K U R S
Podstawy projektowania systemów
mikroprocesorowych, część 6
W szÛstej czÍÅ›ci naszego cyklu przedstawiamy sposÛb
sterowania wyświetlaczem alfanumerycznym zintegrowanym
ze sterownikiem HD44780 oraz podstawy sterowania za
pomocą mikrokontrolera urządzeniami dułej mocy.
guracji - cztery lub do wyświetlacza odpowiedniej sek-
osiem (jak na rysunku) wencji rozkazÛw sterujÄ…cych usta-
linii danych. Dułe moł- lających parametry jego pracy.
liwości wyświetlacza są Przykładowy program inicjujący za-
okupione nieco bardziej skom- mieszczono na list. 6 (wykorzysty-
plikowaną obsługą programową. wano wyświetlacz 1 linia x 16 zna-
PeÅ‚na dokumentacja techniczna ste- kÛw).
rownika HD44780 jest dostÍpna na WyÅ›wietlanie danych na wy-
stronie internetowej http:// świetlaczu polega na przesyłaniu
CzÍsto doÅ‚Ä…czony do systemu www.ep.com.pl w dziale Down- do sterownika kodÛw ASCII zna-
mikroprocesorowego wyÅ›wietlacz load>Dokumentacje, w artykule kÛw przeznaczonych do wyÅ›wietle-
siedmiosegmentowy jest niewystar- przedstawimy jedynie ogÛlnÄ… zasa- nia. W najprostszym przypadku
czajÄ…cy z punktu widzenia liczby dÍ wspÛÅ‚pracy wyÅ›wietlacza z mik- konfiguracyjnym, wyÅ›wietlacz moÅ‚e
znakÛw moÅ‚liwych do wyÅ›wietle- rokontrolerem oraz zaprezentujemy dziaÅ‚aĘ w ten sposÛb, Å‚e po prze-
nia oraz liczby wyświetlanych po- przykładowe podprogramy obsługi słaniu kolejnego znaku kursor (wi-
zycji. O wiele wiÍksze moÅ‚liwoÅ›ci takiego wyÅ›wietlacza. doczny lub niewidoczny) przesuwa-
daje zastosowanie wyÅ›wietlacza Jak juÅ‚ wspomniano, oprÛcz ny jest automatycznie na nastÍpnÄ…
znakowego LCD/OLED lub VFD oÅ›mio- lub czterobitowej magistrali pozycjÍ. DziÍki temu zmiana wy-
zintegrowanego ze sterownikiem. danych mikrokontroler jest sprzÍg- Å›wietlanego tekstu wymaga wpisa-
WyÅ›wietlacze takie (wykorzystujÄ…ce niÍty z wyÅ›wietlaczem za poÅ›red- nia ich kodÛw do pamiÍci sterow-
najczÍÅ›ciej sterownik HD44780 lub nictwem trzech linii sterujÄ…cych: nika, resztÄ… zajmuje siÍ sterownik
znim kompatybilny) umoÅ‚liwiajÄ… E - linia sygnaÅ‚u strobujÄ…cego pod- bez Å‚adnej ingerencji wspÛÅ‚pracujÄ…-
wyÅ›wietlenie - w zaleÅ‚noÅ›ci od czas transmisji miÍdzy wyÅ›wietla- cego mikrokontrolera. Na list. 7
modelu - od jednej linii szesnastu czem a mikrokontrolerem, R/S - li- przedstawiono podprogram przesyła-
znakÛw, do czterech linii po nia informujÄ…ca sterownik wyÅ›wiet- jÄ…cy pojedynczy bajt (kod ASCII
czterdzieÅ›ci znakÛw. SposÛb doÅ‚Ä…- lacza o tym, czy przesyÅ‚ana infor- znaku) do sterownika wyÅ›wietlacza.
czenia wyświetlacza przedstawiono macja jest znakiem przeznaczonym Wykorzystano w nim przedstawiony
na rys. 22. Jak widaĘ, do stero- do wyświetlenia, czy teł jednym wcześniej podprogram sprawdzania
wania wyÅ›wietlacza znakowego z rozkazÛw konfiguracyjnych, R/W - zajÍtoÅ›ci.
stosuje siÍ trzy sygnaÅ‚y sterujÄ…ce linia informujÄ…ca o kierunku trans- Podobnie wyglÄ…da obsÅ‚uga pro-
oraz magistralÍ danych, ktÛra mo- misji (odczyt/zapis). Po wÅ‚Ä…czeniu gramowa wyÅ›wietlacza znakowego
łe mieĘ - w zalełności od konfi- zasilania konieczne jest przesłanie LCD pracującego z magistralą 4-bi-
towÄ…. JedynÄ… rÛÅ‚nicÄ… jest sposÛb
przesyÅ‚ania danych: nastÍpuje
transmisja dwÛch sÅ‚Ûw czterobito-
wych, kałdorazowo strobowanych
sygnałem E. Jako pierwsza przesy-
Å‚ana jest starsza poÅ‚Ûwka bajtu.
Magistrala danych ogranicza siÍ do
linii D4...D7, natomiast linie D0
do D3 pozostają nie podłączone.
Oczywiście konieczne jest przepro-
wadzenie odpowiedniej inicjalizacji
wyświetlacza przygotowującej go
do pracy z czterobitowÄ… magistralÄ…
danych.
Przedstawiony powyłej opis
jest jedynie zarysem problemu ob-
sługi wyświetlacza znakowego
Rys. 22
Elektronika Praktyczna 8/2003
81
K U R S
Sterowanie urzÄ…dzeniami
List. 6. Procedura inicjująca sterownik wyświetlacza LCD 1x16
dułej mocy
INIC_WYS:
BudujÄ…c sterownik mikroproce-
CLR P2.0 ;wyzerowanie linii strobujÄ…cej
sorowy czÍsto powierzamy mu za-
MOV R7,#0FFH
danie sterowania urzÄ…dzeniami du-
OPLCD: ;realizacja opóznienia koniecznego
MOV R6,#0FFH ;do wewnętrznej inicjalizacji wyświetlacza
Å‚ej mocy i/lub urzÄ…dzeniami zasi-
DJNZ R6,$ ;po włączeniu zasilania
lanymi bezpośrednio z sieci.
DJNZ R7,OPLCD
Z oczywistych wzglÍdÛw nie moÅ‚e-
CLR P2.1 ;przesłanie rozkazu konfiguracyjnego
my obciÄ…Å‚yĘ wyprowadzeÒ mikro-
CLR P2.2 ;(patrz specyfikacja HD44780)
MOV P1,#0FH
kontrolera prÄ…dami rzÍdu ampe-
SETB P2.0 ;impuls
rÛw, a tym bardziej nie moÅ‚emy
CLR P2.0 ;strobujÄ…cy
podłączyĘ do niego bezpośrednio
LCALL CLR_LCD ;wywołanie procedury czyszczącej wyświetlacz
napiÍcia sieciowego 220V. Najpros-
LCALL SPR_BUSY ;sprawdzenie zajętości wyświetlacza tszym sposobem sterowania urzą-
CLR P2.1
dzeniami duÅ‚ej mocy i rÛwnoczeÅ›-
CLR P2.2
MOV P1,#38H ;przesłanie kolejnego rozkazu konfiguracyjnego nie metodą na zapewnienie sepa-
SETB P2.0
racji galwanicznej od sieci 220V
CLR P2.0
jest zastosowanie przekaünika.
UkÅ‚ad sprzÍgniÍcia przekaünika
LCALL SPR_BUSY ;sprawdzenie zajętości
z mikrokontrolerem pokazano na
CLR P2.1 ;kolejny rozkaz konfiguracyjny
rys. 23a). Jako element pośredni-
CLR P2.2
czÄ…cy zastosowano tranzystor NPN
MOV P1,#0CH
SETB P2.0
z linii portu mikrokontrolera. Za-
CLR P2.0
stosowanie rezystora R1 jest ko-
RET ;powrót do programu głównego
nieczne w przypadku sterowania
duÅ‚ych przekaünikÛw o znacznym
SPR_BUSY: ;podprogram sprawdzający zajętość wyświetlacza
prÄ…dzie wzbudzenia - zwiÍksza on
MOV P1,#0FFH ;ustawienie linii portu - praca jako wejście
prÄ…d bazy tranzystora, dziÍki cze-
CLR P2.1 ;odczyt bajtu
SETB P2.2 ;statusu wyświetlacza mu nie trzeba stosowaĘ elementu
SETB P2.0
o bardzo dułym wzmocnieniu.
MOV A,P1 ;odczyt szyny danych
CLR P2.0 OczywiÅ›cie przekaünik nie musi
JB ACC.7,SPR_BUSY ;pozostanie w pętli jeśli zajęty
byĘ zasilany z napiÍcia zasilajÄ…ce-
RET ;powrót do programu głównego
go mikrokontroler (+5 V na rysun-
CLR_LCD: ;podprogram czyszczenia zawartości wyświetlacza
ku) - moÅ‚na stosowaĘ przekaüniki
na dowolne napiÍcia jednak tylko
LCALL SPR_BUSY ;sprawdzenie czy zajęty
z przedziaÅ‚u napiÍĘ tzw. bezpiecz-
CLR P2.1
nych (poniÅ‚ej 50V) ze wzglÍdu na
CLR P2.2
MOV P1,#01H ;wysłanie rozkazu zerowania
brak separacji galwanicznej miÍdzy
SETB P2.0
obwodem cewki przekaünika
CLR P2.0
a mikrokontrolerem (do ktÛrego
RET ;powrót do programu głównego
mołe byĘ podłączona np. klawia-
tura). Dioda doÅ‚Ä…czona rÛwnolegle
do cewki przekaünika zabezpiecza
LCD. Przedstawienie peÅ‚nej specy- z przedstawieniem ogromnej liczby tranzystor przed przepiÍciami po-
fikacji tego typu wyświetlaczy procedur w celu zapewnienia wstającymi w chwili wyłączania.
wykracza poza ramy tego artyku- wspÛÅ‚pracy z kaÅ‚dÄ… moÅ‚liwÄ… kon- ZaletÄ… tego ukÅ‚adu jest moÅ‚liwośĘ
Å‚u. Jest to zwiÄ…zane m.in. z tym, figuracjÄ…. Wydaje siÍ jednak, Å‚e sterowania bardzo duÅ‚ymi mocami
Å‚e przedstawiony tutaj sposÛb ob- przedstawione tutaj informacje - w praktyce ograniczeniem jest
sÅ‚ugi wyÅ›wietlacza LCD moÅ‚e byĘ w poÅ‚Ä…czeniu z notÄ… katalogowÄ… tylko wytrzymaÅ‚ośĘ stykÛw zasto-
nieskuteczny w przypadku zastoso- sterownika HD44780 pozwolÄ… sowanego przekaünika. WadÄ… jest
wania wyświetlacza innego rodza- średnio doświadczonemu progra- natomiast stosunkowa powolnośĘ
ju (inna liczba znakÛw i linii, miÅ›cie opracowanie podprogramÛw (nie od unikniÍcia w ukÅ‚adach
niekiedy wystarczy tylko inny odpowiednich dla danego, uływa- z elementami mechanicznymi -
producent), co wiÄ…zaÅ‚oby siÍ nego przez niego, modelu. czas potrzebny na zadziaÅ‚anie
przekaünika) oraz skoÒczona liczba
przeÅ‚Ä…czeÒ (zwiÄ…zana ze zuÅ‚ywa-
List. 7.
niem siÍ zestykÛw).
;ZNAK - zmienna bajtowa przechowująca kod znaku do wyświetlenia
Jełeli zaleły nam na sterowaniu
WYSW_ZNAK:
całkowicie elektronicznym, to
LCALL SPR_BUSY ;sprawdzenie zajętości
w przypadku sterowania urzÄ…dzenia-
SETB P2.1 ;tryb zapisu
CLR P2.2 ;danej
mi na napiÍcie sieciowe korzystne
MOV P1,ZNAK ;wysłanie kodu znaku na szynę danych
bÍdzie zastosowanie optotriaka (do-
SETB P2.0 ;impuls
CLR P2.0 ;strobujÄ…cy
kładniej transoptora z optotriakiem
RET ;powrót do programu głównego
jako elementem światłoczułym)
Elektronika Praktyczna 8/2003
82
K U R S
stosowanie transoptora zapewnia
izolacjÍ galwanicznÄ… do napiÍcia
rzÍdu 5000 V (w zaleÅ‚noÅ›ci od
producenta).
W przypadku sterowania elektro-
nicznego urzÄ…dzeniami pracujÄ…cymi
przy niskim napiÍciu staÅ‚ym, naj-
lepiej jest zastosowaĘ włączanie ob-
ciÄ…Å‚enia przy pomocy tranzystora
MOSFET duÅ‚ej mocy. SytuacjÍ ta-
kÄ… przedstawiono na rys. 23c.
Tranzystor mocy MOS z kanałem
N sterowany jest tutaj przez
wzmacniacz operacyjny pracujÄ…cy
w układzie komparatora. Jako na-
piÍcia wejÅ›ciowe do wzmacniacza
operacyjnego doprowadzono poten-
cjaÅ‚ rÛwny poÅ‚owie napiÍcia zasi-
lania mikrokontrolera, wytworzony
za pomocÄ… rezystorÛw R2 i R3 oraz
napiÍcie z linii portu mikrokontro-
lera. Zasilanie wzmacniacza napiÍ-
ciem 12 V jest niezbÍdne ze wzglÍ-
du na napiÍcie progowe tranzysto-
ra MOS, ktÛre dla elementÛw du-
Å‚ej mocy moÅ‚e siÍgaĘ nawet 8 V.
Sterowanie takiego elementu bezpo-
średnio z wyprowadzenia mikrokon-
trolera (napiÍcie sterujÄ…ce max. 5V)
doprowadziłoby do znacznych strat
mocy na tranzystorze, wskutek nie-
pełnego otwarcia jego kanału. Za-
stosowany rezystor R1 ogranicza
prąd związany z przeładowaniem
pojemności bramki tranzystora MOS
(rzÍdu nawet 10 nF). W prezento-
wanym układzie wystąpienie jedyn-
ki logicznej na wyprowadzeniu
Rys. 23
portu doprowadzi do załączenia
wraz z trakiem, w ukÅ‚adzie jak na optor przed przeciÄ…Å‚eniem w przy- tranzystora (napiÍcie wyjÅ›ciowe
rys. 23b). Od strony mikrokontro- padku uszkodzenia triaka gÅ‚Ûwnego wzmacniacza rÛwne napiÍciu zasi-
lera sterowanie odbywa siÍ w iden- - wÛwczas caÅ‚y prÄ…d obciÄ…Å‚enia lania).
tyczny sposÛb jak sterowanie dio- mÛgÅ‚by popÅ‚ynąĘ przez optotriak PaweÅ‚ Hadam, AVT
dy LED - mołna wykorzystaĘ prze- i spowodowaĘ jego zniszczenie. Za- pawel.hadam@ep.com.pl
znaczony do takich zastosowaÒ
port mikrokontrolera lub w razie
potrzeby bufor z tranzystorem. Od
strony wysokiego napiÍcia wystÍpu-
je triak mocy sterowany przez op-
totriak wbudowany do transoptora.
Na przedstawionym schemacie
umieszczono optotriak MOC3043,
ktÛry jest wyposaÅ‚ony w ukÅ‚ad wy-
krywania przejścia przez zero na-
piÍcia sieci, co umoÅ‚liwia elimina-
cjÍ zakÅ‚ÛceÒ wnoszonych do sieci
przy włączaniu triaka. Rezystory
R2 i R3 polepszajÄ… warunki pracy
układu wykrywania zera. Jeśli za-
stosujemy optotriak z serii
MOC3023 (bez układu wykrywania
zera), to powyłsze rezystory nie są
niezbÍdne. Warto jednak zostawiĘ
rezystor R2 - zabezpiecza on trans-
Elektronika Praktyczna 8/2003
83
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
warunków technicznych użytkowania budynków 01 08 20032003 08 Genialne schematy2003 08 Szkoła konstruktorów2003 08 Cyfrowy zasilacz, część 1Nie wolno czekać aż będzie za późno (rozmowa z Richardem Perle 08 03 2003)2003 08 Szkoła konstruktorów klasa IITI 99 08 19 B M pl(1)Nov 2003 History Africa HL paper 3ei 05 08 s029Wyklad 2 PNOP 08 9 zaocznewięcej podobnych podstron