I2C接続LCD

I2C接続LCD
1. I2C
  　I2Cインタフェースについては、別項を参照してください。このインタフェースは2本のバスラインで複数の回路を接続できます。
2. LCD回路
  ｗｓNAKさんのボードを利用しています。小型の液晶文字表示を行います。英数字と記号が表示可能です。他に3個のLED表示とスイッチ入力が可能です。LCD液晶の詳細は、こちらを参照してください。
  
  　ｗｓNAKさんの回路図を参照させていただきます。LCDは4bit接続で、Aポートの下位4ビットを利用しています。
  　LCDのバックライトは、PA3 で制御できますが、PA3は液晶への文字表示にも利用していますから、文字表示したら再設定する必要があります（文字を送るたびにバックライトがちらつくことになります）。バックライトの制御は、基板のジャンパーで固定にすることもできます。
3. コマンド
  <lcdda> はI2Cアドレスで、0x74です。次がコマンド種別で、1 は文字位置、２は文字列の指定です。続けて、文字列を送り、最後に 0 を送ります。各行の文字列は最大16文字です。文字位置は水平位置が１から１６、ｙが１または２です。xは文字番号、yは行数になります。
  　コマンド種別３でLCDの文字をクリアします。5 はバックライトのオン/オフ、6 はLED への表示を行います。コマンドが可変長になるため、最後に 0 が必要です。
```
文字位置指定:<lcdda><1><x><y>  ;x=1..16 y=1,2
文字列表示 :<lcdda><2><char_1>..<char_n><0>
クリア     :<lcdda><3><0>
バックライト:<lcdda><5><2/1><0>
LED表示:<lcdda><6><led_Pat+1><0>
```

プログラム

接続試験用マスタソース

I2C接続LCDの試験用プログラムです。最初に　"hello"　と"stand by"を表示します。バックライトの点滅、LED の表示、などのテストも行います。(注：コマンド設計にバグがあり、コマンドとスレーブプログラムを変更しました。プログラムテストはこのマスターソースでは実行していませんから不具合があるかもしれません)

//////////////////////////////////////////////////
// I2Cマスターテストプログラム      //  
//LCD制御
//I2Cデバイスアドレスは0x74
//コマンド 1:文字列、2:文字列、3:クリア

//ポートB、A0 をLED表示（動作確認用）

#include <16f88.h>

#fuses INTRC_IO,NOWDT,NOPROTECT,NOLVP,NOBROWNOUT
#use delay(clock = 4000000)           
#use i2c(MASTER,slow,sda=PIN_B1,scl=PIN_B4)

#use fast_io(B)
#use fast_io(A)

//メイン関数/////////////////////////////////////////
#define lcddva 0x74
#define Leddva 0x64
#define seg6dva 0x62

#include <string.h>

int i,val;
int tm,num;
int loopcnt;
char moji1[]="Hello";
char moji2[]="stand by";

void main(){

    val=0;
    tm=0;
    loopcnt=0;
    //set_tris_c(0x99);          //RB 7-4:IN 3-0:OUT
     
    output_float(PIN_B1);       //I2C pin float
    output_float(PIN_B4);     
    //Cポートに出力する場合、set_tris_c()が必要 
    set_tris_a(0xF0);          //RB 7-4:IN 3-0:OUT
    set_tris_b(0xED);   
    delay_ms(100); //wait for Client up  
       
    while(1){

    output_bit(PIN_A3,tm);//動作確認
    tm = ~tm;
                    
    i2c_start();       
   i2c_write(lcddva);
   i2c_write(1);//番地コマンド 
   i2c_write(1);
   i2c_write(2);//行
   i2c_write(0);
   i2c_stop();
   delay_ms(1);

   i2c_start();
   i2c_write(lcddva);
   i2c_write(2);//文字            
   for(i=0;i<=strlen(moji1);i++){
        i2c_write(moji1[i] );
     }
   i2c_stop();
   delay_ms(1);

   i2c_start();       
   i2c_write(lcddva);
   i2c_write(1);
   i2c_write(1);
   i2c_write(1);//1行 
   i2c_write(0);
   i2c_stop();
   delay_ms(1);

   i2c_start();       
   i2c_write(lcddva);      
   i2c_write(2);//文字               
   for(i=0;i<=strlen(moji2);i++){
        i2c_write(moji2[i] );
     }
   i2c_stop();
                                                
   loopcnt++;                        
   delay_ms(500);

 }         
}

I2C接続スレーブソース

　割り込みで、0 がクルまで chbuf[] に受信し、０　を受信したら、main　側で、コマンド種別に対応する処理を行います。
（バグ発見：バックライトの設定で　0 を受信すると、次の文字は受信していません。コマンド種別1,2 以外は、固定長としコマンドの最後の0は不要とするよう変更する必要があります。）

//I2C Slave
//Display to LCD
//SD1602:16chara * 2

//LCD data:DB7 RA3,DB6 RA2,DB5 RA1,DB4 RA0
//LCD E:RB3,RW:RB7,RS:RB6,
//CN2: GND,+5V,SCL,SDA
//CN1:VPP,VDD,GND,PDA,PCL
//LED1:RA0,LED2:RA1,LED3:RA2,BackLight:RA3,COMON:RA4
//SW1:RA1,SW2:RA2,SW3:RA3 COMMON RB0

//setcursor :<lcdda><1><x+1><y> x=1-10 y=1,2
//string:<2><char_1>..<char_n><0>
//clear lcd:<lcdda><3><0>
//send command(No effect):<lcdda><4><command><para><0>
//backlight :<lcdda><5><2/1><0>
//set led  :<lcdda><6><led_Pat+1><0>
//wait after command send

//問題
//LCDのみ出力してもLEDが点滅する
//2行目のデータが1行目に表示される

#include <16F88.h>
#include <stdlib.h>

#fuses HS,NOWDT,NOLVP,NOBROWNOUT
#use delay(clock = 4000000)      
#use I2c(slave,sda=PIN_B1,scl=PIN_B4,address=0x74,FORCE_HW)//address must be EvenNumber

#use fast_io(B)
#use fast_io(A)

#define LineMax 16

//LCD connection
#byte db = 5  // PORTA address
#define Amode 0xE0 //Aport I/O 
#define rs PIN_B6 //chip select
#define rw PIN_B7 //read/write
#define stb PIN_B3 //E strobe

void outchbuf(int i);

void lcd_init();//-------- initialize
void lcd_ready();//------- busy check
void lcd_cmd(cmd);//------ send command
void lcd_data(string);//-- display string
void lcd_clear(); //------ clear display
int lcd_status(); //

int ch2;
int state,done;
int cp;
int alt;
char chbuf[17]={2,'h','e','l','l','o','\0'};
int backLight=2;
int ledPat=0;
int ddcm;

#INT_SSP
void ssp_interupt (){
    
   state=i2c_isr_state();
   //output_high(PIN_A3);//backLight on
   
   if(state>=0x80){//addrs match with master read         
           
          set_tris_a(0x07);
          output_low(PIN_B0);     
          i2c_write((input_a()>>1) & 0x7);//return sw value
          set_tris_a(0xE0);
          
    }
    else if(state >0){//adrs match with master write
           ch2=i2c_read();
           chbuf[cp++]=ch2;
                   
           if(cp > LineMax) cp--;
            
           if (ch2=='\0') {
                   //output_toggle(PIN_A3);//check
                   cp=0;
                   done=1;
           }
           
    }    
}

void main (){
 
      set_tris_b(0x36);    
      set_tris_a(0xE0);
      
      cp=0;       
      alt=0;
      //lpcnt=0;
           
      output_float(PIN_B4);  //I2C pin float
      output_float(PIN_B1);  //I2C pin float
      
      set_tris_b(0x36);
      output_low(stb);
      output_low(rs);
      
      lcd_init();//set 4bit mode
      lcd_clear();

      lcd_cmd(0xC0);
      lcd_data("stand by");
      lcd_cmd(0x80);
      

      enable_interrupts(GLOBAL);      //全ての割り込みを許可
      enable_interrupts(INT_SSP);     //SSP割り込みを許可

      //delay_ms(1000);
      set_tris_a(0xE0);

      done=1;
     output_bit(PIN_A4,1);

      while (1) {
                                                            
        if(done){
           switch(chbuf[0]){
              case 1:ddcm=0x80 + chbuf[1]-1;//firstLine
                      if (chbuf[2]==2) ddcm += 0x40;//second line
                      lcd_cmd(ddcm);
                      break;

              case 2 :outchbuf(1);//string
                      break;

              case 3:lcd_cmd(0x1);//clear
                      break;
              
              case 4://lcd_cmd(chbuf[1]);
                      //outchbuf(2);
                      break;

              case 5:backLight=chbuf[1]-1;
                     break;

              case 6:ledPat=chbuf[1]-1;//LED
                     break;
               
                                
              }
           done=0;
           }

    
        output_bit(PIN_A0,bit_test(ledPat,0));//LED
        output_bit(PIN_A1,bit_test(ledPat,1));
        output_bit(PIN_A2,bit_test(ledPat,2));
        output_bit(PIN_A4,0);
        //delay_ms(10);
     output_bit(PIN_A4,1);
            
        output_bit(PIN_A3,bit_test(backLight,0));//backLight
         
    //lpcnt++;
        //delay_ms(50);
        
   }     
}

void outchbuf(int i){
 while(chbuf[i] != 0){
        lcd_data(chbuf[i]);
        i++;
     //delay_us(10);
 }
}       

//lcd command out for init
void lcd_incmd(int cmd){
        db = cmd;       //mode command
        output_low(rw); //set write
        output_low(rs); //set rs low
        output_high(stb);//strobe
        output_low(stb);
        delay_us(100);
}

//initialize LCD
//set 4bit mode
void lcd_init(){
        
        delay_ms(15);
        lcd_incmd(0x30);                        //8bit mode set

        delay_ms(5);
        lcd_incmd(0x30);                        //8bit mode set
        
        delay_ms(5);
        lcd_incmd(0x30);                        //8bit mode set

        delay_ms(5);
        lcd_incmd(0x20);                        //4bit mode set
        
        delay_ms(5);
        lcd_cmd(0x2C);          //DL=0 4bit mode
        lcd_cmd(0x08);          //display off C=D=B=0
        lcd_cmd(0x0C);          //display on C=D=1 B=0
        lcd_cmd(0x06);          //entry I/D=1 S=0
        
        //delay_ms(2);
        //while(bit_test(lcd_status(),7));
}


//send data to LCD
void lcd_data(int asci){
        db = asci>>4 | 0x10;    //set upper data
        output_low(rw); //set write
        output_high(rs);        //set rs high
        output_high(stb);       //strobe
        output_low(stb);

        db = (asci & 0xF) | 0x10;               //set lower data
        output_high(stb);       //strobe
        output_low(stb);        
        //delay_us(200);//busy check しないとき200必要
        while(bit_test(lcd_status(),7));//check busy
}

//read status
int lcd_status(){
        
        int high,low;

        output_bit(PIN_A4,1);

        set_tris_a(Amode | 0x0F);       //set input mode
        output_low(rs);
        output_high(rw);
                        //read mode
        output_high(stb);       
        high=db & 0xF;                  //input A ,read upper   
        output_low(stb);

        //delay_us(10);
        output_high(stb); 
        low=db & 0xF;                   //inputA ,read lower
        output_low(stb);
        
        set_tris_a(Amode);
        
        return(high<<4 | (low));        //return status
}

//send command
void lcd_cmd(int cmd){
        //set upper data to PORTA & set PA4=0(LED common)
 
        output_low(rw);   //set write
        output_low(rs);   //set rs low
        output_high(stb);  //strobe
     db = cmd>>4 | 0x10;
        output_low(stb);;

        output_high(stb);  //strobe
        db=(cmd & 0xF) | 0x10;  
        output_low(stb);
    delay_us(5);
     //delay_ms(2);
        
        while(bit_test(lcd_status(),7));
}


//  clear display clear function
void lcd_clear(){
        lcd_cmd(1);  //initialize command
     delay_ms(10);
     lcd_cmd(2);
     delay_ms(2);
        //delay_ms(2);
    //while(bit_test(lcd_status(),7));
}

I2C接続LCD

I2C接続LCD

I2C

LCD回路

コマンド

プログラム

接続試験用マスタソース

I2C接続スレーブソース