這就是電路,細心的朋友會發(fā)現實物圖中有幾個貼片的阻容件,秘密就在這里,利用電容的記憶效應,把并行的數據轉為串行。
(原文件名:2wire_1602.PNG)
示范程序很簡單,不用多注釋應該都能看懂。作為演示用途,其中有些長時間延時沒有沒有使用定時器,在多任務系統(tǒng)中當然要用定時中斷來代替了。
// Drive a LCD1602 with 2 wire
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//ICC-AVR application builder : 2010-10-3 19:30:02
// Target : M16
// Crystal: 4.0000Mhz
#include
#include
#define Set_E PORTB|=2
#define Clr_E PORTB&=~2
#define Set_D PORTB|=1
#define Clr_D PORTB&=~1
#define Set_xy(y,x) Send(0,(y<<6)|(x&15)|0x80)
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void init_devices(void)
{
CLI(); //disable all interrupts
DDRB= 0x03;
MCUCR = 0x00;
GICR= 0x00;
SEI(); //re-enable interrupts
}
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void Delay(unsigned int i)
{
while(i--);
}
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void Send(unsigned char RS, unsigned char dat)
{
unsigned char i;
for (i = 2; i > 0; i--)
{
if (dat & 0x80) Set_D; else Clr_D;
Delay(10608);//14520us
if (RS) Set_E;
if (dat & 0x40) Set_D; else Clr_D;
Delay(462);//660us
if (dat & 0x20) Set_D; else Clr_D;
Delay(18); //30us
Set_E;
if (dat & 0x10) Set_D; else Clr_D;
_NOP(); //0.5us < t < 1.36us
Clr_E;
dat <<= 4;
}
}
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void init_1602(void)
{
unsigned char i = 3;
Clr_D;
Clr_E;
Delay(10608);
do{
Clr_D;
Delay(462);
Set_D;
Set_E;
Delay(18);
if (i == 0) Clr_D;
_NOP();_NOP();_NOP();
Clr_E;
}while(i--);
Send(0,0x28);
Send(0,0x01);
Send(0,0x0f);
}
//===================================================
void Send_S(unsigned char *p)
{
while(*p) Send(1,*p++);
}
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void main(void)
{
unsigned char i;
init_devices();
init_1602();
Set_xy(0,2);
Send_S("Hello world!");
Set_xy(1,3);
Send_S("I'm COWBOY.");
for (i=0;i<255;i++) Delay(10000);
Send(0,0x01);
Set_xy(0,3);
Send_S("Welcome to");
Set_xy(1,1);
Send_S("www.ourdev.cn");
while(1);
}
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回復【13樓】zhonghua_li 藍色天空
一個管腳通過rc,實現4個端口有點危險,
建議改成3個管腳實現。
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回復【25樓】longquan 巔
原來如此,靠相差很大的時間常數實現的
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回復【26樓】millwood0
"靠相差很大的時間常數實現的"
yes. that points to the problem with this approach: the time to send multi-bits gets exponentially longer.
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上面各位都看出了門道,為了保證數據傳輸的可靠性,相鄰的兩bit數據,RC時間常數相差需很大,我這里設定為22倍左右,差距越大,可靠性就越高。事實上,我試了12倍的間隔,仍能正常工作,但考慮到阻容的誤差和溫漂,以及電磁干擾等因素,選用了22倍間隔。太長的等比間隔,會帶來了數據傳送速度很慢的問題,如樓主位的RC參數,傳送一字節(jié)數據約需32ms,正如millwood0所說,連續(xù)發(fā)送多個字節(jié)時,通訊線將會忙不過來,必須等待。為解決此問題,我另外寫了個程序,設立發(fā)送緩沖區(qū),環(huán)狀FIFO結構,來暫存待顯示的內容,并用定時中斷來完成自動發(fā)送。IO是省了,卻帶來幾十字節(jié)的內存開銷,還要占用一個定時器。
比較實用的方案,正如 zhonghua_li 藍色天空 所說,多用一個IO,這樣每個IO只驅動LCD1602的兩個PIN,上面問題就能得到完美解決,包括RC時間常數的選擇,也大大放寬了要求,傳送速度和普通的驅動方式相當。
大多數人會有疑問,就那么幾個阻容,能可靠工作嗎?我也考慮了這問題,在實際的應用中,常??吹綌祿€上都有小電阻與小電容組成的低通濾波網絡來提高數據傳輸的可靠性。這里的RC用法類似,選用更大的RC,理論上對抵抗外界EMC干擾更有效,設計上只要保證時鐘脈沖的下降沿時刻,各數據線的上電平符合LCD1602的要求(VH>4V,VL<1V)。實際測試表現如何?用了簡單的方法進行模擬:1.不斷發(fā)送數據,然后打通手機瞬間,把手機天線緊靠數據線,未發(fā)現異常。 2.用工作中的示波器信號線的地線,不斷觸碰LCD1602相關引腳,也未發(fā)現異常。當然這種測試并不規(guī)范,所以這種驅動方式玩玩可以,用在產品上還得慎重考慮。
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挑戰(zhàn)一下極限,再減少一根線,仍然好使,不過要另加一個電容和一個二極管。
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回復【63樓】winmcu
要不要再狠一點,只用一個io一條地線就可以了呢。貌似sony已經有這技術用于數據通信(基于芯片完成的數據通信)。
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winmcu說的是類似消防總線的通訊方式吧,直接把串行數據調制在電源線上,不過這是需要專用芯片來解調,不能光靠幾個RC就能搞掂。類似的方式,我兩年前也做過,不知大家對下面這張圖片是否熟悉,這就是之前我發(fā)過的貼子中一張圖片,參照:
http://www.amobbs.com/forum.php?mod=viewthread&tid=2243715
其中的示范程序中就提及到 One Wire 總線的驅動,顯示模塊解調所用的芯片也不是什么專用芯片,只是一片我們最熟悉不過的 74HC595 ,就能完成任務。
當時為了方便沒在電源上加載數據,而單獨引了一根數據線,所以看到是三根引線(VCC,GND,DAT),實際上完全可以把數據加載在電源上。
發(fā)個顯示模塊的底面圖,就可以看到利用一片 74HC595 解調 OneWire 通訊,并驅動三位數碼管的情況。
發(fā)送端(MCU)的調制也很簡單,就一個IO輸出,加一個三極管擴流。
如果大家有興趣,有空時我可以另開個貼子討論。
不過種方式用在LCD1602上,不另加芯片,我還是沒想到好辦法,除非外圍電路弄得很復雜,但這樣就失去意義了。