任意2個io直接驅(qū)動LCD1602,并且不需外加芯片
這就是電路,細心的朋友會發(fā)現(xiàn)實物圖中有幾個貼片的阻容件,秘密就在這里,利用電容的記憶效應(yīng),把并行的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為串行。
(原文件名:2wire_1602.PNG)
示范程序很簡單,不用多注釋應(yīng)該都能看懂。作為演示用途,其中有些長時間延時沒有沒有使用定時器,在多任務(wù)系統(tǒng)中當(dāng)然要用定時中斷來代替了。
// Drive a LCD1602 with 2 wire
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//ICC-AVR application builder : 2010-10-3 19:30:02
// Target : M16
// Crystal: 4.0000Mhz
#include
#include
#define Set_E PORTB|=2
#define Clr_E PORTB&=~2
#define Set_D PORTB|=1
#define Clr_D PORTB&=~1
#define Set_xy(y,x) Send(0,(y<<6)|(x&15)|0x80)
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void init_devices(void)
{
CLI(); //disable all interrupts
DDRB= 0x03;
MCUCR = 0x00;
GICR= 0x00;
SEI(); //re-enable interrupts
}
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void Delay(unsigned int i)
{
while(i--);
}
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void Send(unsigned char RS, unsigned char dat)
{
unsigned char i;
for (i = 2; i > 0; i--)
{
if (dat & 0x80) Set_D; else Clr_D;
Delay(10608);//14520us
if (RS) Set_E;
if (dat & 0x40) Set_D; else Clr_D;
Delay(462);//660us
if (dat & 0x20) Set_D; else Clr_D;
Delay(18); //30us
Set_E;
if (dat & 0x10) Set_D; else Clr_D;
_NOP(); //0.5us < t < 1.36us
Clr_E;
dat <<= 4;
}
}
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void init_1602(void)
{
unsigned char i = 3;
Clr_D;
Clr_E;
Delay(10608);
do{
Clr_D;
Delay(462);
Set_D;
Set_E;
Delay(18);
if (i == 0) Clr_D;
_NOP();_NOP();_NOP();
Clr_E;
}while(i--);
Send(0,0x28);
Send(0,0x01);
Send(0,0x0f);
}
//===================================================
void Send_S(unsigned char *p)
{
while(*p) Send(1,*p++);
}
//===================================================
void main(void)
{
unsigned char i;
init_devices();
init_1602();
Set_xy(0,2);
Send_S("Hello world!");
Set_xy(1,3);
Send_S("I'm COWBOY.");
for (i=0;i<255;i++) Delay(10000);
Send(0,0x01);
Set_xy(0,3);
Send_S("Welcome to");
Set_xy(1,1);
Send_S("www.ourdev.cn");
while(1);
}
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回復(fù)【13樓】zhonghua_li 藍色天空
一個管腳通過rc,實現(xiàn)4個端口有點危險,
建議改成3個管腳實現(xiàn)。
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回復(fù)【25樓】longquan 巔
原來如此,靠相差很大的時間常數(shù)實現(xiàn)的
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回復(fù)【26樓】millwood0
"靠相差很大的時間常數(shù)實現(xiàn)的"
yes. that points to the problem with this approach: the time to send multi-bits gets exponentially longer.
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上面各位都看出了門道,為了保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?,相鄰的兩bit數(shù)據(jù),RC時間常數(shù)相差需很大,我這里設(shè)定為22倍左右,差距越大,可靠性就越高。事實上,我試了12倍的間隔,仍能正常工作,但考慮到阻容的誤差和溫漂,以及電磁干擾等因素,選用了22倍間隔。太長的等比間隔,會帶來了數(shù)據(jù)傳送速度很慢的問題,如樓主位的RC參數(shù),傳送一字節(jié)數(shù)據(jù)約需32ms,正如millwood0所說,連續(xù)發(fā)送多個字節(jié)時,通訊線將會忙不過來,必須等待。為解決此問題,我另外寫了個程序,設(shè)立發(fā)送緩沖區(qū),環(huán)狀FIFO結(jié)構(gòu),來暫存待顯示的內(nèi)容,并用定時中斷來完成自動發(fā)送。IO是省了,卻帶來幾十字節(jié)的內(nèi)存開銷,還要占用一個定時器。
比較實用的方案,正如 zhonghua_li 藍色天空 所說,多用一個IO,這樣每個IO只驅(qū)動LCD1602的兩個PIN,上面問題就能得到完美解決,包括RC時間常數(shù)的選擇,也大大放寬了要求,傳送速度和普通的驅(qū)動方式相當(dāng)。
大多數(shù)人會有疑問,就那么幾個阻容,能可靠工作嗎?我也考慮了這問題,在實際的應(yīng)用中,常常看到數(shù)據(jù)線上都有小電阻與小電容組成的低通濾波網(wǎng)絡(luò)來提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。這里的RC用法類似,選用更大的RC,理論上對抵抗外界EMC干擾更有效,設(shè)計上只要保證時鐘脈沖的下降沿時刻,各數(shù)據(jù)線的上電平符合LCD1602的要求(VH>4V,VL<1V)。實際測試表現(xiàn)如何?用了簡單的方法進行模擬:1.不斷發(fā)送數(shù)據(jù),然后打通手機瞬間,把手機天線緊靠數(shù)據(jù)線,未發(fā)現(xiàn)異常。 2.用工作中的示波器信號線的地線,不斷觸碰LCD1602相關(guān)引腳,也未發(fā)現(xiàn)異常。當(dāng)然這種測試并不規(guī)范,所以這種驅(qū)動方式玩玩可以,用在產(chǎn)品上還得慎重考慮。
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挑戰(zhàn)一下極限,再減少一根線,仍然好使,不過要另加一個電容和一個二極管。
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回復(fù)【63樓】winmcu
要不要再狠一點,只用一個io一條地線就可以了呢。貌似sony已經(jīng)有這技術(shù)用于數(shù)據(jù)通信(基于芯片完成的數(shù)據(jù)通信)。
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winmcu說的是類似消防總線的通訊方式吧,直接把串行數(shù)據(jù)調(diào)制在電源線上,不過這是需要專用芯片來解調(diào),不能光靠幾個RC就能搞掂。類似的方式,我兩年前也做過,不知大家對下面這張圖片是否熟悉,這就是之前我發(fā)過的貼子中一張圖片,參照:
http://www.amobbs.com/forum.php?mod=viewthread&tid=2243715
其中的示范程序中就提及到 One Wire 總線的驅(qū)動,顯示模塊解調(diào)所用的芯片也不是什么專用芯片,只是一片我們最熟悉不過的 74HC595 ,就能完成任務(wù)。
當(dāng)時為了方便沒在電源上加載數(shù)據(jù),而單獨引了一根數(shù)據(jù)線,所以看到是三根引線(VCC,GND,DAT),實際上完全可以把數(shù)據(jù)加載在電源上。
發(fā)個顯示模塊的底面圖,就可以看到利用一片 74HC595 解調(diào) OneWire 通訊,并驅(qū)動三位數(shù)碼管的情況。
發(fā)送端(MCU)的調(diào)制也很簡單,就一個IO輸出,加一個三極管擴流。
如果大家有興趣,有空時我可以另開個貼子討論。
不過種方式用在LCD1602上,不另加芯片,我還是沒想到好辦法,除非外圍電路弄得很復(fù)雜,但這樣就失去意義了。