно дешевле. Но ведь на экран с разрешением 84х48 пикселей мы можем выводить до 6 строк по 12 символов!

Согласно описанию, питается данное устройство от 2.7 до 3.3. вольта, имеет голубую подсветку и 8 контактов.

Первые 5 используются для управления микроконтроллером, 6 питание, 7 - подсветка, 8 -масса.

1. RST --------- reset
2. CE ---------- chip selection
3. DC ---------- data/commands choice
4. DIN --------- serial data line
5. CLK --------- serial Clock Speed
6. 3.3V -------- VCC
7. LIGHT ------- backlight control terminal
8. GND --------- power negative

Осталось только подключить дисплей к микроконтроллеру и при помощи кода на С связать оба устройства. В данной статье мы не станем изобретать колесо и воспользуемся готовыми библиотеками. Для упрощения задачи, я выложил архив в котором находятся библиотеки для работы с AVR GCC, библиотеки для того что бы добавить устройство LCD 5110 в протеус, готовый проект протеуса с подключенным дисплеем к микроконтроллеру Atmega8A файлик "Памятка.pdf" - в котором описаны основные функции по работе с библиотекой. Я не стал писать библиотеку с нуля, а тоже взял готовую но значительно ее изменил. В коде библиотеки указан адрес первоисточника.Из изменений - выбросил немного лишнего, переназвал и переиначил работу функций для более удобной работы и понимания, а так же добавил функцию перевода значения с плавающей точкой типа  float в строку. Отличие от стандартных sprintf и dtostr в размере (разница около 2 кб.)  

Я не буду описывать как добавить библиотеки для AVR Studio или ISIS Proteus, и сразу перейду к практике. Если же такие вопросы будут - посмотрите обучающее видео

Библиотека работает следующим образом:
1. Инициализируем экран
2. Формируем данные для передачи
3. Передаем данные.

Распиновка для подключения находится в файле n5110.h - по умолчанию для порта B. Но при необходимости достаточно изменить только следующие строки

#define LCD_PORT                   PORTX
#define LCD_DDR                    DDRX

// Распиновка порта
#define LCD_DC_PIN                 PBX    // DC
#define LCD_CE_PIN                 PBX    // SCE
#define SPI_MOSI_PIN               PBX  // SDIN 
#define LCD_RST_PIN                PBX    // RESET
#define SPI_CLK_PIN                PBX  // SCLK 

Итак. Дисплей подключен.библиотеки подключены. Что же дальше?

Давайте напишем простейший код - в котором выведем на экран какую либо фигуру и 3 значения - статическое, сохраненное в переменной и число с плавающей точкой. (Используйте шпаргалку)

//Atmega8A - используемый микроконтроллер
#define F_CPU 8000000
#include 
#include 
#include 
//объявим  библиотеку
#include "n5110.h"

int main(void)
{
//Инициализируем дисплей
Lcd_init();
//объявим переменные
float f_data = 14.43; //дробное
int i_data = 123; //целое
char s_data[5] = "Hello"; //строка
	while(1)
	{
		//согласно шпаргалке 
		//очистим дисплей
		Lcd_clear();
		//Lcd_prints для вывода статичных данных
		Lcd_prints(0, 0, FONT_1X,(unsigned char *)PSTR("Привет!"));
		//Lcd_print для вывода из переменной
		Lcd_print(0, 1, FONT_1X,(unsigned char *)s_data);
		//Lcd_printf для вывода дробного числа (преобразование float в string)
		//2 - число знаков после зяпятой
		Lcd_printf(0, 2, FONT_1X, f_data, 2);
		//Для вывода числа преобразуем его в строку при помощи встроенной 
		//функции itoa(число, массив,система счисления)
		char buff[20];
		itoa(i_data, buff, 10);
		Lcd_print(0, 3, FONT_1X,(unsigned char *)buff);
		//передадим данные	
		Lcd_update();
		//подождем 2 секунды
		_delay_ms(2000);
		//очистим дисплей
		Lcd_clear();
		//Нарисуем кружки
		for (int i=0;i<=10;i++)
		{
			Lcd_circle(40, 24, i, PIXEL_ON);
		}
		//передадим данные
		Lcd_update();
		//подождем 2 секунды
		_delay_ms(2000);
	}
}

В итоге получим вот такие результаты:

В целом как видно из кода все достаточно просто! Осталось только выбрать что выводить и как! Будут вопросы - с радостью отвечу.

Теги:

• Микроконтроллер
• LCD
• AVR
• Proteus