LCD 16x2 trong mạch đo nhiệt độ sử dụng VĐK PIC16F877A

Luận văn, đồ án tốt nghiệp, đề tài tốt nghiệp, đồ án, thực tập tốt nghiệp, đề tài

1 Phần I : Mục đích của đề tài. Mạch đo nhiệt độ sử dụng VĐK PIC16F877A tương đối phổ biến trong học tập cũng như những người bắt đầu tìm hiểu về họ VĐK Pic và DsPic. Trong đề tài này, hướng làm của nhóm là dùng cảm biến LM 35 đo nhiệt độ từ ngoài môi trường, sử dụng chức năng ADC của PIC để biến đổi tín hiệu tương tự (dạng điện áp) từ LM 35 nối vào chân AN0 của VĐK sang tín hiệu số. Tín hiếu số này được gửi lên LCD để hiển thị nhiệt độ. Ngoài ra dữ liệu cũng được gửi đến máy tính qua kết nối cổng COM theo chuẩn RS232 để thu thập thông tin và lưu trữ. Trong đề tài có nhiều phần khác nhau. Sau đây em sẽ trình bày báo cáo của mình về LCD 16x2 mà nhóm em sử dụng trong mạch. Bài báo cáo chia thành các phần sau :  Giới thiệu về LCD : Trang 2  Tổng quan về LCD ( Hình dạng, các chân, tập lệnh) Trang 2-4  Lập trình cho LCD Trang 5  Cách dùng LCD trong mạch đo nhiệt độ Trang 6 2 Phần 2: Tìm hiểu về LCD 16x2 I. Giới thiệu về LCD Màn hình tinh thể lỏng (Liquid Crystal Display, LCD) là loại thiết bị hiển thị cấu tạo bởi các tế bào (các điểm ảnh) chứa tinh thể lỏng có khả năng thay đổi tính phân cực của ánh sáng và do đó thay đổi cường độ ánh sáng truyền qua khi kết hợp với các kính lọc phân cực. Chúng có ưu điểm là phẳng, cho hình ảnh sáng, chân thật và tiết kiệm điện. Ngày nay, thiết bị hiển thị LCD được sử dụng trong rất nhiều các ứng dụng của VĐK. LCD có rất nhiều ưu điểm so với các dạng hiển thị khác: Nó có khả năng hiển thị kí tự đa dạng, trực quan (chữ, số và kí tự đồ họa), dễ dàng đưa vào mạch ứng dụng theo nhiều giao thức giao tiếp khác nhau, tốn rất ít tài nguyên hệ thống và giá thành rẻ . . . II. Tổng quan về LCD 1. Hình dạnh và kích thước. Có rất nhiều loại LCD với nhiều hình dáng và kích thước khác nhau, trên hình là loại LCD thông dụng 3 Khi sản xuất LCD, nhà sản xuất đã tích hợp chíp điều khiển bên trong lớp vỏ và chỉ đưa các chân giao tiếp cần thiết. Các chân này được đánh số thứ tự và đặt tên như hình : 2. Ý nghĩa các chân của LCD : Chân Kí hiệu Ý nghĩa 1 VSS Chân nối đất cho LCD, khi thiết kế mạch ta nối chân này với GND của mạch điều khiển 2 Vdd Chân cấp nguồn cho LCD, khi thiết kế mạch ta nối chân này với VCC=5V của mạch điều khiển 3 VEE Điều chỉnh độ tương phản của LCD. 4 RS Chân chọn thanh ghi (Register select). Nối chân RS với logic “0” (GND) hoặc logic “1” (VCC) để chọn thanh ghi. + Logic “0”: Bus DB0-DB7 sẽ nối với thanh ghi lệnh IR của LCD (ở chế độ “ghi” - write) hoặc nối với bộ đếm địa chỉ của LCD (ở chế độ “đọc” - read) + Logic “1”: Bus DB0-DB7 sẽ nối với thanh ghi dữ liệu DR bên trong LCD 5 RW Chân chọn chế độ đọc/ghi (Read/Write). Nối chân R/W với logic “0” để LCD hoạt động ở chế độ ghi, hoặc nối với logic “1” để LCD ở chế độ đọc. 6 E Chân cho phép (Enable). Sau khi các tín hiệu được đặt lên bus DB0-DB7, các lệnh chỉ được chấp nhận khi có 1 xung cho phép của chân E. 4 + Ở chế độ ghi: Dữ liệu ở bus sẽ được LCD chuyển vào(chấp nhận) thanh ghi bên trong nó khi phát hiện một xung (high-to-low transition) của tín hiệu chân E. + Ở chế độ đọc: Dữ liệu sẽ được LCD xuất ra DB0-DB7 khi phát hiện cạnh lên (low-to- high transition) ở chân E và được LCD giữ ở bus đến khi nào chân E xuống mức thấp. 7-14 D0 – D7 Tám đường của bus dữ liệu dùng để trao đổi thông tin với MPU. Có 2 chế độ sử dụng 8 đường bus này : + Chế độ 8 bit : Dữ liệu được truyền trên cả 8 đường, với bit MSB là bit DB7. + Chế độ 4 bit : Dữ liệu được truyền trên 4 đường từ DB4 tới DB7, bit MSB là DB7 Chú ý :  Ở chế độ “đọc”, nghĩa là MPU sẽ đọc thông tin từ LCD thông qua các chân Dx. Còn khi ở chế độ “ghi”, nghĩa là MPU xuất thông tin điều khiển cho LCD thông qua các chân Dx.  Chân 15 và chân 16: ghi là A và K. Nó là anot và katot của một con led dùng để sáng LCD trong bóng tối, chúng ta có thể k nối , nếu sử dụng nối chân 15 với trở 220 or 330 ôm lên VCC, chân 16 nối đất. 3. Tập lệnh của LCD. a. Một số chú ý : Trước khi tìm hiểu tập lệnh của LCD, sau đây là một vài chú ý khi giao tiếp với LCD :  Tuy trong sơ đồ khối của LCD có nhiều khối khác nhau, nhưng khi lập trình điều khiển LCD ta chỉ có thể tác động trực tiếp được vào 2 thanh ghi DR và IR thông qua các chân DBx, và ta phải thiết lập chân RS, R/W phù hợp để chuyển qua lại giữ 2 thanh ghi này. (xem bảng 2)  Với mỗi lệnh, LCD cần một khoảng thời gian để hoàn tất, thời gian này có thể khá lâu đối với tốc độ của MPU, nên ta cần kiểm tra cờ BF hoặc đợi (delay) cho LCD thực thi xong lệnh hiện hành mới có thể ra lệnh tiếp theo.  Địa chỉ của RAM (AC) sẽ tự động tăng (giảm) 1 đơn vị, mỗi khi có lệnh ghi vào RAM. (Điều này giúp chương trình gọn hơn)  Các lệnh của LCD có thể chia thành 4 nhóm như sau : 5  Các lệnh về kiểu hiển thị. VD : Kiểu hiển thị (1 hàng / 2 hàng), chiều dài dữ liệu (8 bit / 4 bit), …  Chỉ định địa chỉ RAM nội.  Nhóm lệnh truyền dữ liệu trong RAM nội. b. Tập lệnh. Tập lệnh của LCD tương đối đơn giản. Nhưng khi lập trình cho mạch có LCD ta chỉ cần gọi các hàm có sẵn trong trình biên dịch mà không cần phải đánh các lệnh phức tạp. III. Lập trình cho LCD sử dụng trình biên dịch CCS 4.114 Khi lập trình trong MpLab IDE đã tích hợp CCS 4.114 ta chỉ cần gọi thư viện bằng lệnh : #include <LCD.c> Để sử dụng các hàm trong thư viện, ta cần phải đọc và tìm hiểu ý nghĩa của từng hàm trong thư viện và sử dụng cho phù hợp. Như vậy khi giao tiếp với LCD ta không cần tìm hiểu tập lệnh của LCD mà cần phải hiểu được các hàm có sẵn trong trình biên dịch ( ở đây ta dùng CCS ) để lập trình cho VĐK gửi tín hiệu nhiệt độ. Mộ số hàm thông dụng trong CCS cần dùng khi làm bài tập lớn: 1. Hàm khởi tạo LCD Void LCD_Init (void) Đây là hàm quan trọng nhất, Trước khi làm việc với LCD ta phải khởi tạo cho nó hoạt động. 2. Hàm dữ liệu ra LCD (8bit) Void LCD_send_byte (Byte address, byte n). Đây là hàm cần dùng để gửi dữ lieu ra các chân từ D0 – D7 của LCD. 3. Hàm thiết lập vị trí con trỏ của LCD. Void LCD_gotoxy(byte x, byte y). 6 4. Hàm xóa LCD Void LCD_clear() 5. Hàm gửi một kí tự ra LCD Void LCD_putc(char c). 6. Hàm gửi một chuỗi kí tự ra LCD Void LCD_puts(char *s) IV. Cách sử dụng và kết nối các chân của LCD trong mạch.  Chân Vdd nối với nguồn 5V.  Chân Vee nối với biến trở để điều chỉnh độ tương phản của LCD.  Chân Vss nối đất.  Các chân RS. RW, E lần lượt nối vào các chân RD0, RD1, RD2 của vi điều khiển để có thể dẽ dàng chọn thanh ghi, chế độ đọc/ ghi cho LCD.  Các chân dữ liệu D0 – D7 nôi vào các cổng RB0 – RB7 để nhận tín hiệu dữ liệu xuất ra từ PIC hiển thị nhiệt độ lên LCD. . đề tài. Mạch đo nhiệt độ sử dụng VĐK PIC16F877A tương đối phổ biến trong học tập cũng như những người bắt đầu tìm hiểu về họ VĐK Pic và DsPic. Trong đề. Trang 2-4  Lập trình cho LCD Trang 5  Cách dùng LCD trong mạch đo nhiệt độ Trang 6 2 Phần 2: Tìm hiểu về LCD 16x2 I. Giới thiệu về LCD Màn hình tinh thể