راه اندازی LCD کاراکتری با STM8

236 بازدید

۱۳۹۷-۰۶-۲۰

4 دقیقه

نویسنده: electronic girl
درباره نویسنده: دوستدار الکترونیک

سیسوگ در قسمت دهم آموزش میکروکنترلر STM8 برنامه‌ای با استفاده از بیپر (Beeper) را آموزش داد. تا این مرحله با همراهی سیسوگ در مجموعه مقالات آموزش میکروکنترلر STM8 برنامه‌های مختلفی را با STM8 ایجاد کردید. در این قسمت سیسوگ قصد دارد تا گامی مهم برداشته و برنامه‌ای پرکاربرد را به شما آموزش دهد. با همراهی سیسوگ راه اندازی LCD کاراکتری را توسط STM8 فرا بگیرید.

LCD کاراکتری

پس از سون سگمنت و LED، صفحه نمایش کریستال مایع (LCD) کاراکتری یکی از رایج ترین و اساسی ترین نمایشگرها به شمار می آید. که برای نمایش سریع داده های چندگانه مناسب است در حالیکه روش های دیگر به راحتی قادر به انجام این کار نیستند.

برای راه اندازی LCD با میکروکنترلر STM8 به کتابخانه آن احتیاج داریم. اما از آنجا که STM8 SPI چنین کتابخانه‌ای ندارد، ما مجبور هستیم خودمان دستورات این کتابخانه را بنویسیم. تنها سخت‌افزار مورد نیاز برای راه‌اندازی LCD ها GPIO ها هستند، بنابرین راه اندازی LCD ها کار دشواری نیست. در نهایت یکسری دستورات مورد نیاز است. در ابتدا باید فایل کتابخانه را بسازیم. در ادامه دستورات کتابخانه قرار داده شده است. اگر بخواهم به طور مختصر بیان کنم ما برای اتصال LCD به 6 پین GPIO نیاز داریم. پین خواندن و نوشتن (R/W) در LCD باید به زمین متصل شود. در ادامه طرح بندی آن نشان داده شده است.

اتصالات سخت افزاری

اتصالات سخت افزاری LCD کاراکتری در میکروکنترلر STM8

نمونه کد LCD کاراکتری

lcd.h

#include "stm8s.h" 
 
 
#define lcd_PORT                              GPIOB
 
#define lcd_RS                                GPIO_PIN_4 


#define LCD_PORT                              GPIOC
   
#define LCD_EN                                GPIO_PIN_3   
#define LCD_DB4                               GPIO_PIN_4       
#define LCD_DB5                               GPIO_PIN_5
#define LCD_DB6                               GPIO_PIN_6 
#define LCD_DB7                               GPIO_PIN_7 
 
#define clear_display                         0x01                
#define goto_home                             0x02
#define cursor_direction_inc                  (0x04 | 0x02)
#define cursor_direction_dec                  (0x04 | 0x00)
#define display_shift                         (0x04 | 0x01) 
#define display_no_shift                      (0x04 | 0x00)
 
#define display_on                            (0x08 | 0x04)
#define display_off                           (0x08 | 0x02) 
#define cursor_on                             (0x08 | 0x02)       
#define cursor_off                            (0x08 | 0x00)   
#define blink_on                              (0x08 | 0x01)   
#define blink_off                             (0x08 | 0x00)   
                                    
#define _8_pin_interface                      (0x20 | 0x10)   
#define _4_pin_interface                      (0x20 | 0x00)      
#define _2_row_display                        (0x20 | 0x08) 
#define _1_row_display                        (0x20 | 0x00)
#define _5x10_dots                            (0x20 | 0x40)      
#define _5x7_dots                             (0x20 | 0x00)
 
#define DAT                                   1
#define CMD                                   0
 
 
void LCD_GPIO_init(void);
void LCD_init(void);  
void LCD_send(unsigned char value, unsigned char mode);
void LCD_4bit_send(unsigned char lcd_data);              
void LCD_putstr(char *lcd_string);               
void LCD_putchar(char char_data);             
void LCD_clear_home(void);            
void LCD_goto(unsigned char  x_pos, unsigned char  y_pos);
void toggle_EN_pin(void);
void toggle_io(unsigned char lcd_data, unsigned char bit_pos, unsigned char pin_num);

#include "stm8s.h"

#define lcd_PORT GPIOB

#define lcd_RS GPIO_PIN_4

#define LCD_PORT GPIOC

#define LCD_EN GPIO_PIN_3

#define LCD_DB4 GPIO_PIN_4

#define LCD_DB5 GPIO_PIN_5

#define LCD_DB6 GPIO_PIN_6

#define LCD_DB7 GPIO_PIN_7

#define clear_display 0x01

#define goto_home 0x02

#define cursor_direction_inc (0x04 | 0x02)

#define cursor_direction_dec (0x04 | 0x00)

#define display_shift (0x04 | 0x01)

#define display_no_shift (0x04 | 0x00)

#define display_on (0x08 | 0x04)

#define display_off (0x08 | 0x02)

#define cursor_on (0x08 | 0x02)

#define cursor_off (0x08 | 0x00)

#define blink_on (0x08 | 0x01)

#define blink_off (0x08 | 0x00)

#define _8_pin_interface (0x20 | 0x10)

#define _4_pin_interface (0x20 | 0x00)

#define _2_row_display (0x20 | 0x08)

#define _1_row_display (0x20 | 0x00)

#define _5x10_dots (0x20 | 0x40)

#define _5x7_dots (0x20 | 0x00)

#define DAT 1

#define CMD 0

void LCD_GPIO_init(void);

void LCD_init(void);

void LCD_send(unsigned char value, unsigned char mode);

void LCD_4bit_send(unsigned char lcd_data);

void LCD_putstr(char *lcd_string);

void LCD_putchar(char char_data);

void LCD_clear_home(void);

void LCD_goto(unsigned char x_pos, unsigned char y_pos);

void toggle_EN_pin(void);

void toggle_io(unsigned char lcd_data, unsigned char bit_pos, unsigned char pin_num);

lcd.c

#include "STM8S_lcd.h"
 
 
void LCD_GPIO_init(void)
{
    int j;
		
		GPIO_Init(lcd_PORT, lcd_RS, GPIO_MODE_OUT_PP_HIGH_FAST);
    GPIO_Init(LCD_PORT, LCD_EN, GPIO_MODE_OUT_PP_HIGH_FAST);
    GPIO_Init(LCD_PORT, LCD_DB4, GPIO_MODE_OUT_PP_HIGH_FAST);
    GPIO_Init(LCD_PORT, LCD_DB5, GPIO_MODE_OUT_PP_HIGH_FAST);
    GPIO_Init(LCD_PORT, LCD_DB6, GPIO_MODE_OUT_PP_HIGH_FAST);
    GPIO_Init(LCD_PORT, LCD_DB7, GPIO_MODE_OUT_PP_HIGH_FAST);
    for (j=0;j<10000;j++);   
}
 
 
void LCD_init(void)
{                                     
     LCD_GPIO_init();    
    toggle_EN_pin();
            
    GPIO_WriteLow(lcd_PORT, lcd_RS);            
    GPIO_WriteLow(LCD_PORT, LCD_DB7);   
    GPIO_WriteLow(LCD_PORT, LCD_DB6);   
    GPIO_WriteHigh(LCD_PORT, LCD_DB5);   
    GPIO_WriteHigh(LCD_PORT, LCD_DB4);                      
    toggle_EN_pin();
             
    GPIO_WriteLow(LCD_PORT, LCD_DB7);   
    GPIO_WriteLow(LCD_PORT, LCD_DB6);   
    GPIO_WriteHigh(LCD_PORT, LCD_DB5);   
    GPIO_WriteHigh(LCD_PORT, LCD_DB4);  
    toggle_EN_pin();
 
    GPIO_WriteLow(LCD_PORT, LCD_DB7);   
    GPIO_WriteLow(LCD_PORT, LCD_DB6);   
    GPIO_WriteHigh(LCD_PORT, LCD_DB5);   
    GPIO_WriteHigh(LCD_PORT, LCD_DB4);  
    toggle_EN_pin();                  
 
    GPIO_WriteLow(LCD_PORT, LCD_DB7);   
    GPIO_WriteLow(LCD_PORT, LCD_DB6);   
    GPIO_WriteHigh(LCD_PORT, LCD_DB5);        
    GPIO_WriteLow(LCD_PORT, LCD_DB4);  
    toggle_EN_pin();
 
    LCD_send((_4_pin_interface | _2_row_display | _5x7_dots), CMD);
    LCD_send((display_on | cursor_off | blink_off), CMD); 
    LCD_send(clear_display, CMD);         
    LCD_send((cursor_direction_inc | display_no_shift), CMD);
}   
 
 
void LCD_send(unsigned char value, unsigned char mode)
{                               
    switch(mode)
    {
          case DAT:
          {
              GPIO_WriteHigh(lcd_PORT, lcd_RS);   
              break;
          }
          case CMD:
          {
              GPIO_WriteLow(lcd_PORT, lcd_RS);   
              break;
           }
       }
      
       LCD_4bit_send(value);
}  
    
 
void LCD_4bit_send(unsigned char lcd_data)       
{
    toggle_io(lcd_data, 7, LCD_DB7);
    toggle_io(lcd_data, 6, LCD_DB6);
    toggle_io(lcd_data, 5, LCD_DB5);
    toggle_io(lcd_data, 4, LCD_DB4);
    toggle_EN_pin();
    toggle_io(lcd_data, 3, LCD_DB7);
    toggle_io(lcd_data, 2, LCD_DB6);
    toggle_io(lcd_data, 1, LCD_DB5);
    toggle_io(lcd_data, 0, LCD_DB4);
    toggle_EN_pin();
}  
 
 
void LCD_putstr(char *lcd_string)
{
    do
    {
        LCD_send(*lcd_string++, DAT);
    }while(*lcd_string != '\0');
}
 
 
void LCD_putchar(char char_data)
{
    LCD_send(char_data, DAT);
}
 
 
void LCD_clear_home(void)
{
    LCD_send(clear_display, CMD);
    LCD_send(goto_home, CMD);
}
 
 
void LCD_goto(unsigned char  x_pos, unsigned char  y_pos)
{                                                   
    if(y_pos == 0)    
    {                              
        LCD_send((0x80 | x_pos), CMD);
    }
    else 
    {                                              
        LCD_send((0x80 | 0x40 | x_pos), CMD); 
    }
}
 
 
void toggle_EN_pin(void)
{
    int j;
		
		GPIO_WriteHigh(LCD_PORT, LCD_EN);    
    for (j=0;j<20000;j++);
    GPIO_WriteLow(LCD_PORT,LCD_EN);   
}
 
 
void toggle_io(unsigned char lcd_data, unsigned char bit_pos, unsigned char pin_num)
{
    bool temp = FALSE;
    
    temp = (0x01 & (lcd_data >> bit_pos));  
                                         
    switch(temp)
    {
        case TRUE:
        {
            GPIO_WriteHigh(LCD_PORT, pin_num);   
            break;
        }
 
        default:
        {
            GPIO_WriteLow(LCD_PORT, pin_num);   
            break;
         }
      }
}

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

111

112

113

114

115

116

117

118

119

120

121

122

123

124

125

126

127

128

129

130

131

132

133

134

135

136

137

138

139

140

141

142

143

144

145

146

147

148

149

150

151

152

153

154

155

#include "STM8S_lcd.h"

void LCD_GPIO_init(void)

{

int j;

GPIO_Init(lcd_PORT, lcd_RS, GPIO_MODE_OUT_PP_HIGH_FAST);

GPIO_Init(LCD_PORT, LCD_EN, GPIO_MODE_OUT_PP_HIGH_FAST);

GPIO_Init(LCD_PORT, LCD_DB4, GPIO_MODE_OUT_PP_HIGH_FAST);

GPIO_Init(LCD_PORT, LCD_DB5, GPIO_MODE_OUT_PP_HIGH_FAST);

GPIO_Init(LCD_PORT, LCD_DB6, GPIO_MODE_OUT_PP_HIGH_FAST);

GPIO_Init(LCD_PORT, LCD_DB7, GPIO_MODE_OUT_PP_HIGH_FAST);

for (j=0;j<10000;j++);

}

void LCD_init(void)

{

LCD_GPIO_init();

toggle_EN_pin();

GPIO_WriteLow(lcd_PORT, lcd_RS);

GPIO_WriteLow(LCD_PORT, LCD_DB7);

GPIO_WriteLow(LCD_PORT, LCD_DB6);

GPIO_WriteHigh(LCD_PORT, LCD_DB5);

GPIO_WriteHigh(LCD_PORT, LCD_DB4);

toggle_EN_pin();

GPIO_WriteLow(LCD_PORT, LCD_DB7);

GPIO_WriteLow(LCD_PORT, LCD_DB6);

GPIO_WriteHigh(LCD_PORT, LCD_DB5);

GPIO_WriteHigh(LCD_PORT, LCD_DB4);

toggle_EN_pin();

GPIO_WriteLow(LCD_PORT, LCD_DB7);

GPIO_WriteLow(LCD_PORT, LCD_DB6);

GPIO_WriteHigh(LCD_PORT, LCD_DB5);

GPIO_WriteHigh(LCD_PORT, LCD_DB4);

toggle_EN_pin();

GPIO_WriteLow(LCD_PORT, LCD_DB7);

GPIO_WriteLow(LCD_PORT, LCD_DB6);

GPIO_WriteHigh(LCD_PORT, LCD_DB5);

GPIO_WriteLow(LCD_PORT, LCD_DB4);

toggle_EN_pin();

LCD_send((_4_pin_interface | _2_row_display | _5x7_dots), CMD);

LCD_send((display_on | cursor_off | blink_off), CMD);

LCD_send(clear_display, CMD);

LCD_send((cursor_direction_inc | display_no_shift), CMD);

}

void LCD_send(unsigned char value, unsigned char mode)

{

switch(mode)

{

case DAT:

{

GPIO_WriteHigh(lcd_PORT, lcd_RS);

break;

}

case CMD:

{

GPIO_WriteLow(lcd_PORT, lcd_RS);

break;

}

LCD_4bit_send(value);

}

void LCD_4bit_send(unsigned char lcd_data)

{

toggle_io(lcd_data, 7, LCD_DB7);

toggle_io(lcd_data, 6, LCD_DB6);

toggle_io(lcd_data, 5, LCD_DB5);

toggle_io(lcd_data, 4, LCD_DB4);

toggle_EN_pin();

toggle_io(lcd_data, 3, LCD_DB7);

toggle_io(lcd_data, 2, LCD_DB6);

toggle_io(lcd_data, 1, LCD_DB5);

toggle_io(lcd_data, 0, LCD_DB4);

toggle_EN_pin();

}

void LCD_putstr(char *lcd_string)

{

LCD_send(*lcd_string++, DAT);

}while(*lcd_string != '\0');

}

void LCD_putchar(char char_data)

{

LCD_send(char_data, DAT);

}

void LCD_clear_home(void)

{

LCD_send(clear_display, CMD);

LCD_send(goto_home, CMD);

}

void LCD_goto(unsigned char x_pos, unsigned char y_pos)

{

if(y_pos == 0)

{

LCD_send((0x80 | x_pos), CMD);

}

else

{

LCD_send((0x80 | 0x40 | x_pos), CMD);

}

void toggle_EN_pin(void)

{

int j;

GPIO_WriteHigh(LCD_PORT, LCD_EN);

for (j=0;j<20000;j++);

GPIO_WriteLow(LCD_PORT,LCD_EN);

}

void toggle_io(unsigned char lcd_data, unsigned char bit_pos, unsigned char pin_num)

{

bool temp = FALSE;

temp = (0x01 & (lcd_data >> bit_pos));

switch(temp)

{

case TRUE:

{

GPIO_WriteHigh(LCD_PORT, pin_num);

break;

}

default:

{

GPIO_WriteLow(LCD_PORT, pin_num);

break;

}

main.c

#include "STM8S.h"
#include "STM8S_lcd.h"
 
 
void clock_setup(void);
void GPIO_setup(void);
 
 
void main(void)
{
    int j;
		const char txt1[] = {"MICROARENA"}; 
    const char txt2[] = {"Sisoog"}; 
    const char txt3[] = {"STM8S003F"};
    const char txt4[] = {"Discovery"};
                                                                                     
    unsigned char s = 0x00;
                                                                                    
    clock_setup();
    GPIO_setup();
                                                                                     
    LCD_init();  
    LCD_clear_home(); 
 
    LCD_goto(3, 0);                              
    LCD_putstr(txt1); 
		for(j=0;j<32000;j++);
                                                                  
    //LCD_clear_home();
    LCD_goto(5, 1);
    LCD_putstr(txt2);
    for(j=0;j<32000;j++);
                                                                  
    LCD_clear_home();
                                                                
    for(s = 0; s < 9; s++)
    {
        LCD_goto((3 + s), 0);   
        LCD_putchar(txt3[s]);
         for(j=0;j<32000;j++);
    }
		//LCD_clear_home();
   for(s = 0; s < 9; s++)
   {
        LCD_goto((3 + s), 1);   
        LCD_putchar(txt4[s]);
         for(j=0;j<32000;j++);
    }
                                                                               
    while (TRUE);
}
 
 
void clock_setup(void)
{
    CLK_DeInit();
                                                                    
    CLK_HSECmd(DISABLE);
    CLK_LSICmd(DISABLE);
    CLK_HSICmd(ENABLE);
    while(CLK_GetFlagStatus(CLK_FLAG_HSIRDY) == FALSE);
                              
    CLK_ClockSwitchCmd(ENABLE);
    CLK_HSIPrescalerConfig(CLK_PRESCALER_HSIDIV8);
    CLK_SYSCLKConfig(CLK_PRESCALER_CPUDIV1);
                                         
    CLK_ClockSwitchConfig(CLK_SWITCHMODE_AUTO, CLK_SOURCE_HSI, 
    DISABLE, CLK_CURRENTCLOCKSTATE_ENABLE);
                                          
    CLK_PeripheralClockConfig(CLK_PERIPHERAL_SPI, DISABLE);
    CLK_PeripheralClockConfig(CLK_PERIPHERAL_I2C, DISABLE);
    CLK_PeripheralClockConfig(CLK_PERIPHERAL_ADC, DISABLE);
    CLK_PeripheralClockConfig(CLK_PERIPHERAL_AWU, DISABLE);
    CLK_PeripheralClockConfig(CLK_PERIPHERAL_UART1, DISABLE);
    CLK_PeripheralClockConfig(CLK_PERIPHERAL_TIMER1, DISABLE);
    CLK_PeripheralClockConfig(CLK_PERIPHERAL_TIMER2, DISABLE);
    CLK_PeripheralClockConfig(CLK_PERIPHERAL_TIMER4, DISABLE);
}
 
 
void GPIO_setup(void)
{
    GPIO_DeInit(LCD_PORT);
}

#include "STM8S.h"

#include "STM8S_lcd.h"

void clock_setup(void);

void GPIO_setup(void);

void main(void)

{

int j;

const char txt1[] = {"MICROARENA"};

const char txt2[] = {"Sisoog"};

const char txt3[] = {"STM8S003F"};

const char txt4[] = {"Discovery"};

unsigned char s = 0x00;

clock_setup();

GPIO_setup();

LCD_init();

LCD_clear_home();

LCD_goto(3, 0);

LCD_putstr(txt1);

for(j=0;j<32000;j++);

//LCD_clear_home();

LCD_goto(5, 1);

LCD_putstr(txt2);

for(j=0;j<32000;j++);

LCD_clear_home();

for(s = 0; s < 9; s++)

{

LCD_goto((3 + s), 0);

LCD_putchar(txt3[s]);

for(j=0;j<32000;j++);

}

//LCD_clear_home();

for(s = 0; s < 9; s++)

{

LCD_goto((3 + s), 1);

LCD_putchar(txt4[s]);

for(j=0;j<32000;j++);

}

while (TRUE);

}

void clock_setup(void)

{

CLK_DeInit();

CLK_HSECmd(DISABLE);

CLK_LSICmd(DISABLE);

CLK_HSICmd(ENABLE);

while(CLK_GetFlagStatus(CLK_FLAG_HSIRDY) == FALSE);

CLK_ClockSwitchCmd(ENABLE);

CLK_HSIPrescalerConfig(CLK_PRESCALER_HSIDIV8);

CLK_SYSCLKConfig(CLK_PRESCALER_CPUDIV1);

CLK_ClockSwitchConfig(CLK_SWITCHMODE_AUTO, CLK_SOURCE_HSI,

DISABLE, CLK_CURRENTCLOCKSTATE_ENABLE);

CLK_PeripheralClockConfig(CLK_PERIPHERAL_SPI, DISABLE);

CLK_PeripheralClockConfig(CLK_PERIPHERAL_I2C, DISABLE);

CLK_PeripheralClockConfig(CLK_PERIPHERAL_ADC, DISABLE);

CLK_PeripheralClockConfig(CLK_PERIPHERAL_AWU, DISABLE);

CLK_PeripheralClockConfig(CLK_PERIPHERAL_UART1, DISABLE);

CLK_PeripheralClockConfig(CLK_PERIPHERAL_TIMER1, DISABLE);

CLK_PeripheralClockConfig(CLK_PERIPHERAL_TIMER2, DISABLE);

CLK_PeripheralClockConfig(CLK_PERIPHERAL_TIMER4, DISABLE);

}

void GPIO_setup(void)

{

GPIO_DeInit(LCD_PORT);

}

توضیحات

از آنجا که این کد فقط شامل GPIO ها مسی شود توضیح کمی نیاز دارد. دستورات LCD با مقداردهی اولیه به پین ها می باشد. با این حال، یکی از مهمترین موارد سرعت پردازنده CPU است. اگر ساعت CPU خیلی سریع باشد، ممکن است LCD کار نکند. چون اکثر LCD ها دارای حداکثر فرکانس کاری 250 کیلوهرتز است. بهتر است فرکانسی زیر 200 کیلوهرتز داشته باشد.

CLK_HSIPrescalerConfig(CLK_PRESCALER_HSIDIV8);
CLK_SYSCLKConfig(CLK_PRESCALER_CPUDIV1);

1 2	CLK_HSIPrescalerConfig(CLK_PRESCALER_HSIDIV8); CLK_SYSCLKConfig(CLK_PRESCALER_CPUDIV1);

راه اندازی LCD کاراکتری با میکروکنترلر STM8

در این قسمت با هم راه انداری LCD کاراکتری را یاد گرفتیم. سیسوگ در قسمت دوازدهم قصد دارد مبدل آنالوگ به دیجیتال (ADC) را آموزش دهد. همچنان با سیسوگ همراه باشید.

منبع

لینک‌های دانلود