39_42.pdf

P R O J E K T Y

Yampp-3/USB, czêæ 3

Graficzny wywietlacz LCD w Yamppie 3/USB

Ciek³okrystaliczne

wywietlacze graficzne s¹

coraz czêciej stosowane

w konstrukcjach amatorskich.

Mo¿na je bowiem

wymontowaæ z tanich,

u¿ywanych telefonów

komórkowych. W artykule

opisujemy sposób

wykorzystania wywietlacza

graficznego z telefonu Nokia

w Yamppie.

Rekomendacje : nowoczesny

odtwarzacz dla fanów

empetrójkowych nagrañ,

doskonale dostosowany do

wspó³pracy z programowymi

odtwarzaczami stosowanymi

w PC.

Jak wczeniej wspomnia³em,

do yamppa-3/USB zamiast wy-

wietlacza alfanumerycznego mo¿-

na pod³¹czyæ graficzny wywiet-

lacz LCD. Oprogramowanie syste-

mowe umo¿liwia obs³ugê wywiet-

laczy wykorzystywanych w wiêk-

szoci telefonów komórkowych fir-

my Nokia. S¹ to wywietlacze

o wymiarach oko³o 40x35 mm

(pole widoczne 30x23 mm), o or-

ganizacji 84x48 pikseli i maj¹

wbudowany kontroler PCD8544

firmy Philips. W tab. 1 zawarto

zestawienie typów wywietlaczy

oraz modeli telefonów, które mo¿-

na wykorzystaæ w yamppie.

napiêciem o wartoci od

2,7 do 3,3V. Charakteryzuje

siê niskim poborem pr¹du oraz

minimaln¹ liczb¹ elementów ze-

wnêtrznych potrzebnych do jego

prawid³owej pracy. Na rys. 6

przedstawiono schemat blokowy

uk³adu PCD8544. Pamiêæ RAM

kontrolera jest zorganizowana tak,

aby umo¿liwiæ wywietlenie 6

linii tekstu po 14 znaków w ka¿-

dej. Ze wzglêdu na brak wbudo-

wanego generatora znaków, wzory

zdefiniowanych czcionek musz¹

byæ umieszczone w pamiêci mik-

rokontrolera, a do wywietlacza

wysy³ane s¹ dane powoduj¹ce

bezporednie odwzorowywanie

znaków przez zapalenie lub

zgaszenie pikseli wywietlacza.

Dane do sterownika wprowa-

dzane s¹ szeregowo poprzez wej-

cie SDIN , w takt sygna³u zega-

rowego podanego na wejcie

SCLK . Sygna³ SCE jest sygna³em

zezwolenia na przyjmowanie da-

nych do rejestrów, a sygna³ D/C

s³u¿y do wyboru trybu wprowa-

dzania danych lub komend. Syg-

na³y SDIN, SCLK i SCE s¹ zgodne

z sygna³ami popularnego standar-

du magistrali szeregowej SPI, co

u³atwia pod³¹czenie wywietlacza

do mikrokontrolera posiadaj¹cego

taki interfejs - a zastosowany

w yamppie Atmega161 do takich

nale¿y.

Krótka charakterystyka

kontrolera

PCD8544 jest jednouk³adowym

kontrolerem graficznej matrycy

LCD, zawieraj¹cym szeregowy in-

terfejs wejciowy, pamiêæ RAM

wraz z licznikami oraz uk³adami

adresowania kolumn i wierszy,

drivery kolumn i wierszy, genera-

tor zegarowy oraz uk³ad wytwa-

rzania napiêæ zasilaj¹cych matry-

ce LCD wraz z automatyczn¹ kom-

pensacj¹ temperaturow¹ ustawie-

nia kontrastu. Mo¿na go zasilaæ

Elektronika Praktyczna 2/2003

Yampp-3/USB

Yampp-3/USB

Rys. 6. Schemat blokowy uk³adu PCD8544

zystor podci¹gaj¹cy oraz dioda

pod³¹czona do nó¿ki 8 uk³adu

IC1. W tym przypadku wywiet-

lacz zasilany jest napiêciem

3,3 V pochodz¹cym ze stabilizato-

ra IC5. Dodatkowo nale¿y po³¹-

czyæ przewodem wyprowadzenie

numer 26 procesora IC1 z nó¿k¹

9 uk³adu IC6, a pomiêdzy wypro-

wadzenie sygna³u RESET yamp-

pa (wyprowadzenie 4 uk³adu IC1)

a masê wlutowaæ dodatkowy kon-

densator 100 nF, ewentualnie za-

stosowaæ scalony uk³ad zeruj¹cy

(np. DS1813). Niestety, ten sposób

pod³¹czenia ogranicza dopuszczal-

n¹ d³ugoæ przewodów ³¹cz¹cych

LCD z p³ytk¹ yamppa do oko³o

15...20 cm.

Na rys. 8 pokazano alterna-

tywny sposób pod³¹czenia wy-

wietlacza do istniej¹cych na

p³ytce yamppa z³¹cz: J1 (z³¹cze

programuj¹ce) oraz J2 (z³¹cze

wywietlacza) z mo¿liwoci¹ za-

stosowania nieco d³u¿szych prze-

wodów po³¹czeniowych. Jego wa-

d¹ jest koniecznoæ wykonania

dodatkowej p³ytki konwertera po-

ziomów, znajduj¹cej siê w pobli-

¿u wywietlacza. W sk³ad tego

konwertera wchodzi uk³ad

74LVC245 - taki sam jak uk³ad

U6 zastosowany na p³ytce

yamppa - oraz stabilizator napiê-

cia 3,3 V w postaci szeregowego

rezystora i diody Zenera. Ten

sposób pod³¹czenia równie¿ wy-

maga dodania kondensatora

100nF lub scalonego uk³adu ge-

neruj¹cego sygna³ RESET.

Je¿eli zastosujemy wywietlacz

typu LPH-7779, to pod³¹czenie

do niego przewodów nie stwarza

¿adnego problemu, poniewa¿

mo¿na je przylutowaæ wprost do

z³oconych styków wywietlacza.

Zastosowanie wywietlacza z wy-

prowadzeniami dostosowanymi

do gumy przewodz¹cej poci¹ga

za sob¹ koniecznoæ wykonania

p³ytki drukowanej z polami kon-

Oprócz magistrali SPI, do wy-

wietlacza nale¿y doprowadziæ

sygna³ D/C, sygna³ Reset, napiêcie

zasilania oraz do wyprowadzenia

VOUT (VLCD) pod³¹czyæ konden-

sator filtruj¹cy napiêcie zasilaj¹ce

matrycê. Nale¿y podkreliæ, ¿e do

prawid³owej pracy wywietlacza

niezbêdne jest podanie sygna³u

RESET po za³¹czeniu zasilania.

Maksymalna prêdkoæ przesy³ania

danych do wywietlacza jest du¿a

i wynosi 4Mb/s (yampp wysy³a

dane z prêdkoci¹ oko³o 2 Mb/s).

Pe³na specyfikacja tego kontrolera

dostêpna jest na p³ycie CD-EP2/

2003 lub w Internecie pod adre-

sem http://www.semiconduc-

tors.philips.com/acrobat/da-

tasheets/PCD8544_1.pdf.

Poniewa¿ yampp by³ pierwot-

nie przystosowany do wywietla-

czy alfanumerycznych, nie posia-

da specjalnego z³¹cza do pod-

³¹czenia graficznego ekranu LCD,

aczkolwiek niewykluczone jest, ¿e

nowe wersje p³ytek drukowanych

tego odtwarzacza bêd¹ takie z³¹-

cze posiadaæ.

Na razie musimy wiêc pora-

dziæ sobie inaczej. Istniej¹ dwa

sposoby pod³¹czenia wywietla-

cza. Pierwszy - prostszy - polega

na bezporednim przylutowaniu

przewodów z wywietlacza w od-

powiednie punkty p³ytki yamppa,

jak pokazano na rys. 7 . Magistrala

SPI oraz sygna³ RESET s¹ pod-

³¹czone do wywietlacza w tym

samym miejscu co dekoder MP3,

czyli za konwerterem poziomów

IC6. Sygna³ SCE doprowadzony

jest poprzez jedn¹, niewykorzys-

tan¹ wczeniej, bramkê uk³adu

IC6, a odpowiedni poziom sygna-

³u D/C zapewnia dodatkowy re-

Pod³¹czenie wywietlacza

graficznego do yamppa

Jednoczesna praca dekodera

MP3 oraz wywietlacza, pod³¹czo-

nych do tej samej magistrali SPI,

jest mo¿liwa ze wzglêdu na za-

stosowanie oddzielnych sygna³ów

aktywuj¹cych zapis danych do

dekodera - sygna³y MP3 i BSYNC

oraz wywietlacza - czyli sygna³

LCD_E do³¹czony do wejcia SCE

wywietlacza. Znajduj¹cy siê we-

wn¹trz dekodera bufor dla stru-

mienia MPEG umo¿liwia bezprob-

lemow¹ obs³ugê wywietlacza, nie

powoduj¹c ¿adnych przerw w pro-

cesie dekodowania.

Tab. 1

Typ LCD

Modele

Liczba wy-

Komentarz

telefonów prowadzeñ

LPH-7366 lub LPH-7666 N5110, N5150, 9

Wyprowadzenia na gumce

N6110, N6150

przewodz¹cej, posiada plastikow¹

matówkê do podwietlania

diodami LED

LPH-7677 lub LPH-7690 N3210, N6210

LPH-7779

N3310, N3330, 8

Wyprowadzenia na z³oconych

N5510

stykach. Najlepszy wybór

ECM-A-1091

N8210, N8250

Jak LPH-7366

Elektronika Praktyczna 2/2003

Yampp-3/USB

Tab. 2

Numer styku:

Dla 8-stykowych:

VDD SCLK SDIN

D/C

SCE

GND VOUT RES

Dla 9-stykowych:

VDD SCLK SDIN

D/C

SCE

OSC

GND VOUT RES

Rys. 7. Schemat do³¹czenia

wywietlacza LCD do p³ytki

yamppa

konfiguracji oprogramowania oraz

do uruchomienia odtwarzacza.

Najpierw musimy za³adowaæ do

procesora tablicê generatora zna-

ków dla graficznego wywietlacza,

która ze wzglêdu na obszernoæ

jest umiejscowiona na samym koñ-

cu pamiêci Flash procesora - za

programem bootloadera. W tym ce-

lu wykorzystamy specjalny pro-

gram loadera, który po za³adowa-

niu go do procesora przepisze

tablicê znaków w odpowiednie

miejsce pamiêci Flash mikrokon-

trolera. Najpierw pod³¹czamy do

yamppa kabel USB i uruchamia-

my yamppLinka. Jeli w pamiêci

yamppa nie ma poprzedniej wer-

sji oprogramowania, czyli zawiera

ona jedynie bootloader, to nale¿y

go uaktywniæ przez naciniêcie

i przytrzymanie klawisza STOP na

klawiaturze lokalnej oraz naci-

niêcie przycisku RESET na p³ytce

yamppa. Nastêpnie z menu Ac-

tions programu yamppLink wybie-

ramy Update Firmware i ³adujemy

do yamppa plik o nazwie char-

gen_loader.bin , znajduj¹cy siê

wewn¹trz folderu y3u_Graph_LCD

pakietu oprogramowania systemo-

wego. Jeli wszystko przebieg³o

pomylnie oraz wywietlacz zosta³

pod³¹czony prawid³owo, to po

2...3 sekundach powinnimy zo-

baczyæ na wywietlaczu LCD ko-

munikat wiadcz¹cy o jego pra-

wid³owym dzia³aniu (oraz instruk-

cjê w jêzyku angielskim o dal-

szym postêpowaniu). £adowanie

generatora znaków wykonujemy

tylko raz i podobnie jak w przy-

padku bootloadera, nie ma ko-

niecznoci jego powtarzania przy

okazji wymiany oprogramowania

czy innych zmian w konfiguracji

yamppa, chyba ¿e skorzystamy

z programowania poprzez interfejs

SPI, co powoduje wykasowanie

ca³ej zawartoci pamiêci Flash

mikrokontrolera.

Teraz mo¿na za³adowaæ w³a-

ciwe oprogramowanie, ale wcze-

niej trzeba dokonaæ odpowied-

nich modyfikacji wewn¹trz pliku

Constants.h . Poprzez zmianê ko-

mentarzy nale¿y ustawiæ rodzaj

wywietlacza na 7, czyli wy-

wietlacz graficzny, zapisaæ zmo-

dyfikowany plik oraz skompilo-

waæ ca³oæ za pomoc¹ kompila-

tora GCC. Nastêpnie ponownie

z menu Actions programu yamp-

pLink wybieramy Update Firm-

ware i ³adujemy do yamppa otrzy-

many w wyniku kompilacji plik

yampp3_usb.bin . Nie musimy

przy tym restartowaæ yamppa,

poniewa¿ po wywietleniu komu-

nikatu o poprawnej pracy wy-

wietlacza, yampp automatycznie

przechodzi do procedury oczeki-

wania na wgranie oprogramowa-

nia, czyli do bootloadera. Po

za³adowaniu w³aciwego oprogra-

mowania, yampp powinien pod-

j¹æ normaln¹ pracê, wywietlaj¹c

dane na do³¹czonym wywietla-

czu graficznym.

Na fot. 9 przedstawiono pra-

cuj¹cego yamppa 3/USB, z pod³¹-

czonym (wed³ug pierwszej meto-

dy) graficznym wywietlaczem

LCD typu LPH-7366.

Plik Constants.h zawiera jesz-

cze kilka dodatkowych ustawieñ

odnosz¹cych siê do wywietlaczy

graficznych. I tak po kolei. Pole-

cenie GRAPHICS_LCD_CONTRAST

ustawia odpowiedni kontrast

wywietlacza, przy czym im wiêk-

sza wartoæ, tym wiêkszy kont-

rast. Usuniêcie komentarza z linii

LCD_NEGATIV spowoduje, ¿e wy-

wietlane bêd¹ jasne znaki na

ciemnym tle, a usuniêcie komen-

tarza z linii ALT_BAR_STYLE spo-

woduje zmianê wygl¹du paska

postêpu odtwarzania.

taktowymi lub wykorzystania

fragmentu p³ytki z uszkodzonego

telefonu komórkowego - po od-

powiednim przyciêciu i przyluto-

waniu przewodów do istniej¹-

cych cie¿ek b¹d przelotek. Wy-

konanie takiej p³ytki we w³asnym

zakresie wymaga trochê precyzji

i cierpliwoci, poniewa¿ odleg-

³oæ pomiêdzy poszczególnymi

stykami wywietlacza wynosi

1 mm, a wymagana szerokoæ

cie¿ki pola stykowego oko³o 0,4

mm. Rozk³ad wyprowadzeñ po-

szczególnych wywietlaczy poda-

no w tab. 2 . Je¿eli patrzymy na

wywietlacz od strony wyprowa-

dzeñ i mamy wyprowadzenia

u góry wywietlacza, to styk nu-

mer 1 znajduje siê po lewej

stronie z³¹cza. W przypadku za-

stosowania wywietlaczy z 9-sty-

kowym z³¹czem wyprowadzenie

OSC (styk 6) nale¿y po³¹czyæ z

VDD (styk 1).

Uruchomienie oraz

konfiguracja

Po wykonaniu niezbêdnych

modyfikacji i po³¹czeñ do wy-

wietlacza, mo¿emy przyst¹piæ do

Rys. 8. Alternatywny sposób do³¹czenia wywietlacza LCD do p³ytki

yamppa

Elektronika Praktyczna 2/2003

Yampp-3/USB

Fot. 9. Yampp z wywietlaczem

typu LPH-7366

pikseli (plik o d³ugoci 446 baj-

tów), po czym nale¿y j¹ wgraæ do

yamppa 3/USB za pomoc¹ progra-

mu yamppLink, wybieraj¹c z me-

nu Actions funkcjê Write Logo to

EEPROM . YamppLink musi byæ

w stanie Connected . Istnieje rów-

nie¿ mo¿liwoæ wgrania loga

o rozmiarach 84x40 pikseli, lecz

na razie yamppLink nie obs³uguje

jeszcze ³adowania tego typu ob-

razków.

Kolejna mo¿liwoæ to prawi-

d³owe wywietlanie zestawu zna-

ków diakrytycznych, czyli np.

polskich ogonków. Katalog

Lang , znajduj¹cy siê wewn¹trz

pakietu oprogramowania, zawie-

ra definicje polskich znaków

narodowych w postaci pliku PO-

LISH.BIN , który mo¿e zostaæ za-

³adowany na dysk yamppa

w specjalnie do tego celu prze-

znaczone miejsce formatu YADL.

Niestety, w obecnej wersji pro-

gram yamppLink nie udostêpnia

jeszcze tej funkcji, lecz nie jest

wykluczone, ¿e wkrótce bêdzie

dostêpna jego nowsza wersja,

Fot. 10. Logo yamppa wywietlane

podczas uruchamiania oraz

w trybie STOP

Dodatkowe mo¿liwoci

Zastosowanie graficznego wy-

wietlacza poci¹ga za sob¹ kilka

dodatkowych mo¿liwoci. Po pier-

wsze, mamy mo¿liwoæ wgrania

dowolnego obrazka, czyli graficz-

nego loga, pojawiaj¹cego siê na

wywietlaczu podczas uruchamia-

nia yamppa oraz w trybie STOP

( fot. 10 ). W tym celu nale¿y przy-

gotowaæ sobie dowoln¹ czarno-

bia³¹ bitmapê o rozmiarach 84x32

obs³uguj¹ca opisan¹ funkcjê.

Z mojej strony mogê tylko do-

daæ, ¿e ów plik musi byæ za-

³adowany do sektora o numerze

4 na dysku yamppa.

S¹dzê, ¿e ten artyku³ u³atwi

Czytelnikom zbudowanie swojego

w³asnego odtwarzacza MP3, a jego

budowa i u¿ytkowanie bêdzie

ród³em wielkiej satysfakcji.

Romuald Bia³y

http://www.yamppsoft.prv.pl

Elektronika Praktyczna 2/2003

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: