xmarco00
feec.vutbr.cz
Petr Marcoň, UREL, FEEC, VUT Brno
xmarco00feec.vutbr.cz
Martin Ryšánek, UREL, FEEC, VUT Brno
LCD modul firmy Powertrip: PG240128WRF-ATA-H-Y7 se skládá z černobílého grafického LCD displeje v provedení FSTN s bílým podsvícením (LCD), inteligentního řadiče T6963c a digitálního odporového dotykového panelu (DP). Rozlišení displeje je 240 x 128 bodů a rozlišení DP je 10 x 5 bodů. Použitý digitální DP pracuje na principu skenování řádků a sloupců.
Obr. 1: Modul PG240128WRF
ŘADIČ T6963c
|
Příkaz |
Kód |
Parametry |
Funkce |
|
TEXT HOME ADRESS |
40h |
0x00, 0x00 |
Začátek textové
oblasti paměti displeje na adrese 0x00. |
|
TEXT AREA |
41h |
0x1E, 0x00 |
Počet znaků na
řádek 30 = 0x1E, při FS= „L“. |
|
GRAPHIC HOME ADRESS |
42h |
0x00, 0x02 |
Začátek textové
oblasti paměti displeje na drese 200h. |
|
GRAPHIC AREA |
43h |
0x1E, 0x00 |
Délka řádky
v pocelech 240/8=30 = 0x1E. |
|
MODE SET |
81h |
|
Textový mód EXOR |
|
ADRESS POINTER SET |
24h |
0x00, 0x00 |
Umístění adresového
ukazatele na místo kde budete číst či zapisovat. |
|
DISPLAY MODE SET |
98h |
|
Zobrazení textu
vypnuto, grafická oblast zapnuta. |
Tab. 1: Příklad inicializaci řadiče T6963.
Zápis příkazu či dat probíhá tak, že se nejprve testuje tzv. Status (STA0=1 a STA1=1 pro normální režim nebo STA2=1 a STA3=1 pro režim auto) pro připravenost zápisu bytu do displeje. Jakmile je podmínka Status splněna, tak se nastaví pin C/D, vyšle byte na sběrnici a nastavením WR=„ L“ a po minimálně 150ns WR=„ H“ se data odešlou do řadiče.
Obr 2: Vývojové diagramy.
V projektu byly použity již vyvinuté ovladače pro řadič T6963c (viz [2]). Knihovny byly upraveny pro displej s rozlišením 240x128 pixelů. Do hlavního souboru se připojí klasicky:
#include<t6963c.h>
Jako datová sběrnice byl zvolen PORTA MCU ATmega16. Datová sběrnice je obousměrná, musí se přepínat směrový registr DDRA dle požadovaného směru toku dat. To je ovšem již vyřešeno v knihovně t6963c.h, kde stačí k jednotlivým portům a pinům přiřadit definice. Pro řídící signály je zvolen PORTC, který je pouze jednosměrný, výstupní, DDRC = 0xFF. Pro náš případ stačí v hlavičkovém souboru t6963c uvést následující definice:
// definice datového portu #define GLCD_DATA_PORT PORTA // PORTA #define GLCD_DATA_PIN PINA #define GLCD_DATA_DDR DDRA // definice portu, kde jsou umístěný řídící signály #define GLCD_CTRL_PORT PORTC // řídící signály #define GLCD_CTRL_PIN PINC #define GLCD_CTRL_DDR DDRC // definice jednotlivých řídícíh signálů #define GLCD_WR PC2 #define GLCD_RD PC3 #define GLCD_CE PC0 #define GLCD_CD PC1 #define GLCD_RESET PC4 #define GLCD_FS PC5 // parametry displeje #define GLCD_NUMBER_OF_LINES 128 #define GLCD_PIXELS_PER_LINE 240 #define GLCD_FONT_WIDTH 8Dotykový panel
Princip snímání dotyku je naznačen na obr. 3. Jednotlivé řádky jsou nastaveny jako výstupy MCU a jednotlivé sloupce jsou připojeny jako vstupy, u kterých jsou aktivovány pull-up rezistory. Princip funkce spočívá v tom, že MCU cyklicky vysílá signál „L“ do jednotlivých řádků (do řádků které mají být aktivní) ostatní řádky jsou v úrovni „H“. V místě dotyku se propojí vrstva příslušného řádku a sloupce. Tím se dostane úroveň „L“ do sloupce, ve kterém byl proveden dotyk, který vyhodnotí MCU.
|
Obr 3: Princip snímání dotyku na digitálním odporovném DP.
Úkolem projektu bylo napsat knihovnu pro DP. Ta byla
napsána co možná nejuniverzálně
#define TOUCH_COL_PORT PORTB // definování portu pro sloupce #define TOUCH_COL_PIN PINB #define TOUCH_COL_DDR DDRB // všechny sloupce jsou nastaveny jako vstupní #define TOUCH_CLRW_PORT PORTD // port pro sloupce i řádky #define TOUCH_CLRW_PIN PIND #define TOUCH_CLRW_DDR DDRD // A[0..4] výstupy, A[6,7] vstupy #define COL_1 PB0 // definice sloupců #define COL_2 PB1 #define COL_3 PB2 #define COL_4 PB3 #define COL_5 PB4 #define COL_6 PB5 #define COL_7 PB6 #define COL_8 PB7 #define COL_9 PD6 #define COL_10 PD7 #define ROW_1 PD0 // definice řádků #define ROW_2 PD1 #define ROW_3 PD2 #define ROW_4 PD3 #define ROW_5 PD4
void touch_init( void ) { TOUCH_COL_DDR = 0x00; // Port pro sloupce je definován jako vstupní TOUCH_CLRW_DDR = 0x00; // Port pro sloupce je definován jako vstupní // Nastavení řádků jako výstupy TOUCH_CLRW_DDR = ((_BV(5))|(_BV(ROW_1))|(_BV(ROW_2))|(_BV(ROW_3))|(_BV(ROW_4))|(_BV(ROW_5)));TOUCH_COL_PORT = 0xFF; // Nastavení pull up rezistorů pro všechy vstupy TOUCH_CLRW_PORT = 0xFF; // Nastavení pull up rezistorů pro všechy vstupy a zároveň // vyslání logických jedniček na výstupy }Hlavním úkolem bylo vytvořit knihovnu pro ovládání touchscreenu. Funkce jsou napsány co možná nejuniverzálněji a je hojně využito bitových "kouzel". Funkce využívá dvě proměnné třídy extern int Tx,Ty, takže po připojení knihovny jsou tyto proměnné vidět i v hlavním souboru. Proměnné Tx a Ty udávají souřadnice stisknuté pozice na displeji. Pro zjištění dotyku je třeba nejdříve touchscreen inicializovat funkcí touch_init():
void touch ( void ) {Tx = 0; Ty = 0; TOUCH_CLRW_PORT |= (_BV(ROW_5)); // nulování prvního řádku TOUCH_CLRW_PORT &= ~(_BV(ROW_1)); Toch_Col_Test (); if (Tx) { Tx=0; Toch_Col_Test (); if (Tx) Ty=1; TOUCH_CLRW_PORT |= (_BV(ROW_1)); // nastavení prvního řádku } else { TOUCH_CLRW_PORT |= (_BV(ROW_1)); // nulování druhého řádku TOUCH_CLRW_PORT &= ~(_BV(ROW_2)); Toch_Col_Test (); if (Tx) { Tx=0;Ty=0; Toch_Col_Test (); if (Tx) Ty=2; TOUCH_CLRW_PORT |= (_BV(ROW_2)); // nastavení prvního řádku } else { TOUCH_CLRW_PORT |= (_BV(ROW_2)); // nulování třetího řádku TOUCH_CLRW_PORT &= ~(_BV(ROW_3)); Toch_Col_Test (); if (Tx) { Tx=0;Ty=0; Toch_Col_Test (); if (Tx) Ty=3; TOUCH_CLRW_PORT |= (_BV(ROW_3)); // nastavení prvního řádku } else { TOUCH_CLRW_PORT|= (_BV(ROW_3)); // nulování čtvrtého řádku TOUCH_CLRW_PORT &= ~(_BV(ROW_4)); Toch_Col_Test (); if (Tx) { Tx=0;Ty=0; Toch_Col_Test (); if (Tx) Ty=4; TOUCH_CLRW_PORT |= (_BV(ROW_4)); // nastavení prvního řádku } else { TOUCH_CLRW_PORT |= (_BV(ROW_4)); // nulování pátého řádku TOUCH_CLRW_PORT &= ~(_BV(ROW_5)); Toch_Col_Test (); if (Tx) { Tx=0;Ty=0; Toch_Col_Test (); if (Tx) Ty=5; TOUCH_CLRW_PORT |= (_BV(ROW_5)); // nastavení prvního řádku } } //else 4 } // else 3 } // else 2 } //else */ }
/*********************************************************************** Funkce pro testování sloupců ************************************************************************/ void Toch_Col_Test (void) { _delay_ms( 100 ) ; // zpoždění 100ms, kvůli ošetřeni stisku if bit_is_clear (TOUCH_COL_PIN,COL_1) Tx=1; // testování vstupů if bit_is_clear (TOUCH_COL_PIN,COL_2) Tx=2; if bit_is_clear (TOUCH_COL_PIN,COL_3) Tx=3; if bit_is_clear (TOUCH_COL_PIN,COL_4) Tx=4; if bit_is_clear (TOUCH_COL_PIN,COL_5) Tx=5; if bit_is_clear (TOUCH_COL_PIN,COL_6) Tx=6; if bit_is_clear (TOUCH_COL_PIN,COL_7) Tx=7; if bit_is_clear (TOUCH_COL_PIN,COL_8) Tx=8; if bit_is_clear (TOUCH_CLRW_PIN,COL_9) Tx=9; if bit_is_clear (TOUCH_CLRW_PIN,COL_10) Tx=10; _delay_ms( 10 ); }
Funkce touch(); Naplní hodnotu Tx a Ty souřadnicemi stisknutého dotykového bodu, od bodu Tx=1, Ty=1 do Tx=10, Ty=5.
Příklad využití vytvořených funkcí (podrobnosti najdete přímo v přiložených souborech):
#include "T6963C\t6963c.h" #include "TOUCH\touch.h" int main(void) { touch_init(); // Inicializace dotykového panelu GLCD_InitalizeInterface(); GLCD_Initalize(); // Initalizace LCD displeje GLCD_ClearText(); // Smazání texthové oblasti GLCD_ClearGraphic(); // Smazání grafickí paměti //---------- Výpis textu na displej--------- GLCD_TextGoTo(6,1); // nastavení pozice kurzoru GLCD_WriteString("Touchscreen test"); // write text GLCD_TextGoTo(8,3); // nastavení pozice kurzoru GLCD_WriteString("MMIA PROJEKT"); // write text GLCD_TextGoTo(1,4); // nastavení pozice kurzoru GLCD_WriteString("---------------------------"); GLCD_TextGoTo(1,6); GLCD_WriteString("Souradnice stisknute pozice:"); GLCD_TextGoTo(1,8); GLCD_WriteString("Souradnice x:"); GLCD_TextGoTo(1,10); GLCD_WriteString("Souradnice y:"); //- Smyčka ve které se testuje místo dotyku - while (1) { touch(); // funkce která vrácí informaci o stisku lcd_buffer[0]=Tx+48; // převedení čísel na CHAR lcd_buffer[1]=Ty+48; GLCD_TextGoTo(15,8); if (lcd_buffer[0] == 58) GLCD_WriteString("10"); // nastavení pozice výpisu souřadnice X else GLCD_WriteChar(lcd_buffer[0]); // vypsání souřadnice X GLCD_WriteString(" "); GLCD_TextGoTo(15,10); // nastavení pozice výpisu souřadnice Y GLCD_WriteChar(lcd_buffer[1]); // vypsání souřadnice Y if (Tx!=0) PORTD |=_BV(5); // Pro kontrolu se při jakémkoli stisknu else PORTD &= ~(_BV(5)); // rožne dioda D3 na vývojové desce } //while
Na následujícím obrázku je vidět naprogramovaná testovací aplikace, kdy jsou vypisovány souřadnice stisknutého dotykového bodu:
Obr. 4: Testovací aplikace.
Rovněž bylo natočeno video (bohužel nekvalitní, ale vidět jednotlivé souřadnice lze), jak dotykový panel funguje.
Na závěr je ještě uvedena fotka zapojení a schéma zapojení, úmyslně není využito sběrnic, aby bylo vidět co kam je připojeno.
Obr. 5: Připojení modulu k vývojové desce.
Obr. 6: Schéma připojení modulu k vývojové desce.
Zde je možné si stáhnout přímo zdrojové soubory jednotlivých knihoven a rovněž testovací program:
Hlavičkový soubor pro řadič T6963c: t6963c.h Knihovna pro řadič T6963c: t6963c.c Hlavičkový soubor pro touchscreen: touch.h Knihovna pro touchscreen:touch.c Testovací program (viz obr. 4 a video): Testovací program
