Ինչպես կատարել ստատիկ LCD վարորդ I²C ինտերֆեյսով `12 քայլ

2025 Հեղինակ: John Day | day@howwhatproduce.com. Վերջին փոփոխված: 2025-01-23 14:48

Հեղուկ բյուրեղյա դիսփլեյները (LCD) լայնորեն օգտագործվում են առևտրային և արդյունաբերական ծրագրերի համար `իրենց լավ տեսողական հատկությունների, ցածր արժեքի և էներգիայի ցածր սպառման պատճառով: Այս հատկությունները դարձնում են LCD- ը ստանդարտ լուծում մարտկոցով աշխատող սարքերի համար, ինչպիսիք են շարժական գործիքները, հաշվիչները, ժամացույցները, ռադիոկայանները և այլն:

Այնուամենայնիվ, LCD- ի ցուցադրածը ճիշտ վերահսկելու համար LCD- ի էլեկտրոնային վարորդը պետք է համապատասխան լարման ալիքի ձևեր ստեղծի LCD կապում: Ալիքի ձևերը պետք է ունենան AC (այլընտրանքային հոսանք) բնույթ, քանի որ DC (ուղիղ հոսանք) լարումները մշտապես կվնասեն սարքը: Համապատասխան վարորդը այս ազդանշանները կհաղորդի LCD- ին `նվազագույն էներգիայի սպառման դեպքում:

Գոյություն ունեն երկու տիպի LCD էկրաններ ՝ ստատիկ, որոնցից յուրաքանչյուրի համար կա միայն մեկ հետին պլան և մեկ քորոց, և բազմաֆունկցիոնալ ՝ մի քանի հետնամասով և յուրաքանչյուր հատվածի համար միացված բազմաթիվ հատվածներով:

Այս հրահանգը կներկայացնի մեկ ստատիկ LCD վարորդի դիզայնը SLG46537V GreenPAK ™ սարքով: Նախագծված LCD վարորդը կշարժեր մինչև 15 LCD հատված ՝ օգտագործելով մի քանի միկրոամպեր հոսանք հոսանքի աղբյուրից և կառաջարկեր I²C ինտերֆեյս ՝ կառավարման համար:

Հետևյալ բաժիններում կցուցադրվեն.

● LCD- ների մասին հիմնական գիտելիքների մասին տեղեկություններ.

S SLG46537V GreenPAK LCD վարորդի դիզայնը մանրամասն;

● ինչպես վարել յոթ հատվածի, 4 թվանշանի ստատիկ LCD երկու GreenPAK սարքով:

Ստորև մենք նկարագրեցինք անհրաժեշտ քայլերը `հասկանալու համար, թե ինչպես է լուծումը ծրագրավորվել I²C ինտերֆեյսով ստատիկ LCD վարորդ ստեղծելու համար: Այնուամենայնիվ, եթե դուք պարզապես ցանկանում եք ստանալ ծրագրավորման արդյունքը, ներբեռնեք GreenPAK ծրագիրը ՝ արդեն ավարտված GreenPAK դիզայնի ֆայլը դիտելու համար: Միացրեք GreenPAK Development Kit- ը ձեր համակարգչին և հարվածեք ծրագրին ՝ I²C ինտերֆեյսով ստատիկ LCD վարորդ ստեղծելու համար:

Քայլ 1. Հեղուկ բյուրեղյա ցուցադրման հիմունքները

Liquid Crystal Displays (LCD) - տեխնոլոգիա, որը լույս չի արձակում, այն միայն վերահսկում է, թե ինչպես է անցնում արտաքին լույսի աղբյուրը: Այս արտաքին լույսի աղբյուրը կարող է լինել շրջակա միջավայրի լույսը `արտացոլող ցուցադրման տիպի կամ լուսարձակի լուսարձակի կամ լամպի լույսը` փոխանցման ցուցադրման տիպի: LCD- ները կառուցված են ապակու երկու թիթեղներով (վերին և ստորին), դրանց միջև հեղուկ բյուրեղի բարակ շերտով (LC) և երկու թեթև բևեռացնող սարքերով (կիրառման նշում AN-001-LCD տեխնոլոգիայի հիմունքներ, Hitachi, կիրառման նշում AN-005-ցուցադրում Ռեժիմներ, Hitachi): Բևեռացուցիչը թեթև զտիչ է թեթև էլեկտրամագնիսական դաշտի համար: Բևեռացման միջով անցնում են միայն էլեկտրամագնիսական դաշտի ճիշտ ուղղության լույսի բաղադրիչները, իսկ մյուս բաղադրիչներն արգելափակված են:

Հեղուկ բյուրեղը օրգանական նյութ է, որը պտտում է լույսի էլեկտրամագնիսական դաշտը 90 աստիճան կամ ավելի: Այնուամենայնիվ, երբ էլեկտրական դաշտը կիրառվում է LC- ի վրա, այն այլևս չի պտտում լույսը: Վերին և ներքևի ապակու թափանցիկ էլեկտրոդների ավելացման դեպքում հնարավոր է վերահսկել, երբ լույսն անցնում է, իսկ երբ ՝ ոչ, էլեկտրական դաշտի արտաքին աղբյուրով: Գծապատկեր 1-ը (տե՛ս AN-001 կիրառման գրառումը. LCD տեխնոլոգիայի հիմունքները, Hitachi) վերևում պատկերված է այս գործողության վերահսկումը: Նկար 1 -ում էկրանը մութ է, երբ էլեկտրական դաշտ չկա: Դա պայմանավորված է նրանով, որ երկու բևեռացնող սարքերը լույսը զտում են նույն ուղղությամբ: Եթե բևեռացնողներն ուղղանկյուն են, ապա էլեկտրական դաշտի առկայության դեպքում էկրանը մութ կլինի: Սա ռեֆլեկտիվ ցուցադրումների ամենատարածված իրավիճակն է:

LCD- ի վերահսկման նվազագույն էլեկտրական դաշտը կամ լարումը կոչվում է ON շեմ: LC- ն ազդում է միայն լարման վրա, և LC նյութում գրեթե հոսանք չկա: LCD- ի էլեկտրոդները փոքր հզորություն են կազմում, և դա վարորդի միակ բեռն է: Սա է պատճառը, որ LCD- ը ցածր էներգիայի սարք է `տեսողական տեղեկատվություն ցուցադրելու համար:

Այնուամենայնիվ, կարևոր է նշել, որ LCD- ը չի կարող չափազանց երկար աշխատել ուղղակի հոսանքի (DC) լարման աղբյուրով: DC լարման կիրառումը կհանգեցնի LC նյութի քիմիական ռեակցիաներին ՝ մշտապես վնասելով այն (Դիմումի նշում AN-001-LCD տեխնոլոգիայի հիմունքներ, Hitachi): Լուծումը LCD էլեկտրոդներում այլընտրանքային լարման (AC) կիրառումն է:

Ստատիկ LCD- ներում հետին պլադի էլեկտրոդը կառուցված է մեկ բաժակի մեջ, իսկ մյուս LCD- ի մեջ դրվում են առանձին LCD հատվածներ կամ պիքսելներ: Սա LCD- ի ամենապարզ տեսակներից մեկն է և այն, որն ունի լավագույն հակադրության հարաբերակցությունը: Այնուամենայնիվ, ցուցադրման այս տեսակը սովորաբար պահանջում է չափազանց շատ կապում յուրաքանչյուր առանձին հատված վերահսկելու համար:

Ընդհանուր առմամբ, վարորդի վերահսկիչը աղբյուր է տալիս հետին հարթության քառակուսի ալիքի ժամացույցի ազդանշանը և առջևի հարթության հատվածների ժամացույցի ազդանշանը միասին: Երբ հետին պլանի ժամացույցը գտնվում է հատվածի ժամացույցի հետ փուլում, երկու հարթությունների միջև արմատ-միջին քառակուսի (RMS) լարումը զրո է, և հատվածը թափանցիկ է: Հակառակ դեպքում, եթե RMS լարումը ավելի բարձր է, քան LCD ON շեմը, հատվածը դառնում է մութ: Հետին հարթության, միացման և անջատման հատվածի ալիքի ձևերը ներկայացված են Նկար 2-ում: Ինչպես երևում է նկարում, ON հատվածը հետին պլանի ազդանշանի հետ կապված փուլից դուրս է: Անջատված հատվածը հետին պլանի ազդանշանի հետ կապված գտնվում է փուլում: Theածր ծախսերի և ցածր էներգիայի ցուցադրման համար կիրառվող լարումը կարող է լինել 3 -ից 5 վոլտ:

LCD- ի հետին պլանի և հատվածների ժամացույցի ազդանշանը սովորաբար գտնվում է 30 -ից 100 Հց միջակայքում, նվազագույն հաճախականությունը `LCD- ի տեսողական թարթման ազդեցությունից խուսափելու համար: Ավելի մեծ հաճախականություններից խուսափում են ընդհանուր համակարգի էներգիայի սպառումը նվազեցնելու համար: LCD- ից և վարորդներից կազմված համակարգը միկրոամպերի կարգով քիչ հոսանք կսպառի: Սա դրանք դարձնում է լիովին հարմար ցածր էներգիայի և մարտկոցի սնուցման աղբյուրի ծրագրերի համար:

Հետևյալ բաժիններում մանրամասն ներկայացված է GreenPAK սարքով LCD ստատիկ վարորդի դիզայնը, որը կարող է առաջացնել հետին պլանի ժամացույցի ազդանշան և առևտրային LCD- ի առանձին հատվածի ժամացույցի ազդանշան:

Քայլ 2. GreenPAK նախագծման հիմնական բլոկի դիագրամ

GreenPAK- ի դիզայնը պատկերող բլոկ -դիագրամը ներկայացված է Նկար 3 -ում: Դիզայնի հիմնական բլոկներն են I²C ինտերֆեյսը, ելքային հատվածի շարժիչը, ներքին տատանողը և հետին պլանի ժամացույցի աղբյուրի ընտրիչը:

I²C ինտերֆեյսի բլոկը վերահսկում է յուրաքանչյուր առանձին հատվածի ելքը և LCD- ի հետևի ժամացույցի աղբյուրը: I²C ինտերֆեյսի բլոկը սեգմենտների ելքային կառավարման միակ համակարգի մուտքն է:

Երբ ներքին հատվածի կառավարման գիծը սահմանվում է (բարձր մակարդակ) համապատասխան LCD հատվածը մուգ անթափանց է: Երբ ներքին հատվածի կառավարման գիծը վերակայվում է (ցածր մակարդակ) համապատասխան LCD հատվածը թափանցիկ է:

Յուրաքանչյուր ներքին հատվածի կառավարման գիծ միացված է ելքային վարորդին: Ելքային հատվածի վարորդի բլոկը կստեղծի ներթափանցիկ ժամացույցի ազդանշան `թափանցիկ հատվածների համար հետին պլանի ժամացույցի հետ հարաբերությամբ: Մութ հատվածների դեպքում այս ազդանշանը փուլից դուրս է ՝ հետին պլանի ժամացույցի հետ հարաբերությամբ:

Հետին պլանի ժամացույցի աղբյուրը ընտրված է նաև I²C ինտերֆեյսով: Երբ ընտրվում է ներքին հետին պլանի ժամացույցի աղբյուրը, ներքին տատանիչը միացված է: Ներքին տատանողը կստեղծի 48 Հց ժամացույցի հաճախականություն: Այս ազդանշանը կօգտագործվի ելքային հատվածի դրայվերի բլոկի կողմից և հասցեագրված է հետին պլանի ժամացույցի ելքային քորոցին (GreenPAK կապ 20):

Երբ ընտրվում է արտաքին հետին պլանի ժամացույցի աղբյուրը, ներքին տատանումն անջատված է: Ելքային հատվածի վարորդի հղումը արտաքին հետին պլանի ժամացույցի մուտքն է (GreenPAK pin 2): Այս դեպքում հետին պլանի ժամացույցի ելքային քորոցը կարող է օգտագործվել որպես լրացուցիչ հատվածի կառավարման գիծ ՝ OUT15 հատվածը:

Նույն I²C գծի վրա կարող էր օգտագործվել մեկից ավելի GreenPAK սարք: Դա անելու համար յուրաքանչյուր սարք պետք է ծրագրավորված լինի տարբեր I²C հասցեով: Այս կերպ հնարավոր է երկարացնել քշված LCD հատվածների քանակը: Մեկ սարքը կազմաձևված է, որպեսզի ստեղծի հետին պլանի ժամացույցի աղբյուրը ՝ վարելով 14 հատված, իսկ մյուսները ՝ արտաքին հետին պլանի ժամացույցի աղբյուր օգտագործելու համար: Յուրաքանչյուր լրացուցիչ սարք այս կերպ կարող է վարել ավելի քան 15 հատված: Հնարավոր է միացնել մինչև 16 սարք նույն I²C գծի վրա, այնուհետև հնարավոր է վերահսկել LCD- ի մինչև 239 հատված:

Այս Instructable- ում այս գաղափարը օգտագործվում է LCD GreenPAK- ի 2 սարքավորումներով LCD հատվածի 29 հատվածները վերահսկելու համար: Սարքի քողարկման գործառույթներն ամփոփված են Աղյուսակ 1 -ում:

Քայլ 3. Նախագծեք ընթացիկ սպառումը

Այս դիզայնի կարևոր մտահոգությունը ներկայիս սպառումն է, որը պետք է հնարավորինս ցածր լինի: GreenPAK սարքի գնահատված անշարժ հոսանքը 0.75 μA է `3.3 Վ լարման մատակարարման համար և 1.12 μA` 5 Վ լարման մատակարարման դեպքում: Ներքին տատանումի ընթացիկ սպառումը կազմում է 7.6 μA և 8.68 μA համապատասխանաբար 3.3 V և 5 V սնուցման սարքերի համար: Չի ակնկալվում, որ ընթացիկ սպառման զգալի աճ կմնա անցումային կորուստներից, քանի որ այս դիզայնը գործում է ժամացույցի ցածր հաճախականությամբ: Այս դիզայնի համար սպառված առավելագույն հոսանքը ցածր է 15 μA- ից, երբ ներքին տատանիչը միացված է, և 10 μA, երբ ներքին տատանումն անջատված է: Երկու իրավիճակներում սպառված չափված հոսանքը ցուցադրվում է Բաժնի թեստի արդյունքներում:

Քայլ 4. GreenPAK սարքի սխեմատիկ

GreenPAK ծրագրաշարում նախագծված նախագիծը ներկայացված է Նկար 4 -ում: Այս սխեման նկարագրվելու է որպես հիմնական տեղեկանք `օգտագործելով հիմնական բլոկային դիագրամները:

Քայլ 5: I²C ինտերֆեյս

I²C ինտերֆեյսի բլոկն օգտագործվում է որպես սարքի աշխատանքի կառավարման հիմնական կառավարման բլոկ: Արգելափակման միացումների և կազմաձևված հատկությունների սերտ տեսքը ներկայացված է Նկար 5 -ում:

Այս բլոկը միացված է PIN 8 և PIN 9, որոնք համապատասխանաբար I²C SCL և SDA կապում են: Սարքի ներսում I²C բլոկն առաջարկում է 8 վիրտուալ մուտք: Յուրաքանչյուր վիրտուալ մուտքագրման սկզբնական արժեքը ցուցադրվում է հատկությունների պատուհանում (տես նկար 5): OUT0- ից OUT6 վիրտուալ մուտքերը օգտագործվում են որպես հատվածի կառավարման գծեր: Այս կառավարման տողերը համապատասխանում են հատվածի ելքին 1 -ին դեպի ելքի 7 հատվածին և միացված են հատվածի ելքային շարժիչին: Վիրտուալ մուտքագրումը OUT7 օգտագործվում է որպես հետին պլանի ժամացույցի աղբյուրի ընտրիչ գծի կառավարում, զուտ անունով ՝ BCKP_SOURCE: Այս ցանցը կօգտագործվի նախագծման այլ բլոկների կողմից: I²C կառավարման կոդը նախագծված է յուրաքանչյուր IC- ի համար տարբեր արժեքներով:

Եվս 8 ներքին հատվածի կառավարման գծեր հասանելի են Asynchronous State Machine (ASM) թողարկումում, ինչպես ցույց է տրված վերևում նկար 6 -ում: Սեգմենտի ելքային տողը 8 (SEG_OUT_8 հատկությունների պատուհանում) մինչև հատվածի ելքային տող 15 -ը (SEG_OUT_15) վերահսկվում է ASM ելքով 0 -ի վիճակի վրա: ASM բլոկում որևէ վիճակային անցում չկա, այն միշտ գտնվում է 0 -ի վիճակում: ASM- ի ելքերն են միացված է հատվածի ելքային վարորդներին:

Սեգմենտի ելքային շարժիչները կստեղծեն սարքի ելքային ազդանշանը:

Քայլ 6: Ելքի հատվածի վարորդ

Ելքային հատվածի վարորդը ըստ էության Lookup աղյուսակ է (LUT), որը կազմաձևված է որպես XOR տրամաբանական նավահանգիստ: Յուրաքանչյուր ելքային հատվածի համար այն պետք է լինի XOR նավահանգիստ, որը միացված է հատվածի կառավարման գծին և հետին պլանի ժամացույցին (BCKP_CLOCK): XOR նավահանգիստը պատասխանատու է ելքային հատվածին արտադրելու ներֆազային և փուլից դուրս ազդանշան: Երբ հատվածի կառավարման գիծը գտնվում է բարձր մակարդակի վրա, XOR նավահանգստի ելքը կշրջի հետին պլանի ժամացույցի ազդանշանը և կստեղծի փուլից դուրս ազդանշան հատվածի քորոցին: LCD հետին պլանի և LCD հատվածի միջև լարման տարբերությունը, այս դեպքում, LCD հատվածը կդնի որպես մուգ հատված: Երբ հատվածի կառավարման գիծը ցածր մակարդակի վրա է, XOR նավահանգստի ելքը կհետևի հետին պլանի ժամացույցի ազդանշանին, այնուհետև կստեղծի փուլային ազդանշան հատվածի քորոցին: Քանի որ LCD պարագծի և հատվածի միջև այս դեպքում լարվածություն չի կիրառվում, հատվածը թափանցիկ է լույսի համար:

Քայլ 7. Ներքին տատանումների և հետին պլանի ժամացույցի աղբյուրի կառավարում

Ներքին տատանումն օգտագործվում է, երբ I²C միջերեսից BCKP_CLOCK ազդանշանը բարձր մակարդակի է դրված: Clockամացույցի աղբյուրի կառավարման դիագրամի սերտ տեսքը ներկայացված է վերևում նկար 7 -ում:

Օսլիլատորը կազմաձևված է որպես 25 կՀց հաճախականություն, ամենաբարձր ելքային բաժանարարը հասանելի է OUT0 տատանումում (8/64): Ամբողջ կոնֆիգուրացիան երևում է Նկար 7 -ում ցուցադրվող հատկությունների պատուհանում: Այսպիսով, ներքին տատանողը կստեղծի 48 Հց ժամացույցի հաճախականություն:

Տատանողը ակտիվ է միայն այն դեպքում, երբ BCKP_SOURCE ազդանշանը POR ազդանշանի հետ միասին գտնվում է բարձր մակարդակի վրա: Այս հսկողությունը կատարվում է այս երկու ազդանշանները միացնելով 4-L1 LUT- ի NAND նավահանգստին: NAND- ի ելքը այնուհետև միացվում է տատանումների հոսանքի անջատման կառավարման քորոցի մուտքին:

BCKP_SOURCE ազդանշանը վերահսկում է 3-L10 LUT- ով կառուցված MUX- ը: Երբ BCKP_SOURCE ազդանշանը ցածր մակարդակի վրա է, հետին պլանի ժամացույցի աղբյուրը գալիս է PIN2- ից: Երբ այս ազդանշանը գտնվում է բարձր մակարդակի վրա, հետին պլանի ժամացույցի աղբյուրը գալիս է ներքին տատանումից:

Քայլ 8. Հետին պլանի ժամացույցի ելք կամ հատված 15 Ելքի քորոցների կառավարում

Այս դիզայնի 20 -րդ փինն ունի կրկնակի գործառույթ, որը կախված է ընտրված հետին պլանի ժամացույցի աղբյուրից: Այս քորոցի աշխատանքը վերահսկվում է մեկ 4 մուտքային LUT- ով, ինչպես ցույց է տրված Նկար 8-ում: 4-բիթանոց LUT- ով հնարավոր է XOR նավահանգստի աշխատանքը կապել ելքային MUX- ի հետ: Երբ BCKP_SOURCE ազդանշանը գտնվում է բարձր մակարդակի վրա, LUT ելքը կհետեւի ներքին տատանումների ժամացույցին: Այնուհետև քորոց 20 -ը գործում է որպես հետին պլանի ժամացույցի ելք: Երբ BCKP_SOURCE ազդանշանը ցածր մակարդակի վրա է, LUT ելքը կլինի XOR գործողությունը SEG_OUT_15- ի միջև, ASM- ի ելքից և հետին պլանի ժամացույցի ազդանշանից: Այս գործողությունը կատարելու 4-բիթանոց LUT կոնֆիգուրացիան ներկայացված է Նկար 8-ում:

Քայլ 9: LCD համակարգի նախատիպ

GreenPAK- ի դիզայնի լուծման օգտագործումը ցուցադրելու համար LCD համակարգի նախատիպը հավաքվել է հացահատիկի վրա: Նախատիպի համար յոթ հատվածից բաղկացած 4 թվանշանի ստատիկ LCD- ն առաջնորդվում է DIP տախտակի վրա երկու GreenPAK սարքով: Մի սարք (IC1) օգտագործում է ներքին տատանում ՝ LCD հետին պլան վարելու համար, իսկ մյուս սարքը (IC2) օգտագործում է այս ազդանշանը որպես հետին պլանի մուտքի տեղեկանք: Երկու IC- ն վերահսկվում են I²C ինտերֆեյսի միջոցով STM32F103C8T6 միկրոկառավարիչի (MCU) կողմից `նվազագույն զարգացման տախտակում:

Նկար 9 -ը ցույց է տալիս GreenPAK երկու IC- ների, LCD էկրանին և MCU տախտակին միացումների սխեմատիկ պատկերը: Սխեմատիկորեն U1 (IC1) հղումով GreenPAK սարքը մղում է LCD և առաջին թվանշանները (LCD ձախ կողմը): U2 (IC2) հղումով GreenPAK սարքը մղում է LCD թվանշանը երեք և չորս, գումարած COL հատվածը (LCD աջ կողմը): Երկու սարքերի էլեկտրամատակարարումը գալիս է միկրոկառավարիչի զարգացման տախտակի կարգավորիչից: GreenPAK- ի յուրաքանչյուր սարքի էներգիայի մատակարարման և VDD կապերի միջև երկու շարժական թռիչք է ավելացվում ընթացիկ չափման համար `բազմիմետրով:

Հավաքված նախատիպի նկարը ներկայացված է Նկար 10 -ում:

Քայլ 10: I²C հրամաններ LCD կառավարման համար

Գրատախտակի վրա տեղադրված երկու GreenPAK սարքերը ծրագրված են նույն դիզայնով, բացառությամբ Control Byte արժեքի: IC1- ի կառավարման բայթը 0 է (I²C հասցեն 0x00), իսկ I²C կառավարման բայթը `1 (I²C հասցեն 0x10): Էկրանի հատվածների և սարքի վարորդների միջև կապերն ամփոփված են վերը նշված աղյուսակում:

Կապերն ընտրվել են այս կերպ `ավելի հստակ սխեմատիկ ստեղծելու և հացաթղթերի միացումների հավաքումը պարզեցնելու համար:

Սեգմենտի ելքի վերահսկումը կատարվում է I²C վիրտուալ մուտքագրումների և ASM ելքային գրանցամատյաններում I writeC հրամանների գրման միջոցով: Ինչպես նկարագրված է AN-1090 Sim I²C IO Controllers- ով SLG46531V նշումով (տես դիմումի նշում AN-1090 Simple I²C IO Controllers with SLG46531V, Dialog Semiconductor), I²C գրելու հրամանը կառուցված է հետևյալ կերպ.

● Սկսել;

● Կառավարման բայթ (R/W բիթը 0 է);

● Բառի հասցե;

● Տվյալներ;

● Դադարեցրեք:

Բոլոր I²C գրելու հրամանները կատարվում են Word հասցեով 0xF4 (I²C վիրտուալ մուտքագրումներ) և 0xD0 (ASM ելք 0 վիճակի համար): IC1- ով գրելու և 1 -ին և 2 -րդ LCD թվանշանը գրելու հրամանները ամփոփված են Աղյուսակ 3 -ում: Հրամանների հաջորդականության ներկայացման դեպքում բաց փակագիծը «[» նշանակում է Մեկնարկի ազդանշանը, իսկ փակագծում «] - նշանակում է Stop ազդանշանը:

Երկու բայթ վերևում գտնվող LCD թվանշանի 1 և թվանշանի 2 -ի կառավարման հատվածները միասին: Այստեղ մոտեցումն այն է, որ յուրաքանչյուր թվանշանի համար ծրագրակազմում օգտագործվի անհատական որոնման աղյուսակ (LUT) ՝ հաշվի առնելով հատվածները երկու բայթերում: Փնտրման աղյուսակի բայթային արժեքները պետք է խառնվեն բիտ կամ OR գործողության միջոցով, այնուհետև ուղարկեն IC- ին: Աղյուսակ 4 -ը ցույց է տալիս Byte0 և Byte1 արժեքը յուրաքանչյուր թվային արժեքի համար, որը պետք է գրված լինի ցուցադրման յուրաքանչյուր նիշում:

Օրինակ ՝ Թվով 1 -ում 3 թիվը գրելու համար, իսկ Թվաքանակում ՝ 4 թիվը, Byte0- ը 0xBD (0x8D bitwise OR 0xB0- ով), իսկ Byte 1 -ը 0x33 (0x30 bitwise OR 0x03- ով):

IC2- ում գրելու հրամանը և թվանշաններ 3 և 4 -ը նկարագրված են Աղյուսակ 5 -ում:

3 -րդ և 4 -րդ թվանշանների կառավարման տրամաբանությունը նման է 1 -ին և 2 -րդ թվանշանների վերահսկիչին: Աղյուսակ 6 -ում նշված է այս երկու թվանշանների LUT- ը:

IC2- ի տարբերությունը COL հատվածն է: Այս հատվածը վերահսկվում է Byte1- ի կողմից: Այս հատվածը մուգ կարգավորելու համար պետք է կատարվի բիթային OR գործողություն Byte1- ի և 0x40 արժեքի միջև:

Քայլ 11: I²C հրամաններ LCD թեստի համար

LCD թեստի համար C լեզվով մշակվել է որոնվածը MCU տախտակի համար: Այս որոնվածը հրամանի հաջորդականություն կուղարկի երկու տախտակին ՝ սեղանի վրա: Այս որոնվածի աղբյուրի կոդը գտնվում է Հավելված բաժնում: Ամբողջ լուծումը մշակվել է Atollic TrueStudio- ի միջոցով STM32 9.0.1 IDE- ի համար:

Հրամանների հաջորդականությունը և ցուցադրվող էկրանին ներկայացված համապատասխան արժեքներն ամփոփված են վերը բերված Աղյուսակ 7 -ում:

Քայլ 12: Թեստի արդյունքներ

Նախատիպի թեստը բաղկացած է MCU հրամանից հետո ցուցադրման արժեքների ստուգումից և շահագործման ընթացքում յուրաքանչյուր IC- ով ընթացիկ լվացարանի չափումից:

LCD- ի պատկերները յուրաքանչյուր հրամանի արժեքի համար ներկայացված են վերը Աղյուսակ 8 -ում:

Յուրաքանչյուր սարքի ընթացիկ լվացարանը չափվել է բազմիմետրով `ամենացածր ընթացիկ տիրույթում` 200 μA: Յուրաքանչյուր սարքի չափված հոսանքի նկարները ՝ գործարկման և բնականոն աշխատանքի ընթացքում, ներկայացված են վերը բերված Աղյուսակ 9-ում:

Եզրակացություն և արդյունքներ Քննարկում

Ներկայացվեց ցածր հզորության ստատիկ LCD վարորդի դիզայնը GreenPAK սարքով: Այս դիզայնը հստակ ցույց է տալիս GreenPAK սարքերի ամենամեծ հատկություններից մեկը `դրանց ցածր հանդարտ հոսանքը: Քանի որ GreenPAK սարքերը սարքավորման վրա հիմնված լուծում են, հնարավոր է աշխատել ցածր հաճախականությամբ գործողության դեպքում, այս դեպքում ՝ 48 Հց: MCU- ի վրա հիմնված լուծումը կպահանջի շահագործման ավելի բարձր հաճախականություն, նույնիսկ պարբերաբար կարճ ժամանակահատվածների համար, այնուհետև ավելի մեծ էներգիա կբերի: Եվ, համեմատելով GreenPAK սարքը CPLD- ի (Complex Programmable Logic Device) հետ, պարզ է դառնում, որ սովորաբար CPLD- ն ունի 20 μA- ից բարձր հանգստության հոսանք:

Հետաքրքիր է նշել, որ այս դիզայնը կարող է հեշտությամբ փոփոխվել `որոշակի նախագծի պահանջներին ավելի լավ տեղավորվելու համար: Լավ օրինակ է հատվածի կառավարման պինուտը: Դրանք հեշտությամբ կարող են փոխվել ՝ պարզեցված տպատախտակին և ծրագրաշարի մշակումը պարզեցնելու համար: Սա հետաքրքիր հատկություն է, երբ սարքը համեմատվում է անջատված ASIC- ի հետ (Application Specific Integrated Circuit):Սովորաբար, ASIC- ները նախատեսված են կիրառման լայն շրջանակի համար, և ծրագրակազմի սկզբնական ռեժիմը պետք է գրվի ՝ վիրահատությունից առաջ IC- ն ճիշտ կազմաձևելու համար: Կարգավորելի սարք կարող է նախագծվել, որպեսզի այն սկսի պատրաստ լինել շահագործումից հետո: Այսպիսով, հնարավոր է կրճատել ծրագրակազմի մշակման ժամանակը IC սկզբնական կազմաձևման համար:

Դիմումի աղբյուրի կոդը կարելի է գտնել այստեղ ՝ Հավելված Ա -ում: