Obsługa wyświtlaczy ...

Obsługa wyświtlaczy graficznych w Bascom - cz.1, BascomAVR

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
K Ą C I K B A S C O M O W Y
Obsługa wyświetlaczy
graficznych w Bascom,
część 1
W tym odcinku przedstawimy
dwa przykłady obsługi
wyświetlaczy graficznych
o rozdzielczości 128*64
pikseli, z kontrolerami typu
KSx i T6963C. Obsługa
wyświetlacza z kontrolerem
SED jest identyczna jak
wyświetlacza z kontrolerem
KSx, więc i z tego typu
wyświetlaczami nie powinno
być problemów.
Wyświetlacze graficzne są co-
raz tańsze i z tego względu da się
zauważyć ich coraz częstsze wy-
korzystywanie. Nie są to elementy
trudne w obsłudze, w porównaniu
z popularnymi wyświetlaczami alfa-
numerycznymi dają większe możli-
wości. Na wyświetlaczu graficznym
można wyświetlić nie tylko znaki
alfanumeryczne dowolną, przygoto-
waną czcionką, ale także elementy
graficzne. Obsługa wyświetlaczy gra-
ficznych w Bascom tak, jak wyświe-
tlaczy alfanumerycznych jest dosyć
prosta. Bez większych problemów
można z tego typu wyświetlaczami
budować dosyć ambitne urządzenia.
Przykładowo, w przypadku mierni-
ka temperatury, można zmierzoną
temperaturę w określonym czasie
wyświetlać dodatkowo na wykresie.
W Bascomie jest możliwość obsługi
wyświetlacza z trzema popularnymi
sterownikami: KS0107B, KS0108B
lub T6963C oraz SED.
Bascom oferuje wiele instrukcji,
które ułatwiają obsługę wyświetla-
czy graficznych. Dostępne są in-
strukcje, które umożliwiają zapale-
nie wybranego piksela, narysowanie
linii, okręgu lub wyświetlenie gra-
fiki. Dla wyświetlaczy graficznych
nie posiadających własnego genera-
tora znaków, możliwe jest załącze-
nie w programie pliku z fontami,
którego znaki można na nich wy-
świetlać. Dodatkowo, w Bascomie,
pracę z wyświetlaczami graficznymi
ułatwiają zawarte w nim narzędzia,
którymi są:
Graphic Converter
–
umożliwia dokonanie konwersji pli-
ku z grafiką na postać akceptowaną
przez wyświetlacz oraz
Font Editor
– umożliwia przygotowanie własne-
go lub modyfikację istniejącego pli-
ku z fontami (znakami), które moż-
na wyświetlić na wyświetlaczu gra-
ficznym. Przedstawimy dwa przy-
kłady. Pierwszy, będzie dotyczył
wyświetlacza graficznego ze ste-
rownikiem KSx w ramach, którego
zaprezentujemy działanie instrukcji
rysujących linie, koła, wyświetlają-
cych znaki z zaimportowanego pli-
ku z fontami oraz wyświetlającymi
grafikę (również z prostą animacją).
Narysowany zostanie także wykres
funkcji trygonometrycznych sin oraz
cos. Drugi przykład będzie prezen-
tował aspekty obsługi wyświetlacza
z kontrolerem T6963C. W ramach
tego przykładu zostanie przedsta-
wiony program realizu-
jący analogowy zegar
(ze wskazówkami) z da-
townikiem. Jak można
się spodziewać i jak się
okaże, realizacja tego
typu zegara w Bascom,
może być w miarę pro-
sta. W wyświetlaczach
graficznych, których ob-
sługa odbywa się za
pomocą Bascoma, może
być problem dołączenia
ich do mikrokontrole-
ra i ich konfiguracji. Dodatkowo
większość wyświetlaczy graficznych
potrzebuje ujemnego napięcia dla
układu regulacji kontrastu. Zatem
przedstawiamy także sposób dołą-
czenia wyświetlaczy do mikrokon-
trolera, jego konfiguracji oraz wy-
tworzenia ujemnego napięcia dla
obwodów regulacji kontrastu.
Wyświetlacze z kontrolerem
KSx
Wyświetlacze z kontrolerem
KS0107B lub KS0108B mają 8–bito-
wy interfejs komunikacyjny, 8192
bitową pamięć RAM oraz są zasila-
ne napięciem 5 V. Na
rys.
1
przed-
stawiono schemat blokowy wyświe-
tlacza JM12864a, który wykorzysta-
no w ramach tego przykładu. Może
on zawierać kontroler KS0107B lub
KS0108B, ma rozdzielczość 128x64
pikseli oraz podświetlenie za po-
mocą diod LED. Warto wiedzieć,
Rys. 1. Schemat blokowy wyświetlacza LCD ze
sterownikiem KS0107B
Elektronika Praktyczna 8/2005
79
K Ą C I K B A S C O M O W Y
List. 1.
‘Przyklad obslugi wyswietlacza graficznego JM12864A (128*64) z kontrolerem KS0107B lub KS0108B
‘W programie pokazano dzialanie instrukcji przeznaczonych dla wyswietlaczy graficznych jak:
‘wyswietlenie tekstu, rysowanie linii, okregu, punktu na podstawie ktorego obliczone i narysowane zostaly wykresy SIN oraz COS
‘Poprzez wyswietlenie dwoch roznych bitmap pokazana zostala prosta animacja.
‘Marcin Wiazania
‘marcin.wiazania@ep.com.pl
$lib „glcdKS108.lib” ‘zalaczenie biblioteki obslugujacej wyswietlacz z kontrolerem KS
$lib „FP_Trig.lib” ‘zalaczenie biblioteki funkcji trygonometrycznych
$crystal = 4000000 ‘wartosc czestotliwosci oscylatora taktujacego mikrokontroler
$regfile = „m8def.dat” ‘wskazanie pliku z definicjami rejestrow dla mikrokontrolera ATmega8
Config Graphlcd = 128 * 64sed , Dataport = Portd , Controlport = Portb , Ce = 0 , Ce2 = 1 , Cd = 4 , Rd = 3 , Reset = 2 , Ena-
ble = 5 ‘konfiguracja rodzaju oraz wyprowadzen wyswietlacza graficznego
‘port danych dolaczony do Portd
‘linia CS1 dolaczona do Portb.0
‘linia CE2 dolaczona do Portb.1
‘linia CD dolaczona do Portb.4
‘linia RD dolaczona do Portb.3
‘linia RESET brak
‘linia ENABLE dolaczona do portb.5
$eeprom ‘poczatek zapisu danych do pamieci EEPROM
Rys2: ‘etykieta wskazujaca na rysunek 2
$bgf „rysunek2.bgf” ‘zapis do EEPROM podczas programowania plik rysunek2.bgf
$data ‘poczatek pamieci programu mikrokontrolera
Declare Sub Rys_fun(byval R As Byte , Byval Poz As Byte) ‘procedura rysujaca funkcje trygonometryczne - par poz wskazuje na
pozycje na LCD a par R na rodzaj funkcji tryg
Dim I As Byte ‘zmienna licznikowa
Dim S As Word ‘zmienna licznikowa
Dim W As Single ‘zmienna pomocnicza przy obliczaniu wartosci funkcji tryg
Dim Y As Integer ‘zmienna wskazujaca pozycje Y wyswietlacza
Dim X As Word ‘zmienna wskazujaca pozycje X wyswietlacza
Cls ‘czyszczenie LCD
Setfont Font8x8 ‘wybranie rodzaju fontu (czcionki) dla wyswietlacza graficznego
Lcdat 2 , 22 , „Elektronika” ‘wyswietlenie tekstu
Lcdat 3 , 27 , „Praktyczna” ‘wyswietlenie tekstu
Lcdat 5 , 40 , „Bascom” , 1 ‘wyswietlenie tekstu
Lcdat 6 , 52 , „AVR” , 1 ‘wyswietlenie tekstu
Line(10 , 5) -(118 , 5) , 1 ‘wyswietlenie linii - rysowanie prostokatu
Line(118 , 5) -(118 , 51) , 1 ‘wyswietlenie linii - rysowanie prostokatu
Line(118 , 51) -(10 , 51) , 1 ‘wyswietlenie linii - rysowanie prostokatu
Line(10 , 51) -(10 , 5) , 1 ‘wyswietlenie linii - rysowanie prostokatu
For I = 14 To 120 Step 10 ‘petla wykonywana az I bedzie wieksze od 120
Circle(i , 58) , 4 , 1 ‘rysowanie kilku okregow
Next I ‘zwiekszenie o jeden wartosci I
Wait 2 ‘czekaj 2 sekundy
Cls ‘czysci LCD
Lcdat 1 , 1 , „sin(x)” , 1 ‘wyswietlenie nazwy rysowanej funkcji
Call Rys_fun(1 , 19) ‘rysowanie funkcji sin(x)
Lcdat 5 , 1 , „cos(x)” , 1 ‘wyswietlenie nazwy rysowanej funkcji
Call Rys_fun(0 , 51) ‘rysowanie funkcji con(x)
Wait 2 ‘czekaj 2 sekundy
Cls ‘czyszczenie LCD
Do ‘poczatek nieskonczonej petli Do-loop
Showpic 0 , 0 , Rys1 ‘wyswietlenie rysunku z pamieci programu umieszczonego pod etykie-
ta Rys1
I = Rnd(256) ‘w I zapisywana wartosc losowa od 0 do 255
Waitms I ‘czekaj czas okreslony wartoscia I
Waitms 100 ‘czekaj 100 ms
Showpice 0 , 0 , Rys2 ‘wyswietlenie rysunku z pamieci EEPROM umieszczonego pod etykieta
Rys2
I = Rnd(256) ‘w I zapisywana wartosc losowa od 0 do 255
Waitms I ‘czekaj czas okreslony wartoscia I
Waitms 100 ‘czekaj 100 ms
Loop
End ‘koniec programu
Sub Rys_fun(byval R As Byte , Byval Poz As Byte) ‘poczatek proceduty rysujacej funkcje sin i cos
For S = 0 To 640 Step 2 ‘petla wykonywana az S osiagnie wartosc 640, S zmienia sie co 2
W = S ‘przypisanie wartosci S do W
W = Deg2rad(w) ‘zamiana stopni zapisanych w W na radiany
If R = 1 Then ‘jesli R = 1 to
W = Sin(w) ‘obliczenie wartosci funkcji sin
Else ‘w przeciwnym razie
W = Cos(w) ‘obliczenie wartosci funkcji cos
End If
W = W * 9 ‘zwiekszenie o 9 wartosci obliczonej funkcji
Y = Int(w) ‘zwrocenie do Y wartosci calkowitej obliczonej funkcji
Y = Poz - Y ‘obliczenie pozycji rysowania funkcji
X = S / 5 ‘obliczenie wartosci wspolrzednej X
Line(x , Y) -(x , Y) , 1 ‘rysowanie obliczonego punktu na LCD
Next I ‘zwiekszenie o jeden wartosci I
End Sub ‘koniec procedury
$include „font8x8.font” ‘zalaczenie pliku ze znakami dla LCD
‘$include „font16x16.font” ‘zalaczenie innego pliku ze znakami dla LCD
Rys1: ‘etykieta wskazujaca na rysunek 1
$bgf „rysunek1.bgf” ‘zapis do rysunku rysunek2.bgf do pamieci programu programowania
że wyświetlacz tego typu nie ma
własnego generatora znaków – moż-
na go zrealizować na drodze pro-
gramowej. Ekran tego wyświetlacza
jest podzielony na dwie części,
z których każda dzielona jest na 8
tak zwanych stron, co przedstawio-
no na
rys.
2
. Ponieważ w Basco-
mie do obsługi tego typu wyświe-
tlacza wykorzystać można gotowe
instrukcje, więc trzeba nie wie-
dzieć, w jaki sposób odbywa się
jego obsługa. Na
rys.
3
przedsta-
wiono schemat dołączenia wyświe-
tlacza graficznego JM12864a do mi-
krokontrolera. Linie D0...D7 wy-
świetlacza są liniami danych, nato-
miast linie E, R/W, RS, /CS1, /CS2
są liniami kontrolnymi. Wykorzysty-
wany wyświetlacz ma podświetle-
nie, którego prąd jest ograniczany
przez rezystor R1. Od wartości
tego rezystora zależy jasność pod-
świetlenia. By wyświetlacz działał
80
Elektronika Praktyczna 8/2005
K Ą C I K B A S C O M O W Y
Rys. 2. Organizacja pamięci obrazu w sterowniku KS0107B
na przykład MA-
X680, którego
schemat aplikacyj-
ny przedstawiono
w dalszej części
artykułu. Na
list.
1
przedsta-
wiono przykład
konfiguracji i wy-
korzystania in-
strukcji umożli-
wiających obsługę
wyświetlacza gra-
ficznego z kontro-
lerem KSx. Na początku programu
załączone zostają biblioteki
glcdK-
S108.lib
wymagana do obsługi wy-
świetlacza z kontrolerem KSx oraz
FP_Trig.lib
, która jest biblioteką
funkcji trygonometrycznych, wyko-
rzystywanych w programie. Wy-
świetlacz graficzny można skonfigu-
rować instrukcją
Config Graphlcd
.
Jako pierwszy parametr należy po-
dać typ wyświetlacza połączony
z jego rozdzielczością. Wykorzysty-
wany wyświetlacz miał rozdziel-
czość 128*64 pikseli, a ponieważ
jego obsługa jest podobna do ob-
sługi wyświetlaczy z kontrolerem
SED, więc należy taki typ wyświe-
tlacza wybrać. Tak więc pierwszy
parametr skonfigurowano jako
128*64sed
. W Bascomie możliwa
jest obsługa wyświetlaczy graficz-
nych o rozdzielczościach do
240*128 pikseli. Pozostałe parame-
try instrukcji konfiguracyjnej doty-
czą linii portów komunikujących
się z wyświetlaczem. W przypadku
wyświetlacza z kontrolerem KSx,
który nie ma wejścia zerującego,
a instrukcja konfiguracyjna wymaga
podania linii Reset, należy podać
nieużywaną linię mikrokontrolera.
Dalej w programie po dyrektywie
$eeprom
zapisywany jest w pamię-
ci EEPROM mikrokontrolera pierw-
szy rysunek graficzny, który będzie
wyświetlany. Jest on identyfikowany
etykietą
Rys2
. W programie jest do-
stępna jedna procedura, która w
zależności od parametrów rysuje na
wyświetlaczu wykres funkcji sin
lub cos. Utworzonych zostało także
5 zmiennych, z których jedna jest
typu Single, co było wymagane
przy obliczaniu funkcji trygonome-
trycznych. Pierwszą instrukcją od-
noszącą się do wyświetlacza jest
instrukcja
Cls
, która czyści jego
ekran. Ponieważ wyświetlacz zarów-
no z kontrolerem KS, jak i SED
nie ma wbudowanego generatora
znaków, więc został on w Basco-
mie zrealizowany programowo. In-
formacje o znakach są przechowy-
wane w odrębnych plikach z roz-
szerzeniem
.font
. W Bascom można
znaleźć dwa takie przykładowe pli-
ki ze znakami o wielkości 8x8
i 16x16 pikseli. W przykładowym
programie, w jego końcowej części,
zaimportowano dyrektywą
$include
plik
font8x8.font
, w którym są zna-
ki o wielkości 8x8 pikseli. Bascom
ma dodatkowy program
Font Editor
(
rys.
4
), którym można tworzyć
fonty z własnymi znakami jak
i modyfikować już istniejące. W
poprawnie, na wejście obwodu re-
gulacji kontrastu (V
ee
), należy podać
ujemne napięcie bliskie –10 V. Ta-
kie napięcie wytwarzane przez
przetwornice zawartą w układzie
U2 jest podawane poprzez poten-
cjometr regulacji kontrastu P1. Naj-
prostszym, choć nie jedynym spo-
sobem uzyskania napięcia ujemnego
–10 V jest zastosowanie przetworni-
cy pojemnościowej, której niewielka
wydajność prądowa w tym przy-
padku w zupełności wystarcza. Jest
dostępnych wiele różnych scalo-
nych przetwornic pojemnościowych.
W taką przetwornice wyposażony
jest popularny i dosyć tani układ
interfejsowy (U2), który wykorzysta-
no w tym przykładzie. Przetworni-
ca zawarta w MAX232 wytwarza
napięcia ok. ±10 V. Na linii V– (k.
6) jest dostępne napięcie –10 V,
które poprzez P1 jest podawane na
linie V
ee
wyświetlacza. Oczywiście
do wytworzenia ujemnego napięcia
można wykorzystać inne układy jak
Rys. 3. Sposób dołączenia wyświetlacza JM12864A do mikrokontrolera
Elektronika Praktyczna 8/2005
81
 K Ą C I K B A S C O M O W Y
niu 2 sekund, ekran LCD jest
czyszczony oraz wywoływana jest
dwa razy procedura
Rys_fun
, która
rysuje funkcję sin oraz cos. Pierw-
szy parametr określa, która funkcja
ma być rysowana. Przy wartości 1,
rysowana jest funkcja sin(x), a przy
0 funkcja cos(x). Drugi parametr
określa pozycję (w pionie) rysowa-
nej funkcji na wyświetlaczu. Dodat-
kowo, przez zastosowanie instrukcji
Lcdat
, narysowane funkcje zostały
podpisane. Procedura
Rys_fun
, rysu-
jąca funkcję sin lub cos, ma prostą
budowę. Obliczanie wartości wy-
branej funkcji odbywa się w pętli
For
, wykonywanej aż
S
osiągnie
wartość 640. W pierwszej kolejno-
ści, wartość
S
(która reprezentuje
stopnie) po przepisaniu do
W
za-
mieniana jest na radiany za pomo-
cą funkcji
Deg2rad
. W zależności
od parametru
R
obliczana jest war-
tość funkcji sin lub cos. Obliczona
wartość funkcji po przemnożeniu
zamieniana jest na wartość całko-
witą, a po skalowaniu i obliczeniu
pozycji jest za pomocą instrukcji
Line
(która w tym przypadku rysu-
je tylko jeden punkt) wyświetlana
w postaci punktu. Po wykonaniu
procedury
Rys_fun
dla sin oraz
cos, zostaną narysowane dwie sinu-
soidy, z których jedna będzie prze-
sunięta względem drugiej o 90
stopni. Na wyświetlaczu graficznym
można także wyświetlić dowolny
rysunek, który jest zapisany w pa-
mięci EEPROM lub Flash mikro-
kontrolera. W przykładzie zapisano
dwa rysunki różniące się szczegóła-
mi. Poprzez naprzemienne wyświe-
tlanie tych rysunków uzyskano pro-
stą animację wyświetlanej postaci.
Pierwszy rysunek, o czym była
mowa, został zapisany w pamięci
EEPROM mikrokontrolera, natomiast
drugi w pamięci Flash, zaraz za
danymi dotyczących fontu. Rysunek
zapisany z pamięci Flash identyfi-
kowany jest przez etykietę
Rys1
.
Załączane pliki graficzne powinny
mieć rozszerzenie
.bgf
. W Bascom
znajduje się program
Graphic Co-
nverter
(
rys.
5
), który umożliwia
konwersje plików graficznych zapi-
sanych w formacie BMP na format
BGF. Należy pamiętać, że konwerto-
wana bitmapa powinna być czar-
no–biała i mieć wielkość zgodną
z wielkością ekranu wyświetlacza.
W tym przypadku powinna to być
bitmapa o wielkości 128x64 pikseli.
Do dołączenia pliku z grafiką, za-
równo do pamięci Flash jak
Rys. 5. Program Graphic Converter
Rys. 4. Widok okna programu Font
Editor
i EEPROM, służy dyrektywa
$bgf
,
której parametrem jest plik z grafi-
ką w formacie BGF. Po odczekaniu
w programie kolejnych 2 sekund,
ekran LCD jest czyszczony i pro-
gram przechodzi do wyświetlania
w nieskończonej pętli zapisanych
rysunków. Do wyświetlenia rysunku
z pamięci Flash służy instrukcja
Showpic
. Jej dwa pierwsze parame-
try określają współrzędne x, y gór-
nego lewego rogu rysunku. Ostat-
nim jej parametrem jest etykieta
pod którą znajduje się wyświetlany
rysunek. Do wyświetlenia drugiego
rysunku, który został zapisany w
pamięci EEPROM, służy instrukcja
Showpice
, która ma identyczne pa-
rametry jak
Showpic
. Etykietą in-
strukcji
Showpice
będzie
Rys2
, czy-
li rysunek zapisany w pamięci
EEPROM. Rysunki są wyświetlane
naprzemiennie w pętli z opóźnie-
niem w pewnym sensie losowanym
przez funkcję
Rnd
. Wartość losowa-
na może wynosić od 0 do 255 ms.
Poprzez wyświetlanie naprzemien-
nie dwóch nieco różniących się ry-
sunków uzyskano „postać” losowo
poruszającą ustami. Dla wyświetla-
czy graficznych z kontrolerem KSx
i SED dedykowane są jeszcze in-
strukcję
Glcdcmd
oraz
Glcddata
. In-
strukcja
Glcdcmd
umożliwia wysła-
nie do wyświetlacza rozkazu, a in-
strukcja
Glcddata
danej. Oczywiście
wszystkie przedstawione dane w
tym punkcje odnoszą się także do
wyświetlaczy graficznych z kontro-
lerem SED, przy wykorzystaniu
którego zamiast biblioteki
glcdK-
S108.lib
należy załączyć bibliotekę
glcdsed.lib
. Przyłączenie wyświetla-
cza graficznego z kontrolerem SED
do mikrokontrolera jest podobne
jak wyświetlacza z kontrolerem
KSx, z tym, że należy dodatkowo
wykorzystać nieużywaną w tym
przypadku linię Reset.
Marcin Wiązania, EP
marcin.wiazania@ep.com.pl
celu używania zaimportowanego
pliku ze znakami, należy go usta-
wić jako domyślny poprzez użycie
instrukcji
Setfont
, w której parame-
trem jest nazwa fontu. W tego
typu wyświetlaczach (z kontrolerem
KSx i SED) do wyświetlenia tekstu
służy instrukcja
Lcdat
. Pierwszymi
dwoma parametrami tej instrukcji
są pozycje tekstu, przy czym para-
metr pierwszy odnosi się do pozy-
cji poziomej w pikselach, a drugi
do pionowej, ale nie w pikselach,
lecz w liniach. Trzecim parametrem
jest tekst (stała) lub zmienna, któ-
rej zawartość ma być wyświetlana.
Ostatni, opcjonalny parametr, okre-
śla czy tekst będzie odwrócony
tzn. znaki będą przedstawiane
przez zgaszone piksele a nie przez
zapalone. Przy braku tego parame-
tru lub gdy ma wartość 0, znaki
będą wyświetlane normalnie, a przy
1 będą wyświetlane z inwersją. W
przykładzie, dwa teksty zostają wy-
świetlone bez inwersji, a dwa ko-
lejne z inwersją. Instrukcja
Line
umożliwia narysowanie linii. Pierw-
sze dwa parametry określają współ-
rzędne x, y początku linii, a kolej-
ne dwa – współrzędne x, y jej
końca. Ostatni parametr określa ko-
lor linii. Przy wartości 0, linia jest
reprezentowana przez zgaszone pik-
sele, a przy 1 przez zapalone. W
przykładzie, za pomocą instrukcji
Line
został narysowany prostokąt
otaczający wyświetlony tekst. W
pętli
For
, wykonywanej aż
I
osią-
gnie wartość większą od 120, wy-
konywana jest kilkakrotnie instruk-
cja
Circle
, która rysuje okrąg.
Pierwsze dwa parametry określają
współrzędne x, y środka okręgu,
trzeci parametr jest promieniem,
a ostatni tak, jak w przypadku
Line
określa kolor. Przy kolorze o warto-
ści 1, okrąg będzie reprezentowany
przez zapalone piksele. Po odczeka-
82
Elektronika Praktyczna 8/2005
[ Pobierz całość w formacie PDF ]

zanotowane.pl

doc.pisz.pl

pdf.pisz.pl

happyhour.opx.pl