ЖК-модуль HT1621, 2,4 дюйма, 6-разрядный 7-сегментный (Arduino)

Arduino Справка

ЖК-модуль с контроллером HT1621 состоит из 6-и разрядов (7 сегментов) и дополнительно содержит индикатор батареи. Управление индикатора осуществляется по шине 3-Wire.

Подключение индикатора к плате Arduino Nano достаточно простое, индикатор содержит всего 5 контактов (или 6, дополнительный контакт может быть для отдельного питания подсветки). Три контакта эта шина управления CS WR Data, а два остальных это питание GND и VCC (5 В).

Для поддержки ЖК-модуля на базе платформы Arduino имеются несколько библиотек, одна из них это библиотека HT1621. Библиотека достаточно проста в использовании, поддерживает вывод на индикатор цифр и различных символов, так же имеет отдельную функцию для управления индикатором батареи.

Ниже показан скетч с простым примером использования библиотеки:

#include <HT1621.h> // http://rcl-radio.ru/wp-content/uploads/2024/06/HT1621-2.1.2.zip
 HT1621 lcd; 

void setup(){
  lcd.begin(6, 7, 8); // (cs, wr, Data)
  lcd.backlight(); 
  lcd.clear(); 
  lcd.print("HELLO");
  delay(5000);
  lcd.setBatteryLevel(3);
  lcd.print("HT1621");
  delay(5000);
  lcd.clear();
}

void loop(){
  lcd.print(millis()/1000.0, 1); 
  delay(100); 
}

Так же библиотека содержит несколько примеров которые Вы можете использовать для Ваших проектов.

Контроллер HT1621 может применяться с различными ЖК индикаторами,  следует учитывать, что все ЖК индикаторы разные, у них может быть разное кол-во выводов, кол-во сегментов, порядковый номер сегментов, такие индикаторы могут содержать сегментные группы в виде матрицы для вывода символов или содержать определенное кол-во сегментов в группе для вывода цифр или символов (7 сегментов или 16 сегментов). Поэтому предложенная библиотека подходит только конкретно для этого ЖК-модуля. Если Вам необходимо использовать контроллер HT1621 но с другим ЖК-индикатором, то необходимо понять как работает данный контроллер хотя бы на примере выше описанного ЖК-модуля, но без применения библиотек.

Как работает ЖК-индикатор можно узнать из  http://rcl-radio.ru/?p=131856.

Описание контроллера HT1621:

  • Напряжение питания: 2.4…5.2 В
  • Встроенный 256 kHz RC генератор
  • Работа с внешним 32.768 kHz кварцем или от источника частоты 256 kHz
  • Выбор напряжения смещения (bias) 1/2 или 1/3 и выбор продолжительности работы 1/2, 1/3 или 1/4 (duty)
    • 1/2 или 1/3 bias — уровень напряжения
    • 1/2, 1/3 или 1/4 duty — кол-во COM линий
  • Внутренний формирователь основной частоты
  • Две частоты работы драйвера звонка (2kHz/4kHz)
  • Режим пониженного энергопотребления
  • Внутренний генератор и WDT
  • Вывод основной частоты или вывод переполнения WDT
  • 8 видов источников для получения основной частоты и для WDT
  • 32×4 LCD драйвер
  • Встроенная оперативная память дисплея 32х4
  • Трехпроводный, последовательный интерфейс
  • Встроенное формирование частоты возбуждение LCD
  • Программное конфигурирование
  • Два режима работы: c данными и с командами
  • Операции обращения к памяти с автоинкрементом
  • Три режима доступа к данным
  • Вывод VLCD для настройки рабочего напряжения LCD

Память контроллера содержит 32 байта по 4-е бита, что дает возможность управления 128-ю сегментами ЖК-индикатора.

Как видно на скриншоте, каждый бит отвечает за одну COM линию, а один адрес отвечает за один вывод линии сегментов. Поэтому контроллер содержит 4 вывода под COM линию и 32 вывода под линию сегментов. Дополнительно есть выводы под подключение пьезоизлучателя и подключение кварцевого резонатора, в данном ЖК-модуле кварцевый резонатор не используется, используется внутренняя тактовая частота 256 кГц.

 

В данной ЖК-модуле который содержит 6 разрядов по 7 сегментов плюс запятые и индикатор батареи, подключение индикатора к ЖК-контроллеру достаточно упорядочено, а именно на каждый разряд отводится 2 адреса памяти и используются все 4-е COM линии. Адреса 0:1 (из адресов 0:31) отвечают только за самый младший разряд индикатора, а адреса 10:11 отвечают за самый старший разряд индикатора, при этом в разрядах где-то есть запятая, а где-то вместо запятой происходит управление индикатором батареи.

Для запуска ЖК-модуля используется две основные команды, это команда конфигурации (код 100) и команда записи памяти (код 101).

Отправка кода 100

Коды конфигурации необходимы для корректного запуска контроллера, в даташите имеется подробный список необходимых команд, но для запуска данного модуля необходимо всего 4-е команды:

  • data_100(HT1621_SYS_EN); // включение внутреннего тактового генератора
  • data_100(HT1621_BIAS); // использует 1/3 bias (3 уровня напряжений) и 4-е COM линии
  • data_100(HT1621_RC256); // Внутренняя тактовая частота RC-генератора 256 кГц
  • data_100(HT1621_LCD_ON); // включаем индикатор

Функция отправки кода 100

void data_100(int data){
     digitalWrite(LCD_CS,LOW);
   for(int i = 2; i >=0; i--){
     digitalWrite(LCD_WR,LOW);delayMicroseconds(10);
     digitalWrite(LCD_DATA, (0b100 >> i) & 1); 
     digitalWrite(LCD_WR,HIGH);delayMicroseconds(10);
     } 
   for(int i = 8; i >=0; i--){
     digitalWrite(LCD_WR,LOW);delayMicroseconds(10);
     digitalWrite(LCD_DATA, (data >> i) & 1); 
     digitalWrite(LCD_WR,HIGH);delayMicroseconds(10);
     } 
     delayMicroseconds(10);digitalWrite(LCD_CS,HIGH);
     delayMicroseconds(10);digitalWrite(LCD_WR,LOW);
     delayMicroseconds(10);
  }

Байт отправки кода 100 содержит двоичное число 100 и 9-ь бит кода команды.

Отправка кода 101

Код команды 101 (отправка данных в память) содержит двоичное число 101, адрес памяти А5:А0 и данные COM линии D0:D3.

Функция отправки кода 101

void data_101(int addr, int data){
     digitalWrite(LCD_CS,LOW);
   for(int i = 2; i >=0; i--){
     digitalWrite(LCD_WR,LOW);delayMicroseconds(10);
     digitalWrite(LCD_DATA, (0b101 >> i) & 1); 
     digitalWrite(LCD_WR,HIGH);delayMicroseconds(10);
     } 
   for(int i = 5; i >=0; i--){
     digitalWrite(LCD_WR,LOW);delayMicroseconds(10);
     digitalWrite(LCD_DATA, (addr >> i) & 1); 
     digitalWrite(LCD_WR,HIGH);delayMicroseconds(10);
     } 
   for(int i = 0; i <=3; i++){
     digitalWrite(LCD_WR,LOW);delayMicroseconds(10);
     digitalWrite(LCD_DATA, (data >> i) & 1); 
     digitalWrite(LCD_WR,HIGH);delayMicroseconds(10);
     }   
     delayMicroseconds(10);digitalWrite(LCD_CS,HIGH);
     delayMicroseconds(10);digitalWrite(LCD_WR,LOW);
  }  

Если для примера отправить две команды записи памяти:

data_101(0,0b0110);

data_101(1,0b1100);

то на индикаторе в самом младшем разряде загорится цифра 4, так как каждый бит отправляемый в память отвечает за свой сегмент индикатора.

Ниже показано распределение бит по сегментам:

data_101(0,0bABC DP);

data_101(1,0bFGED);

Как видно адрес 0 отвечает за сегменты ABC и dp, а адрес памяти 1 за сегменты FGED.

Ниже показан простой пример управления ЖК-индикатором без использования библиотек, это код поддерживает вывод цифр, добавить различные символы по примеру кода вывода цифр достаточно просто.

Основная функция для вывода цифр и символов:

 print_lcd(n, m, dp);

где:

n — это номер разряда, m — выводимая цифра или код символа(например код 11 выведет знак «-«),  dp — выводит запятую или управляет индикатором батареи.

Используя этот пример запуска ЖК-модуля на HT1621 Вы можете запустить любой другой ЖК-индикатор который использует контроллер HT1621.

#define LCD_CS    6
#define LCD_WR    7
#define LCD_DATA  8

#define HT1621_BIAS                 0x52                    // 1/3duty 4com
#define HT1621_SYS_DIS              0x00                    // Turn off the oscillator system oscillator and LCD bias generator
#define HT1621_SYS_EN               0x02                    // Turn on the system oscillator
#define HT1621_LCD_OFF              0x04                    // Turn off LCD bias
#define HT1621_LCD_ON               0x06                    // Turn on the LCE bias
#define HT1621_XTAL                 0x28                    // external clock
#define HT1621_RC256                0x30                    // internal clock


void setup() {
  pinMode(LCD_CS, OUTPUT);
  pinMode(LCD_WR, OUTPUT);
  pinMode(LCD_DATA, OUTPUT);
  digitalWrite(LCD_CS,HIGH);
  digitalWrite(LCD_WR,HIGH);
  data_100(HT1621_SYS_EN); // Turn on the system oscillator
  data_100(HT1621_BIAS);   // BIAS 13 4 public ports
  data_100(HT1621_RC256);  // Use RC_256K system clock source, on-chip RC oscillator
  data_100(HT1621_LCD_ON);
  clear_lcd();
}

void loop(){
  print_lcd(0, 6,false);
  print_lcd(1, 5,true);
  print_lcd(2, 4,false);
  print_lcd(3, 3,true);
  print_lcd(4, 2,true);
  print_lcd(5, 11,false);
  delay(500);
}

void print_lcd(byte raz, byte num, bool dp){
  switch(raz){
    case 0: raz=0;break;
    case 1: raz=2;break;
    case 2: raz=4;break;
    case 3: raz=6;break;
    case 4: raz=8;break;
    case 5: raz=10;break;
    }
  switch(num){
    case 0: data_101(raz,0b1110+dp);data_101(raz+1,0b1011);break;  // 0 
    case 1: data_101(raz,0b0110+dp);data_101(raz+1,0b0000);break;  // 1 
    case 2: data_101(raz,0b1100+dp);data_101(raz+1,0b0111);break;  // 2 
    case 3: data_101(raz,0b1110+dp);data_101(raz+1,0b0101);break;  // 3 
    case 4: data_101(raz,0b0110+dp);data_101(raz+1,0b1100);break;  // 4 
    case 5: data_101(raz,0b1010+dp);data_101(raz+1,0b1101);break;  // 5 
    case 6: data_101(raz,0b1010+dp);data_101(raz+1,0b1111);break;  // 6 
    case 7: data_101(raz,0b1110+dp);data_101(raz+1,0b0000);break;  // 7 
    case 8: data_101(raz,0b1110+dp);data_101(raz+1,0b1111);break;  // 8 
    case 9: data_101(raz,0b1110+dp);data_101(raz+1,0b1101);break;  // 9 
    case 10: data_101(raz,0);data_101(raz+1,0);break;  // пусто
    case 11: data_101(raz,0b0000);data_101(raz+1,0b0100);break;  // -
    }
  }

void clear_lcd(){for(int a=0;a<=32;a++){data_101(a,0);}}

void data_100(int data){
     digitalWrite(LCD_CS,LOW);
   for(int i = 2; i >=0; i--){
     digitalWrite(LCD_WR,LOW);delayMicroseconds(10);
     digitalWrite(LCD_DATA, (0b100 >> i) & 1); 
     digitalWrite(LCD_WR,HIGH);delayMicroseconds(10);
     } 
   for(int i = 8; i >=0; i--){
     digitalWrite(LCD_WR,LOW);delayMicroseconds(10);
     digitalWrite(LCD_DATA, (data >> i) & 1); 
     digitalWrite(LCD_WR,HIGH);delayMicroseconds(10);
     } 
     delayMicroseconds(10);digitalWrite(LCD_CS,HIGH);
     delayMicroseconds(10);digitalWrite(LCD_WR,LOW);
     delayMicroseconds(10);
  }

void data_101(int addr, int data){
     digitalWrite(LCD_CS,LOW);
   for(int i = 2; i >=0; i--){
     digitalWrite(LCD_WR,LOW);delayMicroseconds(10);
     digitalWrite(LCD_DATA, (0b101 >> i) & 1); 
     digitalWrite(LCD_WR,HIGH);delayMicroseconds(10);
     } 
   for(int i = 5; i >=0; i--){
     digitalWrite(LCD_WR,LOW);delayMicroseconds(10);
     digitalWrite(LCD_DATA, (addr >> i) & 1); 
     digitalWrite(LCD_WR,HIGH);delayMicroseconds(10);
     } 
   for(int i = 0; i <=3; i++){
     digitalWrite(LCD_WR,LOW);delayMicroseconds(10);
     digitalWrite(LCD_DATA, (data >> i) & 1); 
     digitalWrite(LCD_WR,HIGH);delayMicroseconds(10);
     }   
     delayMicroseconds(10);digitalWrite(LCD_CS,HIGH);
     delayMicroseconds(10);digitalWrite(LCD_WR,LOW);
  }  

Практический пример использования ЖК-модуля на контроллере HT1621

Соберем для примера простые часы на базе DS3231. На дисплей будет выводится время (часы—минуты) и температура (датчик температуры встроен в DS3231). Так же часы будут иметь две кнопки коррекции времени.

Соберите схему

Скетч

#define LCD_CS    6
#define LCD_WR    7
#define LCD_DATA  8

#define HH  2
#define MM  3

#define HT1621_BIAS                 0x52                    // 1/3duty 4com
#define HT1621_SYS_DIS              0x00                    // Turn off the oscillator system oscillator and LCD bias generator
#define HT1621_SYS_EN               0x02                    // Turn on the system oscillator
#define HT1621_LCD_OFF              0x04                    // Turn off LCD bias
#define HT1621_LCD_ON               0x06                    // Turn on the LCE bias
#define HT1621_XTAL                 0x28                    // external clock
#define HT1621_RC256                0x30                    // internal clock

#include <Wire.h>
#include <DS3231.h> // http://rcl-radio.ru/wp-content/uploads/2022/10/DS3231.zip
  DS3231 clock;
  RTCDateTime DateTime;

unsigned long times;
int hour,minut,secon,temp;

void setup() {
  clock.begin();
  //clock.setDateTime(__DATE__, __TIME__); // Устанавливаем время на часах, основываясь на времени компиляции скетча
  pinMode(LCD_CS, OUTPUT);
  pinMode(LCD_WR, OUTPUT);
  pinMode(LCD_DATA, OUTPUT);
  pinMode(HH,INPUT_PULLUP);
  pinMode(MM,INPUT_PULLUP);
  digitalWrite(LCD_CS,HIGH);
  digitalWrite(LCD_WR,HIGH);
  data_100(HT1621_SYS_EN); // Turn on the system oscillator
  data_100(HT1621_BIAS);   // BIAS 13 4 public ports
  data_100(HT1621_RC256);  // Use RC_256K system clock source, on-chip RC oscillator
  data_100(HT1621_LCD_ON);
  clear_lcd();
}

void loop(){
  DateTime = clock.getDateTime();
  hour = DateTime.hour;
  minut = DateTime.minute; 
  secon = DateTime.second;

  if(digitalRead(HH)==LOW){hour++;if(hour>23){hour=0;} clock.setDateTime(2024, 2, 22, hour, minut, 0);} 
  if(digitalRead(MM)==LOW){minut++;if(minut>59){minut=0;} clock.setDateTime(2024, 2, 22, hour, minut, 0);} 

  if(secon<50){
  print_lcd(0, minut%10,false);
  print_lcd(1, minut/10%10,false);
  if(millis()-times<500){print_lcd(2, 11,false);print_lcd(3, 11,false);}
  if(millis()-times>=500){print_lcd(2, 10,false);print_lcd(3, 10,false);}
  if(millis()-times>=1000){times=millis();}
  print_lcd(4, hour%10,false);
  print_lcd(5, hour/10%10,false);
  }
  if(secon>=50){
  temp=clock.readTemperature()*10;
  
  print_lcd(5, 10,false);
  print_lcd(4, temp/100%10,false);
  print_lcd(3, temp/10%10,false);
  print_lcd(2, temp%10,true);
  print_lcd(1, 12,false);
  print_lcd(0, 13,false);
  }

  delay(200);
}

void print_lcd(byte raz, byte num, bool dp){
  switch(raz){
    case 0: raz=0;break;
    case 1: raz=2;break;
    case 2: raz=4;break;
    case 3: raz=6;break;
    case 4: raz=8;break;
    case 5: raz=10;break;
    }
  switch(num){
    case 0: data_101(raz,0b1110+dp);data_101(raz+1,0b1011);break;  // 0 
    case 1: data_101(raz,0b0110+dp);data_101(raz+1,0b0000);break;  // 1 
    case 2: data_101(raz,0b1100+dp);data_101(raz+1,0b0111);break;  // 2 
    case 3: data_101(raz,0b1110+dp);data_101(raz+1,0b0101);break;  // 3 
    case 4: data_101(raz,0b0110+dp);data_101(raz+1,0b1100);break;  // 4 
    case 5: data_101(raz,0b1010+dp);data_101(raz+1,0b1101);break;  // 5 
    case 6: data_101(raz,0b1010+dp);data_101(raz+1,0b1111);break;  // 6 
    case 7: data_101(raz,0b1110+dp);data_101(raz+1,0b0000);break;  // 7 
    case 8: data_101(raz,0b1110+dp);data_101(raz+1,0b1111);break;  // 8 
    case 9: data_101(raz,0b1110+dp);data_101(raz+1,0b1101);break;  // 9 
    case 10: data_101(raz,0);data_101(raz+1,0);break;  // пусто
    case 11: data_101(raz,0b0000);data_101(raz+1,0b0100);break;  // -
    case 12: data_101(raz,0b1100);data_101(raz+1,0b1100);break; // градус
    case 13: data_101(raz,0b1000);data_101(raz+1,0b1011);break; // C
    }
  }

void clear_lcd(){for(int a=0;a<=32;a++){data_101(a,0);}}

void data_100(int data){
     digitalWrite(LCD_CS,LOW);
   for(int i = 2; i >=0; i--){
     digitalWrite(LCD_WR,LOW);delayMicroseconds(10);
     digitalWrite(LCD_DATA, (0b100 >> i) & 1); 
     digitalWrite(LCD_WR,HIGH);delayMicroseconds(10);
     } 
   for(int i = 8; i >=0; i--){
     digitalWrite(LCD_WR,LOW);delayMicroseconds(10);
     digitalWrite(LCD_DATA, (data >> i) & 1); 
     digitalWrite(LCD_WR,HIGH);delayMicroseconds(10);
     } 
     delayMicroseconds(10);digitalWrite(LCD_CS,HIGH);
     delayMicroseconds(10);digitalWrite(LCD_WR,LOW);
     delayMicroseconds(10);
  }

void data_101(int addr, int data){
     digitalWrite(LCD_CS,LOW);
   for(int i = 2; i >=0; i--){
     digitalWrite(LCD_WR,LOW);delayMicroseconds(10);
     digitalWrite(LCD_DATA, (0b101 >> i) & 1); 
     digitalWrite(LCD_WR,HIGH);delayMicroseconds(10);
     } 
   for(int i = 5; i >=0; i--){
     digitalWrite(LCD_WR,LOW);delayMicroseconds(10);
     digitalWrite(LCD_DATA, (addr >> i) & 1); 
     digitalWrite(LCD_WR,HIGH);delayMicroseconds(10);
     } 
   for(int i = 0; i <=3; i++){
     digitalWrite(LCD_WR,LOW);delayMicroseconds(10);
     digitalWrite(LCD_DATA, (data >> i) & 1); 
     digitalWrite(LCD_WR,HIGH);delayMicroseconds(10);
     }   
     delayMicroseconds(10);digitalWrite(LCD_CS,HIGH);
     delayMicroseconds(10);digitalWrite(LCD_WR,LOW);
  }  

Дополнительные материалы:

Обновлено: 17.08.2024 в 17:48 | Просмотров: 863
5,00 (8)
Загрузка...
Похожие статьи
Осциллограф на Arduino (LCD TFT 2.4")
На базе Arduino UNO или NANO можно сделать простой осциллограф с минимальными функциями. В осциллографе применен дисплей LCD TFT 2,4 (SPFD5408). Максимальная частота сигнала которую можно фиксировать осциллографом 20000 Гц. Длительной развертки осциллографа можно менять от 0,1 до 20 мс. Максимальное напряжение подаваемое на вход осциллографа 5 В. Разрешение дисплея 320х240 точек. Осциллограф имеет четыре режима работы: Основной режим (доступен после включения осциллографа) - в основном...

Простой осциллограф на Arduino Nano (Uno) + TLC5540 + Nokia 5110
На рисунке показана схема простого осциллографа на Arduino Nano (Uno) состоящего из платы Arduino, LCD дисплей 84×48 Nokia 5110 и быстродействующего 8-и битного АЦП TLC5540. TLC5540 — представляет собой быстродействующий 8 битный АЦП, который осуществляет преобразование с производительностью до 40 MSPS. Тактовые импульсы для АЦП поступают с 9 цифрового выхода Arduino. Частота тактовых импульсов 8 МГц. Полоса пропускания осциллографа до 500 кГц (четыре периода на экран), но фактически...

Atmega88 + IR (Arduino IDE)
Микроконтроллер Atmega88 может стать отличной заменой сильно подорожавших плат Arduino Nano. Большое кол-во проектов создаваемых на платах Arduino Nano часто используют небольшое объем памяти и применять Arduino Nano в данных проектах нецелесообразно.  Atmega88 имеет 8 кБ программируемой Flash памяти, 1кБ SRAM памяти и 512 байта EEPROM. Микроконтроллер Atmega88 поддерживается средой программирования Arduino IDE, так же большинство библиотек совместимы с этими контроллерами. Как...

Простой осциллограф на Arduino Nano (Uno) + TLC5540 + TFT-дисплей SPI 320×240
Ранее на странице http://rcl-radio.ru/?p=63088 рассматривался пример создания осциллографа с использованием быстродействующего АЦП TLC5540 с выводом информации на LCD дисплей 84×48 Nokia 5110. На этой странице показан пример аналогичного осциллографа, но с использованием TFT-дисплея SPI 320×240 на контроллере ILI9341C. TLC5540 — представляет собой быстродействующий 8 битный АЦП, который осуществляет преобразование с производительностью до 40 MSPS. Тактовые импульсы для АЦП поступают с 9...

Si4703 + HT1621 (Arduino)
На базе двух модулей Si4703 и HT1621 можно собрать простое FM-радио. Более подробно об FM-модуле можно узнать из http://rcl-radio.ru/?p=108688, а ЖК модуль HT1621 подробно описан в http://rcl-radio.ru/?p=132305. Если коротко, то ЖК-модуль с контроллером HT1621 состоит из 6-и разрядов (7 сегментов) и дополнительно содержит индикатор батареи. Управление индикатора осуществляется по шине 3-Wire. Напряжение питания 5 В. Модуль Si4703 представляет собой FM-радиоприёмник (УКВ от 76 МГц до 108 МГц)...

Добавить комментарий

Войти с помощью: