Zur Aufnahme von Extenen Informationen gibt es eine ganze Anzahl Sensoren , z.B. für Temperatur, Feuchtigkeit, Helligkeit , dann noch Schalter, Taster und dergleichen.
Zur Ausgabe von Informationen dienen Relais, Lampen, Leuchtdioden , LCD Anzeigen, LED Anzeigen, Monitore , Drucker und dergleichen.
Wir wollen hier zur Ausgabe von Informationen eine LCD Anzeige verwenden, die ein Format von 2 mal 16 Zeichen ausgeben kann.
Es handelt sich um ein Display vom Typ " TC1602. Es gibt einige ähnliche Displays auch mit anderen Farben.
Alle zusätzlich benötigten Leitungen zum Anschluss des Display sind im Schaltplan in Blau gekennzeichnet. Die Anschlüsse am Display sind von 1 beginnend (auf der linken Seite oben) durchnummeriert bis 16 (oben rechts), der Anschluss 1 ist meistens mit einer kleinen Zahl auf der Platine gekennzeichnet, sollte keine Kennzeichnung vorhanden sein kommt man nicht umhin sich das Datenblatt näher anzusehen.Es gibt viele alternative Displays die man anschließen kann, ich benutze das hier vorgestellt weil es für mich die beste Alternative für die Menge der anzeigbaren Zeichen im Verhältnis zum Preis darstellte.
Die Displays befinden sich meist auf einer kleinen Platine , auf deren Rückseite auch ein Controller, also eine Steuerelektronik für das Anzeigen von Text schon vorhanden ist, das erleichtet uns das ansprechen der Anzeigen und wir kommen mit nur wenigen Befehlen aus, um alle Funktionen des Displays auszuschöpfen.Diese Controller sehen aus wie ein Rest schwarzer Kaugummi den man einfach drauf gepatscht hat, aber darin befindet sich umfangreiche Elektronik.Für diese Displays gibt es Standard Controller die alle auch von unseren Compiler verstanden und weiterverarbeitet werden können.
Man sollte also beim Kauf darauf achten einen sogenannten Standard Industrie Contoller auf seine Anzeigplatine zu haben auch oder auch die Bezeichnun HD44780, oder Kompatibel KS0073.
Der HD44780-Controller benutzt 8 Datenleitungen (D0 bis D7) sowie den 3 Steuerleitungen RS (Register Select), R/W(Read/Write) und E(Enable). Das Displays wird mit 5V Betriebsspannung versorgt, die Kontrastspannung VO bekommt man, indem man ein 10k-Poti zwischen VDD und VSS anschließt und den mittleren Anschluss als Kontrastspannung für VO verwendet. Bei ca. 4,5 Volt je nach verwendeten Display werden dann die Pixel sichtbar. Optional haben viele Displays noch eine LED-Beleuchtung eingebaut,wie auch hier die von mir verwendete.
Möchte man nur einen 8-Bit-Port zur Ansteuerung verwenden, so ist dies möglich, indem man lediglich die Pins D4-D7 sowie die 3 Steuerleitungen an den Controller anschließt, das Display wird dann im sogenannten 4-Bit-Modus betrieben .Es können auch Displays verwendet werden die einen Kompatiblen Controller verwenden, z.B. KS0073.
| Diese Tabelle gibt Aufschluss über die Anschlüsse der LCD Anzeige Typ TC1602,
ist aber auch für die meisten anderen Anzeigen z.B für Anzeigen mit 2 X
16 Zeichen gültig , meist unterscheiden sich die Menge der Anschlüsse ,
weil Anschlusspin 15 und 16 für die Hintergrundbeleuchtung zuständig ,
bei manche Anzeigen aber keine Hintergrundbeleuchtung vorgesehen ist
fehlen diese Anschlüsse schon mal oder sind nicht belegt. |
||
| Display Pin |
Bezeichnung |
Funktion
|
| 1 |
VSS |
Masse (GND) |
| 2 |
VDD |
+ 5 Volt |
| 3 |
VO |
Kontrasteinstellung |
| 4 |
RS |
Über
RS wird ausgewählt, ob man einen Befehl oder ein Datenbyte an das LCD
schicken möchte. Ist RS Low, dann wird das ankommende Byte als Befehl
interpretiert, ist RS High, dann wird das Byte auf dem LCD angezeigt. |
| 5 |
R/W |
RW
legt fest, ob geschrieben oder gelesen werden soll. High bedeutet
lesen, Low bedeutet schreiben. Wenn man RW auf lesen einstellt und RS
auf Befehl, dann kann man das Busy-Flag lesen, das anzeigt ob das LCD
den vorhergehenden Befehl fertig verarbeitetet hat. Ist RS auf Daten
eingestellt, dann kann man z.B. den Inhalt des Displays lesen - was
jedoch nur in den wenigsten Fällen Sinn macht. Deshalb kann man RW
dauerhaft auf Low lassen (= an GND anschließen), so dass man noch ein
IO-Pin am Controller einspart. Der Nachteil ist, dass man dann das
Busy-Flag nicht lesen kann, weswegen man nach jedem Befehl
vorsichtshalber ein paar Mikrosekunden warten sollte um dem LCD Zeit
zum Ausführen des Befehls zu geben. Dummerweise schwankt die
Ausführungszeit von Display zu Display und ist auch von der
Betriebsspannung abhängig. Für professionellere Sachen also lieber den
IO-Pin opfern und Busy abfragen. |
| 6 |
E |
Der
E Anschluss schließlich signalisiert dem LCD, dass die übrigen
Datenleitungen jetzt korrekte Pegel angenommen haben und es die
gewünschten Daten von den Datenleitungen bzw. Kommandos von den
Datenleitungen übernehmen kann. |
| 7 |
DB0 |
Nicht benutzt mit Masse verbinden |
| 8 |
DB1 |
Nicht benutzt mit Masse verbinden
|
| 9 |
DB2 |
Nicht benutzt mit Masse verbinden
|
| 10 |
DB3 |
Nicht benutzt mit Masse verbinden
|
| 11 |
DB4 |
PB.5 am Atmega |
| 12 |
DB5 |
PB.4 am Atmega |
| 13 |
DB6 |
PB.3 am Atmega |
| 14 |
DB7 |
PB.2 am Atmega |
| 15 |
LED+ |
Plus 5 Volt für Hintergrundbeleuchtung wenn verfügbar , nur über Vorwiderstand |
| 16 |
LED- |
Masse |
- Da die Verbindungen vom Atmega zum Display am Atmega meist nebeneinander liegen , kann es sein das evtl. eine Verbindung zwischen den Verschiedenen Datenleitungen besteht hervorgerufen durch schlecht verlaufendes Lot. Das würde dann gar keine Anzeige auf dem Display hervorbringen
- Die meisten Display haben die Versorgungsspannung an Pin 1 Minus und an Pin 2 Plus liegen. Es gibt aber Display bei denen es genau umgekehrt ist, also Datenblatt zu Rate ziehen und prüfen.
- Möglicherweise sind einige Datenpins am Atmega als Eingänge definiert, wenn Beispielsweise der folgende Befehl einige Pins als Ausgänge setzt DDRD= &B11000001 werden die mit Null gekennzeichneten natürlich als Eingänge gesetzt was im Fall beim Displayanschluß nicht gewünscht ist, also sollte man den Befehl folgendermaßen fassen: Ddrd.0 = 1 und Ddrd.6 = 1 und Ddrd.7 = 1. Anschluss Pins für das Display müssen als Ausgänge definiert werden.
- Beim Atmega 16 und Atmega 32 sind
bei einem neuen Baustein Standardmäßig die Pins C5-C4-C3-C2 als JTAG
Schnittstelle definiert, wenn man also dort ein Display anschließt wird
es zu Konflikte kommen, meist äußert es sich so das überhaupt keine
Anzeige auf dem Display erscheint. Diese JTAG Schnittstelle kann man
unter den Fusebits deaktivieren so das die Pins dann wieder für
Allgemeine I/O Pin's zur Verfügung stehen.