đồ án thiết kế chế tạo và điều khiển tay máy, chương 8 ppsx

Thiết kế, chế tạo và điều khiển tay máy Trang 56

8
THIẾT BỊ HIỂN THỊ LCD
8.1 GIỚI THIỆU VỀ LCD 1602A
LCD 162A là một thiết bò ngoại vi có thể xuất (để hiện thò), nhập (đọc giá
trò từ LCD về), có kích thước và sơ đồ chân như hình sau:

Hình 8.1 Các thông số về kích thước của LCD
+ Thông số kỹ thuật của một ô chữ
GVHD: TS. NGUYỄN VĂN GIÁP SVTH: Nguyễn Nhật Tân-Nguyễn Lê Tùng

Thiết kế, chế tạo và điều khiển tay máy Trang 57


Hình 8.2 Các thông số về kích thước ô chữ của LCD
+ Sơ đồ khối của LCD

Hình 8.3 Sơ đồ khối của LCD
Bảng 8.1 Các chân LCD (pinout)
Chân số Ký hiệu Mức logic Chức năng
1 Vss 0V Mass
2 Vdd 5V Nguồn cung cấp
3 Vo Nguồn cung cấp cho chữ
4 RS H/L H: tín hiệu dữ liệu, L: tín hiệu cho lệnh
5 R/W H/L H: chế độ đọc, L: chế độ ghi
6 E H, H→L Tín hiệu cho phép
7 14 DB0 DB7 H/L Đường dữ liệu
15 LED+ 4.2V Cực dương đèn nền
16 LED- 0V Cực âm đèn nền

+ Một số đặc tính
o Hiển thò: 16 x 2 hàng.
o Bộ điều khiển: KS0066U hoặc tương đương.
o Hỗ trợ đèn nền, đèn chữ.
GVHD: TS. NGUYỄN VĂN GIÁP SVTH: Nguyễn Nhật Tân-Nguyễn Lê Tùng

Thiết kế, chế tạo và điều khiển tay máy Trang 58

o Hỗ trợ bảng lệnh để lập trình .
o Thời gian đáp ứng nhanh.
+ Sơ đồ mạch cấp nguồn 5V
Với mạch này khi thay đổi biến trở, tức thay đổi áp Vo ta có thể chỉnh
được mức độ tương phản của chữ xuất trên LCD.

Hình 8.4 Sơ đồ nối mạch nguồn
Còn đối với mạch cấp nguồn cho LED nền, ta có thể cấp trực tiếp hoặc
dùng một biến trở để có thể điều chỉnh sáng tối khi cần.
8.2 BẢNG MÃ LỆNH ĐỂ LẬP TRÌNH LCD 1602A

GVHD: TS. NGUYỄN VĂN GIÁP SVTH: Nguyễn Nhật Tân-Nguyễn Lê Tùng

Thiết kế, chế tạo và điều khiển tay máy

GVHD: TS. NGUYỄN VĂN GIÁP


Trang 59

SVTH: Nguyễn Nhật Tân-Nguyễn Lê Tùng
Mã lệnh

Lệnh
R
S
R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
Ghi chú
Tmax
với fpc
hay
f
osc=270
KHz
Xóa màn
hình
0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
Ghi “20H” vào DDRAM và đưa con trỏ đòa
chỉ về 0h
1.53ms
Trở về
đầu dòng
0 0 0 0 0 0 0 0 1
Đưa con trỏ về đầu dòng và con trỏ đòa chỉ về
0. Nội dung hiển thò không mất
1.53ms
Chọn chế
độ nhập 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D SH
Thiết lập chiều chuyển động của con trỏ và
cho phép xuất dòch toàn bộ; I/D: tăng, I/D:
giảm, SH=1 thực hiện cùng với dòch màn hình
39µs
Điều

khiển
hiển thò
0 0 0 0 0 0 1 D C B
Chọn hiển thò toàn bộ màn hình (D), hiển thò
con trỏ (C), và tắt/mở nhấp nháy (B)
39µs
Con trỏ
hoặc hiển
thò
0 0 0 0 0 1 S/C R/L
Di chuyển con trỏ và dòch toàn bộ nội dung
hiển thò LCD mà không làm thay đổi nội dung.
R/L=1: dòch phải, R/L=0: dòch trái, S/C=1:
hiển thò dòch, S/C=0: di chuyển con trỏ
39µs
Thiết lập
kiểu
truyền
DATA
0 0 0 0 1 DL N F
Qui đònh chiều dài dữ liệu (DL=1: 8bit, DL=0:
4bit), số hàng hiển thò (N=1: 2dòng, N=0: 1
dòng) và font chữ hiển thò (F=1: 5x10, F=0:
5x7)
39µs
SET đòa
0 0 0 1 AC AC AC AC AC AC Set lại đòa chỉ CG RAM 39µs

Trang 60

SVTH: Nguyễn Nhật Tân-Nguyễn Lê Tùng
chỉ CG
RAM
5 4 3 2 1 0
SET đòa
chỉ DD
RAM
0 0 0
AC
6
AC
5
AC
4
AC
3
AC
2
AC
1
AC
0
Set lại đòa chỉ DD RAM
39µs
Cờ đọc
bận và
đòa chi’
0 1 BF
AC
6

AC
5
AC
4
AC
3
AC
2
AC
1
AC
0
Cờ BF=1 chỉ rằng lệnh đang được thực hiện
bên trong LCD. Nội dung bộ đếm đòa chỉ cũng
có thể đọc.
0µs
Ghi Data
vào RAM
1 0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
Ghi Data vào RAM (DD/CG RAM)
43µs
Đọc Data
từ RAM
1 1 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
Đọc Data từ RAM (DD/CG RAM)
43µs

+ Ghi chú
- Khi tần số thay đổi thì thời gian thực hiện tối đa sẽ thay đổi theo. Chẳng hạn với fpc hay fosc=250 KHz thì thời gian
thực hiện tối đa là 39*270/250=42µs

- LCD có hai RAM là CG và DD RAM. DD RAM chứa nội dung hiển thò còn CG RAM là RAM chứa kiểu chữ (font)
cần xuất.
Bảng 8.2 Đòa chỉ của DD RAM
Thiết kế, chế tạo và điều khiển tay máy

GVHD: TS. NGUYỄN VĂN GIÁP

Số 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Hàng 1 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0A 0B 0C 0D 0E 0F
Hàng 2 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 4A 4B 4C 4D 4E 4F
o “ “ không quan tâm

Thiết kế, chế tạo và điều khiển tay máy

Trang 61


Bảng 8.3 Đòa chỉ của CG RAM


GVHD: TS. NGUYỄN VĂN GIÁP SVTH: Nguyễn Nhật Tân-Nguyễn Lê Tùng

Thiết kế, chế tạo và điều khiển tay máy

Trang 62


8.3 SƠ ĐỒ KHỐI GIẢI THUẬT LẬP TRÌNH LCD 1602A
8.3.1 Giải thuật lập trình với 8-bit data

A
Chờ hơn 39µs
Xóa màn hình
RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
Chờ hơn 39µs
Điều khiển hiển thò
RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
0 0 0 0 0 0 1 D C B
Chờ hơn 39µs
Thiết lập kiểu truyền DATA
RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
0 0 0 0 1 1 N F
Chờ hơn 30ms để Vdd đạt 4.5V
Bật nguồn

GVHD: TS. NGUYỄN VĂN GIÁP SVTH: Nguyễn Nhật Tân-Nguyễn Lê Tùng

Thiết kế, chế tạo và điều khiển tay máy

Trang 63

A
Thực hiện
vòng lặp để
xuất data ra
LCD
Đưa dữ liệu vào RAM DD để hiển thò
RS R/W
1 0
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
Chọn chế độ nhập
RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
0 0 0 0 0 0 0 1 I/D SH
Quá trình khởi động LCD kết thúc

8.3.2 Giải thuật lập trình với 4-bit data
So với cách lập trình 8-bit, thì quá trình khởi động LCD theo sơ đồ lập trình
4-bit cũng tương tự, nhưng chỉ khác ở chỗ mỗi lần truyền thì chúng ta chia một
byte dữ liệu thành hai lần truyền liên tiếp.









GVHD: TS. NGUYỄN VĂN GIÁP SVTH: Nguyễn Nhật Tân-Nguyễn Lê Tùng


Thiết kế, chế tạo và điều khiển tay máy

Trang 64

Chờ hơn 30ms để Vdd đạt 4.5V
Thiết lập kiểu truyền DATA
RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
0 0 0 0 1 0
Điều khiển hiển thò
RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
0 0 0 0 0 0
Thiết lập kiểu truyền DATA
RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
0 0 N F
Chờ hơn 39µs
B
Chờ hơn 39µs
Bật nguồn

GVHD: TS. NGUYỄN VĂN GIÁP SVTH: Nguyễn Nhật Tân-Nguyễn Lê Tùng

Thiết kế, chế tạo và điều khiển tay máy

Trang 65

C
Chờ hơn 39µs
Xóa màn hình
RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
0 0 0 0 0 1
Chờ hơn 39µs
Chờ hơn 39µs
Chọn chế độ nhập
RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
0 0 0 0 0 0

Xóa màn hình
RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
0 0 0 0 0 0
B
Chờ hơn 39µs
Điều khiển hiển thò
RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
0 0 1 D C B
Chờ hơn 39µs

















GVHD: TS. NGUYỄN VĂN GIÁP SVTH: Nguyễn Nhật Tân-Nguyễn Lê Tùng

Thiết kế, chế tạo và điều khiển tay máy

Trang 66




C









Chọn chế độ nhập
RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
0 0 0 1 I/D SH
Đưa dữ liệu vào RAM DD để hiển thò
RS R/W
1 0
D7 D6 D5 D4
Đưa dữ liệu vào RAM DD để hiển thò
RS R/W
1 0
D3 D2 D1 D0
Chờ hơn 43µs
Thực hiện
vòng lặp để
xuất data ra

LCD
Quá trình khởi động LCD kết thúc













8.4 KẾT LUẬN
Như vậy ta đã trình bày nguyên lý hoạt động cũng như nguyên tắc lập trình
hiển thò LCD. Dữ liệu hiện thò LCD được xử lý trực tiếp trên chip AT89C2051
hoặc qua giao tiếp dữ liệu nối tiếp. Chương sau chúng ta sẽ tìm hiểu rõ hơn về
việc giao tiếp điều khiển nối tiếp.

GVHD: TS. NGUYỄN VĂN GIÁP SVTH: Nguyễn Nhật Tân-Nguyễn Lê Tùng