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Beschreibung

Das DG16080 GLCD ist ein 160x80 Punkte Schwarz-Weiß Grafik Display von Datavision für ca. 7 Euro. (Bei Pollin Electronics zur Zeit ausverkauft) Das Display besitzt einen LC7981 Controller, der recht einfach mit einem AVR Mikrocontroller angesteuert werden kann.

Hardware

Anforderungen

IO-Pins: 11 (Davon 8 an einem Port) ADC: 4 (optional für Touchscreen) Taktung: Frei Spannung: 5V

Anschluss des LCDs an den AVR

Die Betriebsspannung des LCDs ist 5V - entspricht somit der des AVR und kann einfach mit einem 7805 Spannungsregler hergestellt werden. Beim Anschluss des LCDs an den AVR gibt es grundsätzlich nicht viel zu beachten. Folgende Dinge sind jedoch notwendig:

  • Pin 7-14 müssen an einen Port und in der richtigen Reihenfolge (Pin 7 --> PX0, Pin 8 --> PX1, ...) verbudnen werden.
  • Pin 4-6 müssen ebenfalls an einen Port verbunden werden, jedoch ist die Reihenfolge und Position egal.
  • Pin 15: Low
  • Pin 16: High

Optional:

  • Pin 15,16 und 18 auf AVR-Pins anstatt auf feste Pegel legen, um das Display später neu starten bzw. Ausschalten zu können.

DG16080 ATMEGA8.png

Hintergrundbeleuchtung & Touchscreen

Vom LCD gibt es 3 Ausführungen:

  • Eine mit LED-Hintergrundbeleuchtung. Diese kann einfach mit einen Widerstand an die Stromversorgung des Displays angeschlossen werden oder man dimmt die Helligkeit über einen PWM-Pin am AVR. Bei dieser Ausführung ist das Touchscreen-Kabel nicht lötbar.
  • Zwei mit EL-Hintergrundbeleuchtung. Um diese zu betreiben wird ein EL-Inverter (z.B. INV-TH-202) benötigt. Hier gibt es nun eine Version mit lötbarem und eine mit nicht lötbarem Verbinder am Touchscreen.

Um die nicht-lötbaren Touchscreens anzuschließen kann man eine Pin-Leiste auf die Platine runter biegen und somit den Verbinder einklemmen.

Software

Der LCD-Treiber

Die hier verwendete Treiber ist der Treiber von Sebastian Schumb und enthält folgende Features:

  • Textmodus mit Scrolling (Fester Zeichensatz)
  • Grafikmodus
  • Bitmaps plotten (Alle Größen)
  • Text mit beliebiger Schriftart (und Größe) plotten
  • Setzen und löschen beliebiger Pixel
  • Direktes schreiben der Bytes in den RAM des LCDs (lcd_write_byte)
  • Direktes senden eines Befehls

Verwendung des Treibers

Der Treiber kann unter folgender Adresse heruntergeladen werden: http://www.sebastians-site.de/hg_repos/glcd/ Entweder man bindet nun den Treiber per include (lc7981.h, adc.h, touch.h; optional noch die fonts für schriftarten) ein und fügt die .c-dateien dem Makefile hinzu oder man verwendet den Beispielcode mit dem mitgelieferten Makefile und passt diesen an.

Anpassen der lc7981.h (LCD)

Damit der Treiber mit der verwendeten Hardware funktioniert, muss man diesen konfigurieren. Dies geschieht durch bearbeiten der lc7981.h um include-Verzeichnis. Hier deshalb der Konfigurationsabschnitt für die oben verwendete Schaltung: 

#define LCD_CTRL 	PORTB		//!< Port used for control signals
#define LCD_CRTL_DDR	DDRB 	//!< Data-Direction-Register for the control signals
#define LCD_RS			PD0		//!< Register-Select Pin of the Display
#define LCD_RW			PD1		//!< Read-Write-select Pin
#define LCD_EN			PD2		//!< Strobe Pin
#define LCD_DATA		PORTD	//!< Port used for data
#define LCD_DATA_PIN 	PIND	//!< Port used for reading the data
#define LCD_DATA_DDR	DDRD	//!< Data-Direction-Register for data

Anpassen der touch.h (Touch)

Sollte der Touchscreen eine invertierte Achse haben oder x und y vertauscht sein, so kann dies in der Datei touch.h korrigiert werden. Dazu müssen nur die folgenden Zeilen angepasst werden: 

#define TOUCH_X1 PA0
#define TOUCH_X2 PA1
#define TOUCH_Y1 PA2
#define TOUCH_Y2 PA3

Eine UI-Bibliothek

C_Classic hat eine Bibliothek aufbauend auf dem Treiber von Sebastian geschrieben, um ein einfaches User-Interface zu erstellen. Momentan umfasst es folgende Elemente: Zeichenfunktionen (DrawFunctions) 

 * Gefülltes Rechteck 
 * Rechteck 
 * Horiz. Linie 
 * Vertik. Linie 
 * freie Linie (langsamer) 
 * Kreis

User-Interface(ui) 

 * Buttons 
 * Bild-Buttons 
 * Check-Boxen 
 * Labels 
 * Horiz. Slider 
 * Vertik. Slider 
 * Fortschrittsanzeige (Balken) 
 * Textbox 
 * Tastatur (QWERTZ)

Die UI-Lib ist in C++ geschrieben und verwendet Objekte für die Elemente. Dies ermöglicht einfachen Zugriff auf diese mit Funktionen wie "obj.GetValue" oder "obj.GetPressed".

Verwendung/Download

Den Treiber könnt ihr euch bei SourceForge runterladen.

Die Bibliothek enthält eine C++-Version des Treibers von Sebastian Schumb, somit wird dieser nicht mehr benötigt. Für die Bibliothek werden folgende Includes benötigt: 

#include "include/lcd.h"
#include "include/graphic.h"
#include "include/touch.h"
#include "include/fonts.h"

Die lcd.h enthält den portierten LCD-Treiber. Alle LCD-Funktionen sind nun in der Klasse LCD enthalten. Somit ruft man die Befehle mit LCD::befehl() auf. Die graphic.h enthält 2 Klassen. Einmal DrawFunctions. in dieser sind die oben genannten Zeichenfunktionen enthalten. Die zweite Klasse ist ui in welcher die Benutzerelemente enthalten sind. Touch.h hat weiterhin die gleiche Funktion, nur dass die Funktionen nun im namespace "touchscreen" stehen. fonts.h enthält beide Schriftarten, welche nun über fonts::Schriftart zu erreichen sind.

Erstellen und verwenden der Elemente

Init

LCD::lcd_init(LCD_GRAPHIC); //LCD in Grafikmodus umschalten
LCD::lcd_clear(); //LCD löschen

Buttons

Erstellen des Elements: 

ui::Button Btn(5,5,140,10,"Hallo Welt!"); //Button mit x0=5, y0=5, Breite=170, Höhe=10 und Text="Hallo Welt"

Abfragen, ob der Button gedrückt wurde: 

if (Btn.pressed()) {
    Foo();
}

Image-Buttons

Erstellen des Elements: 

ui::PictureButton PicBtn(0,0,20,20,bitmap); //x,y,width,height, bitmap

Abfragen, ob der Button gedrückt wurde: 

if (PicBtn.pressed()) {
    Foo();
}

Checkboxen

Erstellen des Elements: 

ui::CheckBox chk(0,0,"Label",0); //x,y,Text,CheckState

Aktualisieren der CheckBox: 

chk.refresh();

Abfragen des Status: 

if (autosave.checked) {
    Foo();
}

Labels

Erstellen des Elements: 

ui::Label lbl(0,0,"Hallo Welt!"); //x,y,Text

Aktualisieren des Textes: 

lbl.setText("Neuer Text"); //Auf den Text ändern.
lbl.setNum(1337); //Den Text auf die angegebene Zahl ändern.

Slider

Erstellen des Elements: 

hslider ui::HorizontalSlider(0,0,100);x,y,width
vslider ui::VerticalSlider(0,0,70);x,y,height

Aktualisieren der Slider: 

hslider.refresh();
vslider.refresh();

Abfragen des Werts: 

hslider.getValue(); //0->100
vslider.getValue(); //0->100

Fortschrittsanzeige

Erstellen des Elements: 

ui::Progressbar prg(5,5,140,20); //x,y,width,height

Setzen des Werts: 

prg.setValue(50); //0->100

Lesen des Werts: 

prg.getValue(); //0->100

Textbox

Erstellen des Elements: 

ui::Textbox txt(0,0,4,"",1); //x,y,Maximale Zeichen (Breite), Default-Text, ausgewählt

Setzen des Texts: 

txt.setText("Hallo",1); //Neuer Text, ausgewählt (Unterstrich am Ende)

Ein Zeichen am Ende entfernen (Backspace) 

txt.backspace(); //Löscht das letzte Zeichen

Lesen des Texts: 

if(strcmp("Hallo",txt.text) == 0) {
    Foo();
else {
    Bar();
}

Prüfen ob darauf geklickt wurde (Fokus): 

if (txt.pressed()) { //Prüfen ob darauf geklickt wurde
           focus=0; //Variable setzen dass diese Textbox ausgewählt wurde.
           txt.refresh(true); //Den Unterstrich am Ende der Textbox aktivieren
           txt2.refresh(false); //Der zweiten Box den Fokus (Unterstrich) nehmen.
}
if (txt2.pressed()) { //Prüfen ob auf die zweite Box geklickt wurde
           focus=1; //Variable setzen dass die zweite Textbox ausgewählt wurde.
           txt2.refresh(true); //Den Unterstrich am Ende der zweiten Textbox aktivieren
           txt.refresh(false); //Der Ersten den Fokus nehmen
}

Tastatur

Erstellen des Elements (+Aktualisieren): 

ui::Keyboard kbd(); //Optional noch das x-Offset (Standart=30)

Empfangen eines Zeichens: 

if (kbd.getKey() >= 32) { //Größer 32 sind gültige Zeichen
    strcat(CharArray,kbd.getKey()); //Zeichen zu einem CharArray hinzufügen
}
else if (kbd.getKey() == 8) { //Backspace
    kbd[strlen(kbd)-1] = 0; //leztes Zeichen entfernen
}

Allgemeine Funktionen

obj.Draw(); //Zeichnet das Element neu.

Beispiele zur Lib

Die Lib enthält Beispielcode für alle Elemente in der Datei main.c. Um die Lib zu testen muss man lediglich die lcd.h wie oben beschrieben anpassen. (#Anpassen_der_lc7981.h_.28LCD.29) Danach kann man den Code kompilieren und mit "make program" übertragen. Der Programmer und Port können im Makefile angepasst werden. (Die Lib ist standardmäßig für Linux eingerichtet.)

Links

der Forumsbeitrag mit dem Alles begann (Deutsch)

Frozeneskimos Seite zum GLCD (Englisch)

Ein Beitrag auf Mikrocontroller.net (Deutsch)

LCD-Lib (Englisch)

Alternativer Schaltplan

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