上次在51hei論壇發(fā)了個人肉驅(qū)動LCD1602的帖子，沒什么技術(shù)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
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//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)
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void init_devices(void)
{
CLI(); //disable all interrupts
DDRB = 0x03;
MCUCR = 0x00;
GICR = 0x00;
SEI(); //re-enable interrupts
}
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void Delay(unsigned int i)
{
while(i--);
}
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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;
}
}
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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�，相鄰的兩bit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�？吹綌�(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�。這里的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(guān)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(shù)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://www.raoushi.com/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(shù)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(guān)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。
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[復制鏈接]
