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上次在51hei論壇發(fā)了個(gè)人肉驅(qū)動(dòng)LCD1602的帖子，沒(méi)什么技術(shù)含量，居然得褲子，有點(diǎn)不好意思，正好這幾天有點(diǎn)時(shí)間，于是就再做一個(gè)小試驗(yàn)，用盡量少的IO來(lái)驅(qū)動(dòng)1602，以適應(yīng)在某些引腳較少的MCU，如Tiny系列等。廢話少說(shuō)，先上圖，如果大家覺(jué)得有意思請(qǐng)起個(gè)哄...
說(shuō)明一下，連接LCD1602的四根引線，除了紅黑兩根電源，兩根黃色的就是信號(hào)線，其中一根傳送RS和E信號(hào)，另一根傳送D4~D7信號(hào)，即用四位總線驅(qū)動(dòng)。
電路和程序整理中，遲些上傳。[已上傳]
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更新：
挑戰(zhàn)一下極限，再減少一根線，仍然好使，不過(guò)要另加一個(gè)電容和一個(gè)二極管。
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更新：
無(wú)線饋電及傳送數(shù)據(jù)。
===更新程序和電路===============================================
這就是電路，細(xì)心的朋友會(huì)發(fā)現(xiàn)實(shí)物圖中有幾個(gè)貼片的阻容件，秘密就在這里，利用電容的記憶效應(yīng)，把并行的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為串行。
示范程序很簡(jiǎn)單，不用多注釋應(yīng)該都能看懂。作為演示用途，其中有些長(zhǎng)時(shí)間延時(shí)沒(méi)有沒(méi)有使用定時(shí)器，在多任務(wù)系統(tǒng)中當(dāng)然要用定時(shí)中斷來(lái)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 <iom16v.h>
#include <macros.h>
#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;
}
}
//===================================================
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++);
}
//===================================================
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("12345678");
while(1);
}
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回復(fù)藍(lán)色天空
一個(gè)管腳通過(guò)rc，實(shí)現(xiàn)4個(gè)端口有點(diǎn)危險(xiǎn)，
建議改成3個(gè)管腳實(shí)現(xiàn)。
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回復(fù)longquan 巔
原來(lái)如此,靠相差很大的時(shí)間常數(shù)實(shí)現(xiàn)的
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回復(fù)millwood0
"靠相差很大的時(shí)間常數(shù)實(shí)現(xiàn)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(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕噜彽膬蒪it數(shù)據(jù)，RC時(shí)間常數(shù)相差需很大，我這里設(shè)定為22倍左右，差距越大，可靠性就越高。事實(shí)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(zhǎng)的等比間隔，會(huì)帶來(lái)了數(shù)據(jù)傳送速度很慢的問(wèn)題，如樓主位的RC參數(shù)，傳送一字節(jié)數(shù)據(jù)約需32ms,正如millwood0所說(shuō)，連續(xù)發(fā)送多個(gè)字節(jié)時(shí)，通訊線將會(huì)忙不過(guò)來(lái)，必須等待。為解決此問(wèn)題，我另外寫了個(gè)程序，設(shè)立發(fā)送緩沖區(qū)，環(huán)狀FIFO結(jié)構(gòu)，來(lái)暫存待顯示的內(nèi)容，并用定時(shí)中斷來(lái)完成自動(dòng)發(fā)送。IO是省了，卻帶來(lái)幾十字節(jié)的內(nèi)存開(kāi)銷，還要占用一個(gè)定時(shí)器。
比較實(shí)用的方案，正如 zhonghua_li 藍(lán)色天空 所說(shuō)，多用一個(gè)IO，這樣每個(gè)IO只驅(qū)動(dòng)LCD1602的兩個(gè)PIN，上面問(wèn)題就能得到完美解決，包括RC時(shí)間常數(shù)的選擇，也大大放寬了要求，傳送速度和普通的驅(qū)動(dòng)方式相當(dāng)。
大多數(shù)人會(huì)有疑問(wèn)，就那么幾個(gè)阻容，能可靠工作嗎？我也考慮了這問(wèn)題，在實(shí)際的應(yīng)用中，常常看到數(shù)據(jù)線上都有小電阻與小電容組成的低通濾波網(wǎng)絡(luò)來(lái)提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴＿@里的RC用法類似，選用更大的RC，理論上對(duì)抵抗外界EMC干擾更有效，設(shè)計(jì)上只要保證時(shí)鐘脈沖的下降沿時(shí)刻，各數(shù)據(jù)線的上電平符合LCD1602的要求(VH>4V,VL<1V)。實(shí)際測(cè)試表現(xiàn)如何？用了簡(jiǎn)單的方法進(jìn)行模擬：1.不斷發(fā)送數(shù)據(jù)，然后打通手機(jī)瞬間，把手機(jī)天線緊靠數(shù)據(jù)線，未發(fā)現(xiàn)異常。 2.用工作中的示波器信號(hào)線的地線，不斷觸碰LCD1602相關(guān)引腳，也未發(fā)現(xiàn)異常。當(dāng)然這種測(cè)試并不規(guī)范，所以這種驅(qū)動(dòng)方式玩玩可以，用在產(chǎn)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(guò)要另加一個(gè)電容和一個(gè)二極管。
=====更新===========================================================
回復(fù) winmcu
要不要再狠一點(diǎn)，只用一個(gè)io一條地線就可以了呢。貌似sony已經(jīng)有這技術(shù)用于數(shù)據(jù)通信(基于芯片完成的數(shù)據(jù)通信)。
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winmcu說(shuō)的是類似消防總線的通訊方式吧，直接把串行數(shù)據(jù)調(diào)制在電源線上，不過(guò)這是需要專用芯片來(lái)解調(diào)，不能光靠幾個(gè)RC就能搞掂。類似的方式，我兩年前也做過(guò)，不知大家對(duì)下面這張圖片是否熟悉，這就是之前我發(fā)過(guò)的貼子中一張圖片，參照：http://www.izizhuan.cn/bbs/dpj-19840-1.html
其中的示范程序中就提及到 One Wire 總線的驅(qū)動(dòng)，顯示模塊解調(diào)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(guò)的 74HC595 ，就能完成任務(wù)。
當(dāng)時(shí)為了方便沒(méi)在電源上加載數(shù)據(jù)，而單獨(dú)引了一根數(shù)據(jù)線，所以看到是三根引線(VCC,GND,DAT)，實(shí)際上完全可以把數(shù)據(jù)加載在電源上。
發(fā)個(gè)顯示模塊的底面圖，就可以看到利用一片 74HC595 解調(diào) OneWire 通訊，并驅(qū)動(dòng)三位數(shù)碼管的情況。
發(fā)送端（MCU）的調(diào)制也很簡(jiǎn)單，就一個(gè)IO輸出，加一個(gè)三極管擴(kuò)流。
如果大家有興趣，有空時(shí)我可以另開(kāi)個(gè)貼子討論。
不過(guò)種方式用在LCD1602上，不另加芯片，我還是沒(méi)想到好辦法，除非外圍電路弄得很復(fù)雜，但這樣就失去意義了。
哈哈，沒(méi)想到這個(gè)貼子會(huì)有這么多回復(fù)
貌似討論技術(shù)的不多，其實(shí)還沒(méi)到實(shí)用階段，顯示更新速度是最大缺陷，希望有人能改進(jìn)。
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回復(fù)yutianyiren
看了解釋，不知道理解為單總線合不合理，也就是通過(guò)rc時(shí)間常數(shù)去控制兩位數(shù)據(jù)傳輸時(shí)的間隔，沒(méi)四位數(shù)據(jù)為一個(gè)單元，另外的一個(gè)端口相當(dāng)于使能端口，控制數(shù)據(jù)與命令間的切換，不知道理解的是否正確。
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一根線是傳D4~D7，另一根是傳RS和E，和你理解的差不多。
回復(fù)fshunj
cowboy,你桌面那本是什么電子電器維修書啊.后面寫著貌似很多這些書籍.
你平時(shí)就是看這些書籍的嗎...
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那本書我只是收藏，沒(méi)怎看。收藏價(jià)值可搜索本壇“子母電容”
回復(fù)flyhouse 丷_丷
st7920驅(qū)動(dòng)的液晶就2根數(shù)據(jù)線，不過(guò)價(jià)格是1602的約5倍！
另外還有個(gè)辦法，用片5元的mcu＋12元的1602，亦可。
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LCD1602 + 74HC595 組合，就能用SPI三線方式驅(qū)動(dòng)。
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SkyGz 網(wǎng)友提供了一個(gè)創(chuàng)意，一根線都不要接...
于是，就想起無(wú)線供電，應(yīng)該也很有趣，弄了大半天，就有了下面的玩意，可惜距離太短了，如果能做到50CM就好了。
這個(gè)一個(gè)簡(jiǎn)單的高頻振蕩器，頻率約3MHz，mega16的輸出端對(duì)其進(jìn)行ASK調(diào)制。
這是接收部分和解調(diào)部分，接收到的高頻電磁波穩(wěn)壓后給LCD1602供電，左側(cè)的芯片是HC595，串并轉(zhuǎn)換用，焊得很丑陋~~~
回復(fù)hameyou
能不能把無(wú)線的電路貼出來(lái)，讓大家都學(xué)學(xué)！
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無(wú)線部分沒(méi)實(shí)用價(jià)值，只是玩玩，距離太近了，效率很低。無(wú)線饋電我不熟悉，壇內(nèi)有用無(wú)線點(diǎn)亮40W燈泡的貼子，可以參考。
電路貼出來(lái)，學(xué)習(xí)就免了，倒是大家可以看看如何改進(jìn)，使傳得更遠(yuǎn)。
點(diǎn)擊圖片看清晰大圖：
左則為發(fā)射部分，右側(cè)為接收部分，收發(fā)線圈相當(dāng)于空心變壓器。發(fā)射線圈是6圈，直徑9CM，中心抽頭。接收線圈約36圈，直徑11CM。
要用無(wú)線傳送數(shù)據(jù)，要解決單個(gè)信道串行傳送數(shù)據(jù)問(wèn)題，由于樓主位的驅(qū)動(dòng)方式用兩個(gè)I0驅(qū)動(dòng)LCD1602，用兩通道無(wú)線傳輸較復(fù)雜。所以，這里要先解決一個(gè)IO驅(qū)動(dòng)LCD的問(wèn)題。下圖是一個(gè)IO通過(guò)74HC595轉(zhuǎn)換后驅(qū)動(dòng)LCD的原理圖，單線的關(guān)鍵原理基本上還是利用了不同RC常數(shù)，把串行數(shù)據(jù)、時(shí)鐘、鎖存信號(hào)混合一起傳送。觀察各點(diǎn)的波形圖可以大致看出其工作的詳細(xì)情況。
單線傳送方式實(shí)現(xiàn)后，就可以通過(guò)單通信的無(wú)線傳送方式把這根線代替了。
點(diǎn)擊圖片查看清晰大圖：
回復(fù)cddyy
樓主的無(wú)線傳送是125khz，100% ask調(diào)制嗎？
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回復(fù)wjccui
無(wú)線饋電及傳送數(shù)據(jù)???我很想知道那個(gè)是怎么回事，望高人指點(diǎn)。
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回復(fù)up101
只是想請(qǐng)教一下無(wú)線傳輸電力和數(shù)據(jù)的知識(shí)，ｌｚ能講解一下嗎
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是1MHz的100% ask調(diào)制，也叫OOK。前面的貼子也說(shuō)過(guò)了，我本身對(duì)無(wú)線數(shù)傳和饋電也不熟悉，只是隨便弄。
回復(fù)richards
樓主 大哥 我想把這個(gè)移植到 51單片機(jī)上去 請(qǐng)問(wèn)我應(yīng)該改寫什么東西？O(∩_∩)O謝謝
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只需修改#define中對(duì)應(yīng)的IO口操作方法，以及匹配延時(shí)函數(shù)中的參數(shù)與實(shí)際一致。
硬件上要求IO口具有推拉輸出。
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