Interface de display LCD alfanumérico 16 * 2 com msp430 usando code composer studio

Este artigo é a continuação de nossa série de tutoriais sobre a programação do MSP430 usando o Code Composer Studio. O último tutorial foi baseado em interrupções externas no MSP430 usando pinos GPIO. Este tutorial é sobre a interface de um display com o MSP430, quando se trata de exibir o display LCD 16 * 2, é a primeira escolha para qualquer amador eletrônico. Anteriormente, também fizemos a interface do LCD com MSP430 usando Arduino IDE, neste tutorial, usaremos a plataforma de estúdio Code Composer nativa ao invés de usar o Arduino IDE, desta forma, como designer, temos mais flexibilidade.

Para saber mais sobre o display LCD 16x2 e como usá-lo com outros microcontroladores, consulte os tutoriais abaixo.

Interface LCD com ATmega16
Interface de LCD com Raspberry Pi
Interface de LCD com microcontrolador PIC
Interface de LCD com ARM7-LPC2148
Interface de LCD com NodeMCU
Interface LCD com STM32
Interface de LCD com MSP430G2
Interface de LCD com STM8

Ele tem um IC hd44780 embutido que pode armazenar o comando e os dados passados a ele. O Módulo LCD tem cerca de 16 pinos. 8 dos quais são pinos de dados, 4 deles são pinos de alimentação para backlight LED e todo o módulo LCD, 3 para controle de operação e 1 pino para ajuste de contraste. O tutorial é baseado na biblioteca criada por Dennis Eichmann. É muito fácil usar uma biblioteca com funções separadas para imprimir diferentes tipos de dados. Ele também tem disposições para exibir os dados em diferentes formas com zeros à esquerda, em branco e excluídos. É uma biblioteca bastante ampla e abrangente e pode ser configurada para as diferentes conexões. Aqui, o arquivo de cabeçalho é modificado para acomodar uma configuração paralela de 8 pinos para comunicação de dados.

Display LCD alfanumérico 16x2

Um display 16x2 genérico tem um HD44780 IC embutido (circulado em vermelho abaixo), que pode armazenar o comando e os dados passados a ele. O Módulo LCD tem cerca de 16 pinos. 8 dos quais são pinos de dados, 4 deles são pinos de alimentação para backlight LED e todo o módulo LCD, 3 para controle de operação e 1 pino para ajuste de contraste.

Este módulo LCD é mostrado acima versátil e usa pinos mínimos em comparação com outros LCDs segmentados. Se você está curioso para saber exatamente como tudo isso funciona, você deve verificar o funcionamento do display LCD 16x2 onde já discutimos em detalhes como o LCD funciona.

Pino RS: RS = 1 habilitará o registro de dados no LCD, que é usado para gravar os valores no registro de dados no LCD. RS = 0 habilitará o registro de instruções do LCD.

Pino de habilitação: acionado por borda negativa; quando o pino é alterado do estado HIGH para o estado LOW, o LCD é solicitado a gravar nos pinos de dados. Ativado por borda positiva; quando o pino é alterado do estado LOW para o estado HIGH, o LCD é solicitado a ler os pinos de dados.

Pino R / W: R / W = 0 gravará no registrador de instrução ou registrador de dados de acordo com a seleção do pino RS. R / W = 1 lerá do IR ou DR de acordo com a seleção do pino RS.

Operação RS R / W

0 0 gravação de IV como uma operação interna (exibição clara, etc.)

0 1 Sinalizador de leitura de ocupado (DB7) e contador de endereço (DB0 a DB6)

1 0 gravação DR como uma operação interna (DR para DDRAM ou CGRAM)

1 1 DR lido como uma operação interna (DDRAM ou CGRAM para DR)

Pinos D0-D7: Os dados são transferidos de e para o comando e os registros de dados por meio desses pinos.

Pinos de alimentação: os pinos V _ss, V _dd são usados para alimentar o Módulo LCD. Os pinos A, K irão alimentar a luz de fundo LED. Pinos V ₀ são usados para controlar o contraste.

Biblioteca 16x2 LCD CCS para MSP430

O tutorial é baseado na biblioteca criada por Dennis Eichmann. É muito fácil usar uma biblioteca com funções separadas para imprimir diferentes tipos de dados. Ele também tem disposições para exibir os dados em diferentes formas com zeros à esquerda, em branco e excluídos. É uma biblioteca bastante ampla e abrangente e pode ser configurada para as diferentes conexões. Aqui, o arquivo de cabeçalho é modificado para acomodar uma configuração paralela de 8 pinos para comunicação de dados. A biblioteca pode ser baixada no link abaixo, após baixar você siga os passos abaixo para adicionar a biblioteca ao CCS.

Baixe a biblioteca 16x2 para MSP430 - Code Composer Studio

Etapa 1: Criação de arquivos e projetos

Um projeto CCS padrão é criado usando o menu de arquivo. Na caixa de diálogo Criar projeto, selecione o dispositivo e dê hd44780 como o nome do projeto. Em Tipo de projeto e conjunto de ferramentas, selecione o tipo de saída como uma biblioteca estática e crie o projeto.

Na pista Explorador de Projetos (lado esquerdo), crie um arquivo de cabeçalho dentro da pasta de inclusão e nomeie-o como hd44780.h . Em seguida, copie o conteúdo do arquivo hd44780.h baixado para este arquivo recém-criado.

Agora crie o projeto principal alterando o tipo de saída para um executável e crie um projeto denominado CCS_LCD .

Etapa 2: Incluir os Caminhos de Pesquisa para o Projeto Principal

Na caixa de diálogo de propriedades do projeto hd44780 e dentro das opções de inclusão do compilador MSP430, adicione a pasta de inclusão no arquivo o caminho de pesquisa.

Em seguida, construa este projeto para criar os arquivos de vinculação necessários, como arquivos.lib . Construir isso criará o arquivo hd44780.lib dentro da pasta de depuração.

Etapa 3: inclua os caminhos de pesquisa para o linker

Na caixa de diálogo de propriedades para o projeto CCS_LCD e no caminho de pesquisa de arquivo da guia MSP430 Linker, inclua o hd44780.lib localizado dentro da pasta de depuração do projeto hd44780. A pasta de depuração também está incluída no caminho de pesquisa de arquivos.

A pasta de inclusão é novamente adicionada às opções de inclusão do compilador MSP430 do projeto CCS_LCD .

A biblioteca é compilada com êxito e adicionada ao vinculador do projeto principal.

Funções de LCD para display LCD 16x2 em MSP430

void hd44780_timer_isr (void): É chamado periodicamente no ISR do Timer A. O Timer A é usado para fazer periodicamente as funções do LCD, como limpar a tela, definir o cursor e exibir os dados. A função deve ser usada no ISR. Não retorna nada.

uint8_t hd44780_write_string (char * ch__string, uint8_t u8__row, uint8_t u8__column, uint8_t u8__cr_lf): Ele escreverá a string especificada no primeiro argumento.

char * ch__string: a string a ser gravada no buffer de dados (dentro da função hd44780_timer_isr ). Os dados serão copiados para o registrador de dados e para o registrador de instruções do IC LCD quando o hd44780_timer_isr for chamado periodicamente.

uint8_t u8__row: Define a linha na qual a string será escrita.

uint8_t u8__column: Define a coluna na qual a string será escrita.

uint8_t u8__cr_lf: Se for definido como 1, a linha será carregada para a próxima. Se for 0, a impressão pára na mesma linha.

void hd44780_clear_screen (void): Esta função irá limpar a tela inteira. Não retorna nada.

uint8_t hd44780_output_unsigned_16bit_value (uint16_t u16__value, uint8_t u8__leading_zero_handling, uint8_t u8__row, uint8_t u8__column, uint8_t u8__cr_lf): A função exibirá o valor não assinado de 16 bits no LCD.

uint16_t u16__value: O inteiro a ser exibido é fornecido no primeiro argumento.

uint8_t u8__leading_zero_handling: Se 0 for passado, zeros à esquerda serão mostrados e o valor inteiro será mostrado. Se 1 for passado, os zeros serão apagados. Se 2 for passado como parâmetro, apenas os dígitos significativos serão mostrados.

uint8_t u8__row: A linha na qual o inteiro é exibido é selecionada.

uint8_t u8__column: A coluna a ser impressa é selecionada usando o argumento.

uint8_t u8__cr_lf: Se for definido como 1, a linha será carregada para a próxima. Se for 0, a impressão pára na mesma linha.

Diagrama de circuito para interface de LCD com MSP430

O diagrama completo do circuito é ilustrado na imagem abaixo. Como você pode ver, as conexões de hardware são muito simples e alimentamos a placa completa usando um adaptador de 5V.

As conexões são feitas conforme o esboço acima. Consulte a tabela abaixo para obter as conexões detalhadas.

Vss	Terra da fonte de alimentação 5V
Vdd	5V
V0	Saída do potenciômetro
RS	P2.1
R / W	Terra
E	P2.0
D0	P1.0
D1	P1.1
D2	P1.2
D3	P1.3
D4	P1.4
D5	P1.5
D6	P1.6
D7	P1.7
UMA	Resistor 220 Ohm
K	Terra

O ânodo da luz de fundo LED não pode ser conectado diretamente a uma fonte de 5V. Deve ser conectado a uma resistência para minimizar o fluxo de corrente através do Módulo LCD. Fiz minhas conexões usando uma placa perf para soldar o LCD e, em seguida, usei fios de jumper para conectar o LCD à placa MSP430, minha configuração é a seguinte, mas você também pode simplesmente usar uma placa de ensaio para fazer as conexões.

Programando MSP430 usando Code Composer Studio para display LCD

O código completo usado neste projeto é fornecido no final desta página. A explicação de como usar o código é a seguinte. Primeiro, abra o arquivo de cabeçalho (hd44780.h) e inclua o número de peça do microcontrolador na primeira parte do arquivo.

#include "msp430g2553.h"

O cronômetro de watchdog deve ser interrompido primeiro. Os registros de controle DCOCTL e BCSCTL1 são usados para configurar o oscilador do microcontrolador. As linhas abaixo irão configurar o MCLK para 1MHZ.

WDTCTL = (WDTPW - WDTHOLD); BCSCTL1 = CALBC1_1MHZ; DCOCTL = CALDCO_1MHZ;

Os pinos da porta 1 devem ser mencionados como saída, que deve ser usada para os pinos de dados. O pino 0 e o pino 1 também devem ser mencionados como saída na porta 2, que será usada para os pinos RS e R / W.

P1DIR = 0xFF; P2DIR = (0x01 - 0x02);

O cronômetro embutido está sendo usado para exibir valores periodicamente. O temporizador A é selecionado com SMCLK (1MHZ) como a fonte do relógio e o modo contínuo sendo o modo de operação.

TA0CCR1 = 32768; TA0CCTL1 = CCIE; TA0CTL = (TASSEL_2 - MC_2 - TACLR);

As interrupções para os canais de comparação 1 e 2 e a interrupção de overflow do temporizador compartilham o mesmo vetor de interrupção ( TIMER0_A1_VECTOR ) com endereços iniciais diferentes. O canal 1 de comparação de captura (CCR1) usa 2 como o endereço, que está sendo usado no caso do switch.

#pragma vector = TIMER0_A1_VECTOR __interrupt void timer_0_a1_isr (void) { switch (TA0IV) { case 2: { hd44780_timer_isr (); pausa; } } }

Depois de ter seu código compilado, você pode carregá-lo na placa MSP430, conforme explicado no tutorial de introdução ao MSP430. Se tudo correr conforme o esperado, você deverá ver algum contraste no visor LCD, conforme mostrado abaixo.

Se o seu teste estiver muito escuro, você pode tentar ajustar o potenciômetro para obter melhor contraste. O funcionamento completo do projeto também pode ser encontrado no vídeo no link abaixo. Espero que você tenha gostado do projeto e achado interessante construir o seu próprio. Se você tiver alguma dúvida, deixe-as na seção de comentários abaixo. Você também pode escrever todas as suas perguntas técnicas em fóruns para obter respostas ou para iniciar uma discussão.