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標題: 成功了!任意2個io直接驅(qū)動LCD1602,并且不需外加芯片。 [打印本頁]

作者: zhu123    時間: 2013-8-6 15:39
標題: 成功了!任意2個io直接驅(qū)動LCD1602,并且不需外加芯片。
上次在51hei論壇發(fā)了個人肉驅(qū)動LCD1602的帖子,沒什么技術含量,居然得褲子,有點不好意思,正好這幾天有點時間,于是就再做一個小試驗,用盡量少的IO來驅(qū)動1602,以適應在某些引腳較少的MCU,如Tiny系列等。廢話少說,先上圖,如果大家覺得有意思請起個哄...






說明一下,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線,其中一根傳送RS和E信號,另一根傳送D4~D7信號,即用四位總線驅(qū)動。

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,不過要另加一個電容和一個二極管。



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更新:

無線饋電及傳送數(shù)據(jù)。





===更新程序和電路===============================================
這就是電路,細心的朋友會發(fā)現(xiàn)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(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為串行。


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
//===================================================
//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)

//===================================================
void init_devices(void)
{
  CLI(); //disable all interrupts
  DDRB  = 0x03;
  MCUCR = 0x00;
  GICR  = 0x00;
  SEI(); //re-enable interrupts
}

//===================================================
void Delay(unsigned int i)
{
  while(i--);
}        

//===================================================
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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回復藍色天空
一個管腳通過rc,實現(xiàn)4個端口有點危險,
建議改成3個管腳實現(xiàn)。
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回復longquan 巔
原來如此,靠相差很大的時間常數(shù)實現(xiàn)的
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回復millwood0
"靠相差很大的時間常數(shù)實現(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時間常數(shù)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(shù)據(jù)傳送速度很慢的問題,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,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(jié)構(gòu),來暫存待顯示的內(nèi)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(nèi)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(qū)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(shù)的選擇,也大大放寬了要求,傳送速度和普通的驅(qū)動方式相當。
    大多數(shù)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)絡來提高數(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(shù)據(jù)線的上電平符合LCD1602的要求(VH>4V,VL<1V)。實際測試表現(xiàn)如何?用了簡單的方法進行模擬:1.不斷發(fā)送數(shù)據(jù),然后打通手機瞬間,把手機天線緊靠數(shù)據(jù)線,未發(fā)現(xiàn)異常。 2.用工作中的示波器信號線的地線,不斷觸碰LCD1602相關引腳,也未發(fā)現(xiàn)異常。當然這種測試并不規(guī)范,所以這種驅(qū)動方式玩玩可以,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,不過要另加一個電容和一個二極管。



=====更新===========================================================


回復 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(jīng)有這技術用于數(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,不過這是需要專用芯片來解調(diào),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://m.zg4o1577.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,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的 74HC595 ,就能完成任務。



當時為了方便沒在電源上加載數(shù)據(jù),而單獨引了一根數(shù)據(jù)線,所以看到是三根引線(VCC,GND,DAT),實際上完全可以把數(shù)據(jù)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(diào) OneWire 通訊,并驅(qū)動三位數(shù)碼管的情況。
發(fā)送端(MCU)的調(diào)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。





哈哈,沒想到這個貼子會有這么多回復
貌似討論技術的不多,其實還沒到實用階段,顯示更新速度是最大缺陷,希望有人能改進。

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回復yutianyiren
看了解釋,不知道理解為單總線合不合理,也就是通過rc時間常數(shù)去控制兩位數(shù)據(jù)傳輸時的間隔,沒四位數(shù)據(jù)為一個單元,另外的一個端口相當于使能端口,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.
你平時就是看這些書籍的嗎...
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那本書我只是收藏,沒怎看。收藏價值可搜索本壇“子母電容”

回復flyhouse 丷_丷
st7920驅(qū)動的液晶就2根數(shù)據(jù)線,不過價格是1602的約5倍!
另外還有個辦法,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。

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SkyGz 網(wǎng)友提供了一個創(chuàng)意,一根線都不要接...
于是,就想起無線供電,應該也很有趣,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。






這個一個簡單的高頻振蕩器,頻率約3MHz,mega16的輸出端對其進行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hameyou
能不能把無線的電路貼出來,讓大家都學學!
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無線部分沒實用價值,只是玩玩,距離太近了,效率很低。無線饋電我不熟悉,壇內(nèi)有用無線點亮40W燈泡的貼子,可以參考。
電路貼出來,學習就免了,倒是大家可以看看如何改進,使傳得更遠。

點擊圖片看清晰大圖:


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。

要用無線傳送數(shù)據(jù),要解決單個信道串行傳送數(shù)據(jù)問題,由于樓主位的驅(qū)動方式用兩個I0驅(qū)動LCD1602,用兩通道無線傳輸較復雜。所以,這里要先解決一個IO驅(qū)動LCD的問題。下圖是一個IO通過74HC595轉(zhuǎn)換后驅(qū)動LCD的原理圖,單線的關鍵原理基本上還是利用了不同RC常數(shù),把串行數(shù)據(jù)、時鐘、鎖存信號混合一起傳送。觀察各點的波形圖可以大致看出其工作的詳細情況。
單線傳送方式實現(xiàn)后,就可以通過單通信的無線傳送方式把這根線代替了。

點擊圖片查看清晰大圖:


回復cddyy
樓主的無線傳送是125khz,100% ask調(diào)制嗎?
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回復wjccui
無線饋電及傳送數(shù)據(jù)???我很想知道那個是怎么回事,望高人指點。
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回復up101
只是想請教一下無線傳輸電力和數(shù)據(jù)的知識,lz能講解一下嗎
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是1MHz的100% ask調(diào)制,也叫OOK。前面的貼子也說過了,我本身對無線數(shù)傳和饋電也不熟悉,只是隨便弄。


回復richards
樓主 大哥 我想把這個移植到 51單片機上去 請問我應該改寫什么東西?O(∩_∩)O謝謝
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只需修改#define中對應的IO口操作方法,以及匹配延時函數(shù)中的參數(shù)與實際一致。
硬件上要求IO口具有推拉輸出。

作者: zhu123    時間: 2013-8-6 15:40
原理圖和程序如果頂?shù)娜硕?近期就放出
作者: ymh1314520    時間: 2013-8-6 16:01
很不錯。。 51hei有你更精彩!!!!!!!!
作者: aimei    時間: 2013-8-10 00:08
單片機是怎么機震的。。。

無線那個不錯。。。。51hei有你更精彩!!
作者: dyun1988    時間: 2013-8-18 10:23
不錯!!!!!!!!!!!!!!有程序就好!!
作者: cq201zhaoyu    時間: 2013-8-24 06:20
創(chuàng)意不錯,學習學習。
作者: le_mf    時間: 2013-9-7 18:29
我對無線的那個比較感興趣
作者: tgjfjeg    時間: 2013-9-22 16:58
頂,頂,這個我很要要的,就是沒搞懂
作者: sunaiming    時間: 2013-9-23 11:49

辛苦了!謝謝樓主分享。
作者: smartphone    時間: 2013-9-28 00:44
大俠級別的人啊!
作者: 13620819446    時間: 2013-9-28 13:39
在哪里看啊~~
作者: xiaoafei    時間: 2013-10-4 20:21
好好學習,天天向上
作者: 二十出頭    時間: 2013-10-5 21:09
樓主焊工不錯!
作者: I_love_文芳    時間: 2013-10-28 07:19
51hei有你更精彩!!
作者: dengjianw    時間: 2013-11-2 15:45
好狂頂
作者: liusheng    時間: 2013-11-10 18:40
{:soso_e179:}{:soso_e179:}
作者: zerxon    時間: 2013-11-21 12:53
哇,超贊,坐等樓主共享
作者: 16062399    時間: 2013-11-25 20:33
高手,學習了!
作者: 金屬蒙皮    時間: 2013-11-25 23:11
我對無線的那個比較感興趣
作者: m182892    時間: 2013-12-15 10:04
真是牛人,厲害。
作者: xjlfh    時間: 2013-12-24 13:41
游客 220.179.174.x 發(fā)表于 2013-11-25 23:20
麻煩看看ocmj4x8c-3不顯示啊,請教了。數(shù)據(jù)口接89c51哪口呢?

#include   

/******************************************************************/
//* 定義接口信息*/
//******************************************************************/
sbit RS =P2^4;        P2.4        RS   D/I
sbit WRD=P2^5;      P2.5        R/W   SID
sbit E= P2^6;          P2.6       EN    SCLK
sbit PSB=P2^1;       P2.1       PSB
sbit RES=P2^3;       P2.3       RST
作者: xzxlove    時間: 2013-12-25 15:51
樓主很有創(chuàng)新的頭腦啊,頂你
作者: amgpj    時間: 2014-2-27 22:59
太有創(chuàng)意
作者: dengxianqin    時間: 2014-3-19 17:29
好東西啊
作者: LIUBZ258    時間: 2014-4-1 00:41
不錯!!!頂一個!!!
作者: combat579    時間: 2014-5-6 11:30
頂一個 51hei有你更精彩!!
作者: zonghedui    時間: 2014-5-22 10:08
好東西學習了
作者: 藍靈魔君    時間: 2014-7-2 14:43
這個就是液晶發(fā)送串行數(shù)據(jù)吧,聽老師說過,可以穿行,也可以并行
作者: xwzaa    時間: 2014-7-3 10:04
太厲害了!
作者: wo_sxc    時間: 2014-8-29 19:46
牛啊!!!!!!!!!
作者: 折斷的影子    時間: 2014-8-29 19:52
求分享
作者: 愛德華    時間: 2014-8-30 07:25
真心羨慕,求資料!
作者: 937166474    時間: 2014-9-1 21:20
樓主,快點方程序吧
作者: yds1024    時間: 2014-9-13 08:25
頂啊,必須頂。要看原理圖和程序

作者: xing3198    時間: 2014-9-17 23:57
頂啊,必須頂。要看原理圖和程序

作者: tianxing    時間: 2014-10-14 17:05
這個很實用的。
作者: 露露    時間: 2014-10-15 20:32
我 要原理圖和程序啊
作者: tianxing    時間: 2014-10-17 20:40
希望能有機會學習。
作者: yuner    時間: 2014-10-17 21:33
鼓掌,學習一下
作者: yuner    時間: 2014-10-17 21:33
很有創(chuàng)意
作者: ynuman    時間: 2014-11-16 14:11
高人,創(chuàng)意無限
作者: szzheng    時間: 2014-11-20 11:31
學習中
作者: cdljb789    時間: 2014-11-25 10:49
創(chuàng)意無限
作者: 大家覺    時間: 2014-11-28 20:06
1602原來還可以串口啊
作者: xing3198    時間: 2014-12-1 00:11
很有用的資料,謝謝分享!!
作者: pigpighhkk    時間: 2014-12-3 12:43
頂一個
作者: 幸運阿風    時間: 2014-12-6 14:29
無線啊。。厲害
作者: liht1634    時間: 2014-12-6 15:10
無線饋電及傳送數(shù)據(jù),這個我喜歡,不過線圈是不是太大了
作者: whqh    時間: 2014-12-7 19:27
謝謝了,望早點分享到。
作者: fengye615    時間: 2014-12-15 11:51

不錯!!!!!!!!!!!!!!有程序更好!
作者: ying97421    時間: 2014-12-24 20:56
很厲害,學習一下
作者: 986861262    時間: 2015-2-3 17:24
不錯不錯
作者: 13328730780    時間: 2015-3-21 00:59
好啊.學習了
作者: jy11    時間: 2015-3-21 04:24
一般般
作者: 子慕love    時間: 2015-3-21 09:53
碉堡了  顛覆了我對1602的世界觀。。。。。
作者: 51hei電控2112312    時間: 2015-3-21 22:59
VERY  GOOD!!!
作者: miuifen    時間: 2015-3-22 16:42
有1602你這版本的說明書  就好了  你是用I2c驅(qū)動嗎   
作者: khuohuo    時間: 2015-3-25 11:14
頂,頂,這個我很要要的
作者: 2316888    時間: 2015-3-30 17:58
這元件搭得太好了。
作者: yq11999    時間: 2015-3-31 20:55
牛人的貼,必須得頂!!!
作者: hai861017    時間: 2015-4-1 10:53
樓主真牛!
作者: dingmingzhou    時間: 2015-4-1 20:30
數(shù)據(jù)口為P0
作者: fanxb    時間: 2015-4-2 14:49

作者: 6ningning    時間: 2015-4-12 14:49
這個列害呀。
作者: l754768458    時間: 2015-4-18 15:28
不錯不錯
作者: lsl1002    時間: 2015-4-18 22:17
頂,確實很牛
作者: jack88    時間: 2015-4-22 12:29
擼主真厲害,佩服佩服
作者: jjbboox    時間: 2015-5-18 16:57
希望樓主能把原理講講清楚
看了半天還是不清楚并行口怎么就能串行輸入的。
貌似是靠電容進行物理移位過去的,但是也沒看到1602上有電容啊?(2根線的方式)

看代碼也無法倒推出原理啊
作者: 華人科技    時間: 2015-6-8 13:29
頂是必須的
作者: dely2009    時間: 2015-6-14 10:15
樓主高人,玩出的境界還是不一般地.....
作者: PLA    時間: 2015-6-16 13:10
高手呀!
作者: holkin    時間: 2015-6-25 10:31
大神啊!直接跪拜!
作者: mtkmt6225    時間: 2015-8-21 09:33
好,收藏了!
作者: hslcac    時間: 2015-8-29 23:19
無線充送系統(tǒng)很先進啊,學習了訂樓組
作者: beautiful-life    時間: 2015-8-30 08:44
樓主,我怎么沒看到單片機振蕩電路呢?這也能工作,好神奇!
作者: 岳達    時間: 2015-8-30 10:05
牛逼啊
作者: 為了女    時間: 2015-9-6 22:56
高手在民間,頂!
作者: 血一    時間: 2015-9-7 14:19
感覺不錯哦,頂起
作者: TRANSHUMAN    時間: 2015-9-8 11:21
創(chuàng)意不錯,學習學習。
作者: somexu    時間: 2015-10-13 16:58
嘆為觀止啊
作者: yangkai3bu    時間: 2015-10-21 15:58
大神啊,拜倒了。
作者: 798265341    時間: 2015-10-23 16:03
狂人,真是大神望有更多的經(jīng)典
作者: mjh630    時間: 2016-3-21 10:25
e有時可以看到,有時不行啊
作者: weimada    時間: 2016-4-4 13:09
厲害! 51hei有你更精彩!!
作者: dragon19790000    時間: 2016-4-8 11:03
學習了,真的不錯!!
作者: captainiron    時間: 2016-5-9 21:49
真厲害
作者: 愛玩單片機    時間: 2016-5-17 14:04
太精彩了正需要
作者: lizhendong    時間: 2016-10-4 16:57
51hei ,你太牛了,真給力
作者: 雪玉寐影    時間: 2016-10-31 17:36
果然沒有最簡,只有更簡,1602只用1根數(shù)據(jù)線,電路還如此簡單,簡直絕了
作者: vs795    時間: 2016-10-31 23:06
看了半天還是看不懂是什么來的!
作者: dxa572862121    時間: 2016-11-7 12:12
大神級別。
作者: ztflove51    時間: 2016-12-24 10:10
厲害,厲害,仰慕
作者: keven17    時間: 2016-12-25 10:50
大神請收下我的膝蓋
作者: liuzhaoxin1020    時間: 2016-12-25 16:18
樓主厲害,分享一下原件清單
作者: 繁華一世簡    時間: 2017-1-2 18:57
樓主太牛了
作者: atl0402    時間: 2017-1-3 14:53
原來牛人也在這里,看來來晚了
作者: bg7nr    時間: 2017-2-23 23:39
真心羨慕,求資料!
作者: hangmw    時間: 2017-2-24 09:07
無線的那個比較好
作者: hangmw    時間: 2017-2-24 09:09
無線的那個比較好
作者: gdatgb    時間: 2017-3-1 22:35
謝謝樓主分享。太厲害了! 也學習一下!




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