Занимательная электроника полностью

Другие подробности работы с последовательным портом мы узнаем по ходу дела, а сейчас займемся задачей вывода значений на индикаторы. Это отдельная задача, и не слишком простая — имеющиеся в продаже дисплеи весьма разнообразны по типу и довольно капризны в обращении.

Дисплеи для вывода цифр, текста и графики, как мы уже знаем из главы 7, встречаются нескольких разновидностей. Здесь мы остановимся на небольших матричных дисплеях, в которых изображение составляется из точек, что позволяет формировать произвольные символы и элементарные изображения. Матричные дисплеи бывают графические и строчные, отличающиеся способом управления: у них разные контроллеры, ориентированные в одном случае на адресацию каждой точки в отдельности, во втором — на вывод символов по их коду, подобно тому, как это делается в программах для компьютеров. Разумеется, эта преимущественная ориентация не исключает вывод текста на графические дисплеи или вывод примитивных изображений на строчные. Именно задачей вывода текста на графический дисплей мы сейчас и займемся, а в следующей главе познакомимся со строчными разновидностями.

Для каждого из этих типов дисплеев имеется стандартный контроллер, по образцу которого строится управление любой аналогичной матрицей. Для символьных строчных экранов стандартный контроллер называется HD44780, а для графических ту же роль играет ks0108 — с ним совместимы все графические экраны небольшого размера. Мы воспользуемся популярным отечественным графическим ЖК-модулем MT-12864J фирмы МЭЛТ. На сайте «Амперки» в разделе Вики легко разыскать статью «Работа с ЖК-матрицей 128x64», рассказывающую о подключении этого модуля в стандартном графическом режиме с помощью библиотеки GLCD.

Здесь мы подробнее остановимся на некоторых нюансах практического применения ЖК-матриц на основе контроллера ks0108, а также рассмотрим вывод текста с помощью готовых шрифтов из библиотеки GLCD и вопросы их модернизации для вывода кириллических символов.

К сожалению, контроллер ks0108 имеет параллельный восьмибитовый интерфейс, и с учетом управляющих выводов нам придется занять аж 13 функциональных контактов платы Arduino Uno. Число соединений можно сократить, если подключить ЖК-модуль через сдвиговый регистр или, что еще проще, дешифратор двоичного кода. В первом случае число линий данных сократится с восьми до одной плюс линия импульсов сдвига, во втором — до трех. Но в обоих случаях о стандартной библиотеке придется забыть, создавать свои схемы подключения и писать свои процедуры вывода.

Поэтому мы прибегнем к стандартному способу, но внесем в него некоторые изменения. Использовать именно те выводы Arduino, что предусмотрены библиотекой GLCD по умолчанию[43], при таком их количестве не только неудобно, но часто просто невозможно. Не забудем, что ведь мы еще подключаем к контроллеру всякие другие устройства по стандартным коммуникационным портам, и стоит постараться не занимать их выводы по максимуму.

Модернизированная с учетом этого обстоятельства схема подключения MT-12864J к Arduino Uno приведена на рис. 21.4.

Рис. 21.4.Схема подключения MT-12864J к Arduino Uno

Как видите, у нас оставлены, свободными контакты D1 и D2 (RX и ТХ последовательного порта) и контакты А4-А5, которые, как мы еще узнаем, участвуют в обмене через порт 12С. Одновременная работа со стандартным подключением SD-карты, требующим выводов интерфейса SPI (11, 12, 13 и, с некоторыми оговорками, 10) здесь уже оказывается невозможной. Этот дефицит выводов станет одной из причин, по которым в проекте метеостанции, рассматриваемом в следующей главе, мы выберем другой тип дисплея. Но и ЖК-дисплей может оказаться полезным во многих случаях, особенно при проектировании малопотребляющих приборов, работающих на батарейках.

Обратим также внимание на резисторы R1 и R2, о которых почему-то авторы статей о графических матрицах часто забывают упомянуть. Переменный или подстроечный резистор R1 служит для регулировки контрастности индикатора. На схеме он подключен так, как рекомендуется в документации фирмы МЭЛТ, однако может подключаться и по схеме потенциометра: одним концом к «земле», другим к питанию 5 В, а средним выводом к контакту Vo индикатора. Номинал его выбирается в пределах 10–20 кОм, и в конечном продукте R1 можно заменить на постоянный резистор подобранного номинала.