Gelişen mikrokontrol teknolojileri ve artan bilgi birikimi sayesinde geliştirici düzeyinde daha yaygın kullanımına olanak tanımıştır. Burada elimden geldiği kadar bazı örnekler sunmaya çalışacağım... Görüleceği gibi ilk örneklerimizde çoğunlukla ASM üzerinde iken daha sonraları C üzerinde örnekler yer almaktadır. Hatta ilerleyen zamanlarda Arduino örneklerinin yer alması kaçınılmaz olacaktır.

1 Ağustos 2013 Perşembe

Atmega8 ve MCP3550 ile LM35 termometre

Şu ana kadar LM35 ile çalışırken işlemcilerin(Atmega8 ve Atmega16) üzerindeki ADC'leri kullanmak durumunda kaldım. Başka bir devre yapmak için elime geçen MCP3550 ADC'sini işlemci ile kullanmak için çalışırken, çıkış açısından ne yapıp yapmadığını iyi bildiğim LM35 ile deneme ihtiyacı hissetim .
Dolayısı ile sonuçta "Atmega8 ve MCP3550 ile LM35 termometre" projesi ortaya çıktı.

LM35

Şekil-1 :Kablonun ucuna lehimlenmiş LM35.

Artık sıcaklık ile uğraşmaya başlayan her elektronikçinin en azından bir kez uygulama geliştirdikleri bu entegre 3 bacaklı fiziksel yapısı transitörlere (BC237) benzer. (en azından bu projede kullanılan)

Doğrudan santigrade çıkışı verebildiğinden 10mV/C gibi bir ölçeğe sahiptir.

-55 ile +150C aralığında öçüm yapabilen entegre 4 ile 30V besleme aralığında çalışabilmektedir.
Normalde +5V aralığında çalışırken 0 ile 150 derece sıcaklığını ölçebilir. Eksi sıcaklığı ölçebilmesi için Vout çıkışının 0V seviyesine göre bir direnç ile daha eksi gerilime çekilmesi gerekir. Yada LM35'in 0V seviyesi yukarı çekilir . Örneğin 1.3V gibi bir gerilime; seri diyotların gerilimidir.
Şekil-2 :LM35 negatif sıcaklığı ölçmek için veri kağıtlarında öngörülen şeması.

Bu noktada iş ADC'ye düşüyor. Özellikle LM35'in GND bacağı ile Vout bacağı arasındaki gerilimi ölçebilecek bir kapasitede bir ADC gerekliğidir. (Bu devrenin GND ile LM35'in GND bacağı aynı olmadığını dikkate almak gerekir.

MCP3550

Şekil-3 :MCP3550 kartı ön ve arka.

Microchip firması tarafından üretilmiş küçük ve az bacak sayısı ile kullanımı basitleştirilmiş bir ADC'dir.

En azından sıfırlama, harici saat sinyali gibi ihtiyaçları bulunmayan ADC 2.7V ile 5.5V tek besleme ile çalışabilir. Özellikle fark girişlerinin bulunması bu proje için biçilmiş kaftandır. Otomatik iç ofset ve kazanç kalibrasyonu sayesinde kullanıcıya fazla iş düşmeden ADC'nin çevirme işlemini yapmana olana tanır.
Şekil-4 :MCP3550 bacak bağlantıları

Piyasada yaygın olarak kullanılan ADC0831 8 bitlik işlemci veya işlemcinin kendi üzerindeki 10 bitlik işlemcinin yanında MCP3550 22 bitlik (bir biti işaret biti olduğundan aslında 21 bitlik) çözünürlük gerçekten oldukça yüksek kalmakta. Bu da girişe uygulanan gerilimin çok daha hassas okunabileceği (dijitalleştirilebileceği) anlamını taşıyor.


Normade SPI bağlantısı bir giriş, bir çıkış, bir saat ve bir de çip seçme (seçeneğe bağlı) uçları ile master ve slave aletler arasında veri iletişimini sağlar. MCP3550 entegresine veri gönderme gibi bir durum olmadığı için bu uç kullanılmadan sadece 3 bacak ile (SPI) haberleşmesi yapılmaktadır. MCP3550 açısından bu üç bacak saat, çıkış ve çip seçme uçlarıdır. İşlemciye MCP3550'den başka entegre bağlanmayacağı zaman çip seçme ucu bile kullanılmayabilir. (sürekli aktif oalcak şekilde toprağa bağlamak yeterlidir)
Şekil-5 :İşlemci ile MCP3550 iletişim dalga şekli

Entegre üzerinde ölçüm için kullanılan diğer bacak ise Vref bacağıdır. Bu ölçüm için gereken referans gerilim girişidir. Tabi projede doğrudan 5V aralığı kullanılması planlandığı için bu bacak 10Ohm üzerinden Vcc hattına bağlanmıştır. (tabii filtre kondansatörü ile)

Bit-21 işaret biti olarak verilmektedir. Tek bir beslemede negatif olayının nereden geldiğin anlamak için ADC'nin yapısındaki fark girişleri kavramını incelemek gerekir. Bu ADC üzerinde ölçümler doğrudan GND ucuna göre değil de Vin- ve Vin+ uçlarının birbiri ile kıyaslanması ile yapılır. Dolayısı ile Vin+ ucu Vin- ucuna göre daha pozitifse değer pozitf olarak tanımlanır, Vin+ ucu Vin- ucuna göre daha negatifse değer negatif olarak tanımlanır. (Tabii kim ne derse desin sonuçta bu uçlarda GND'ye göre tanımlıdır-Commond Mod kavramı ile incelenebilir) Girişlerin bu şekildeki yapısı projedeki LM35 ile yapılan devrede negatif sıcaklığın ölçülebilmesine olanak tanımaktadır.
Şekil-6 :MCP3550 bit ve tanımları

ADC 22 bit olmasına rağmen Vref gerilimi aşımı olduğu takdirde işlemciye bunu bildirmek amacı ile Bit- 22. bit için pozitif yöndeki taşma (taşmada lojik-1 olur), Bit-23. bit ise negatif (taşmada lojik 1 olur) yöndeki taşmayı belirtmek için kullanılmaktadır. Bit-24 ise ADC'nin veri çevirme işleminin tamamlayıp tamamlamadığını göstermek için kullanılır. (Lojik -0 konumunda) Tabii ki bu veri çıkış bacağı üzerinden saat darbesi değişiminde yapılır.

SPI veri iletişimini farklı modları (yöntemleri) vardır). Bu projede Mode 1,1 kullanılacaktır. Bunun anlamı Saat sinyali Lojik-1 olarak gelecek ve lojik-0 geçişinde veri okunacak. DRY biti lojik-0 ise okumaya devam edecek. Ve ondan sonraki veriler hep Lojik-1 kenarında okunacak. Tabii projede ADC'nin CS bacağı sürekli lojik-0 konumunda tutularak okuma işlemine hazır halde tutulmaktadır.

Veriler 8 bitlik 3 grup halinde işlemciye aktarılır. Verilerden MSB ilk ve LSB son olarak iletilmektedir.
Her ne kadar işlemci üzerinde SPI için port bulunsa da projede ADC ile yazılım ile oluşturulmuş SPI kullanılmıştır.

CS bacak kontrolu yapmak isteyenler için ; CS lojik-0 yapıldığında ADC'nin okuma ve veriyi hazırlaması için okumaya başlamadan bir süre vermeleri gerekmektedir.

Gerisi işlemci ile bilgisayar arasındaki iletişime ve verilerin yorumlanmasında bilgisayara kalır.

Devre

Şekil-7 :LM35, MCP3550 ve işlemci kartı bir arada lehimlenmiş halde.

Projede RS232 (seri) iletişim kullanılması öngörülmektedir. RS232 modülü ile başlayarak, ikinci modülümüz işlemci modülüdür ki, haliyle Atmega8 işlemcisi üzerinde yer almaktadır, üçüncü modülümüz LM35'in bağlandığı ADC modülüdür. RS232 modülü ile İşlemci modü birbirine 10 yollu yassı kablo ile bağlı iken işlemci modülü ile ADC modülü kablolar ile birbirine lehimlenmiştir.
Şekil-8 :RS232 haberleşme kartı.

Şekil-9 :MCP3550 ADC için oluşturulmuş devre.

Hiç adetim olmadığı halde ADC modülü üzerindeki ADC haricindeki elemanlar (direnç, kondansatör ve diyotlar) uzay montaj yapmak durumunda kaldım.

İsteyenler kendileri bunları düzenleyip bir kart üzerinde toplayabilir.
Şekil-10 :İşlemci kartının arkasındaki ADC kablo bağlantıları.

Tabii ki ADC ile LM35'de kablolar ile birbirlerine lehimlenmişlerdir.
Şekil-11 :İşlemci kartı ve RS232 haberleşme kartı arasındaki bağlantıyı sağlayan kablo.

Şema

Devrenin kalbini IC1 (Atmega8) işlemcisi oluşturuyor. İşlemcinin saat sinyali ihtiyacını C5, C6 (27pF) kondansatörler ve XT1 (3,6864MHz) kristal sağlamaktadır. İşlemciye bağlı R6 (1k) direnç üzerinden LED1 (led) devrenin çalışma durumu hakkında kullanıcıya bilgi verecektir. Sıcaklık algılayıcı IC2 (LM35) tarafından sağlanmaktadır. IC2 (LM35) üzerinde eksi sıcaklık değerlerini ölçmek için gerekli gerilim değerini sağlayan D1 ve D2 (1N4148) diyotları IC2 (LM35)GND bacağı ile devrenin GND arasına bağlıdır ve IC2 (LM35) çıkışı ile devrenin GND arasında R1 (22k) direnç kullanılmaktadır.

IC3 (MCP3550) buradaki asıl konumuz olup LM35 çıkışının analog değerini dijitale çevirmek ve işlemciye göndermek üzere kullanılmaktadır. IC2 (LM35) çıkış bacağı IC3 (MCP3559) Vin+ bacağına bağlıdır (ADC ölçüm ucu).Aynı zamanda IC2 (LM35) GND bacağı (D1 diyodunun bağlı olduğu uç) IC3 (MCP3559) Vin- bacağını bağlıdır. IC3 (MCP3559) Vref bacağı ile Vcc bacağı arasına bağlı R2(10Ohm) direç ile ADC Vref gerilim karşılanır ve Vref bacağı ile GND arasına bağlı C1 (100nF)) kondansatör ile Vref bacağı üzerindeki gerilim dalgalanmaları filtre edilmektedir.

C10,C11,C12,C14 (10µF) ve IC5 (MAX232)bilgisayar ile işlemci kartı arasında RS232 iletişimini düzenliyor. P2 DB9 seri port konnektörüdür. LED2 (LED),R7 (1k) Aslında bu kart için kullanılsa da, projede devrenin çalıştığını gösteren besleme monitörüdür.

P1 üzerinden devreye gelen besleme beslemenin ters takılmasına karşı her durumda çalışması içiD2 (2W10M)köprü diyodun IC4 (7805) girişine gelir. IC4 (7805 ) projede yer alan tüm elemanların besleme gerilimini (+5V) regüle ederek sisteme verir.


Not: Şemada L1 10µH gösterilmiş ise de kullanılması gerekli değildir. Bu eleman köprü ile değiştirilebilir.
Şekil-12:Blok şeması
Şekil-13:Devre şeması (ST1 ve ST2 (2x5) konnektörü gösterilmemiştir)

Devre Yapımı

Devre montajı açısından kritik bir durum yoktur. Görüldüğü gibi devre son derece sadedir. Sadece kabloları karta lehimlerken kısa devre olmamaları için dikkatli olmak yerinde olacaktır. Tek uğraştıracak bölüm ne yazık ki ADC ve LM35 arasındaki bağlantılardır. Belki ileride bu konuyu güncelleyebilirim.
Şekil-14:Kartların alttaki yolları

Şekil-15:Kartların üstteki yolları (SMD)

Şekil-16:Kartların eleman yerleşimi.(Eleman yerleşiminde kırmızı ile gösterilen elemanlar bu projede kullanılmamaktadır. Lütfen dikkate almayın)

Şekil-17:Kartların yolları birlikte üstteki eleman yerleşimi (dip elemanlar)

Şekil-18:Kartların yolları birlikte alttaki eleman yerleşimi (SMD elemanlar)

Şekil-19:Kartların bağlantıları. .

 Şekil-20:Tüm sistemin bağlantı yapılmış hali.

Şekil-21:ADC kartı bağlantıları. Biraz karışık görünüyor ama gözünüzü korkutmasın. Devre başka bir amaçla oluşturulduğu ama LM35 işin yan ürünü oldu. Görüldüğü üzeri MCP3550'nin monte edildiği kart hazır SO8-DIP dönüştrücü kartı.

Devre Elemanları

10R R2
1K R6,R7
10K R3,R4,R5
22K R1
10µH L1
27pF C5, C6
100nF C1,C2,C3, C4, C7, C9,C13,C15
10µF/25V C8,C10,C11,C12,C14,C16
LED LED1,LED2
Atmega8 (DIL) IC1
LM35 IC2
MCP3550 IC3
7805 IC4
MAX232 IC5
1N4148 D1, D2
W10M veya benzeri D3
3,6864 Mhz kristal XT1
2x3 Header (ISP6) isp
2'li klemens P1
28 bacaklı entegre soketi (DIL) -
16 bacaklı entegre soketi (DIL) -
10 yollu şerit kablo (10cm) -
IDC10 kablo dişi konnektör 2 adet -
IDC10 kart tipi erkek konnektör ST1,ST2
DB9 p2
Besleme için 9V'luk adaptör unutulmamalıdır.

Bilgisayar Programı

Şekil-22:Bu proje için C# üzerinde yazılmış bilgisayar programı simgesi.

"M8_MCP3550_LM35_termometre.exe" C# ile yazılmıştır. Bu nedenle çalıştırabilmek için Frameworks.net runtime sürüm 4'ün bilgisayarınızda yüklü olması gerekiyor. Program Win xp üzerinde geliştirilmiş ve denenmiştir.

"M8_MCP3550_LM35_termometre.exe" simgesi üzerine iki kez tıklayıp çalıştırıyoruz.

Ana pencere
Şekil-23:Ana pencere.

Program ilk açıldığında gösterildiği penceredir. Bu pencere üzerindeki öğelerin açıklaması aşağıda verilmiştir.
  1. Ölçülen değerlerin görüntülendiği alan.
  2. Ölçülen son değerin görüntülendiği alan.
  3. Sürekli okuma veya sürekli okumayı sonlandırmak için buton.
  4. Son ölçüm sonuçlarına göre oluşturulmuş grafik
  5. Ana pencere-Ayarlar penceresi arasında geçişi sağlayan etiketler;

Ayarlar penceresi
Şekil-24:Ayarlar penceresi.
  1. Ana pencere-Ayarlar penceresi arasında geçişi sağlayan etiketler.
  2. Seri port seçimi için seçenekler.
  3. Baud seçimi için seçenekler.
  4. Rapor dosyasının kaydedildiği yer(ölçüm sonuçlarının kaydedildiği).
  5. Ölçüm sonuçlarını kaydetme seçeneği.
  6. Ölçüm aralıkları ayarı için seçenekler.
Program üzerinde sınırlı da olsa bir hata kontrolu vardır. Yani çalışırken RS232 bağlantısı koparsa ekranda bir uyarı verecek ve cihazlarınızı kontrol etmenizi isteyecektir.

Son olarak bilgisayar tarafının programını yazmak isteyenler için veri şu şekilde iletilmektedir

Bilgisayar devreye "0x17" değerini gönderir.

Sıcaklık bilgisi olarak üç bayt veri gelir. MSB ilk ve LSB son bayt olarak gelir.

Sonuç


MCP3550 görüldüğü üzere üzerine düşen görevi fazlasıyla yerine getirmektedir.
Şekil-25:Sistemin taşınabilir hali. Bluetooth..

Her ne kadar proje doğrudan RS232 ile çalışacak şekilde denense de istenirse diğer haberleşme yöntemleri ilede pek ala kolaylıkla kullanımı mümkündür. Buzdolabı buzluğu denemelerinden Şekil-25 kullanılmıştır.
Şekil-26:Buzdolabının buzluğunun sıcaklığı.Görüldüğü gibi rakamların rengi sıcaklık sıfırın altına indiğinde değişmektedir.

Alttaki grafik ise son sıcaklığa göre çizilmekte ve alan dolmaya başladığında son sıcaklık değeri sağda olacak şekilde önce değerler sola doğru ötelenecektir.


Ekler:

Atmega8 hakkında bilgi için

"Atmega8 ve MCP3550 ile LM35 termometre" projesi için gereken dosyalar

Bu devrenin yapım sorumluluğu size aittir. Devre yapıldı ve çalışıyor. K.A....


17 Temmuz 2013 Çarşamba

Atmega32 işlemcisi ile T6963C kontrolcü içeren 240x128 grafik LCD modülünü sürme

Giriş

Grafik LCD ürünlerinin yapısal karakterlerini belirleyen öğelerden biri de kontrol çipleridir. Kontrol çipleri ekrandaki görüntünün nasıl oluşturulacağı yanında, bizim GLCD ile nasıl iletişim kuracağımızı da belirler.Piyasada bulunan kontrol çiplerinden biri de T6963C grafik kontrol çipidir.
Bu projede Atmega32 işlemcisi ile T6963C kontrolcü içeren 240x128 grafik LCD modülünü sürme üzerinde çalışacağız.

Not:Grafik LCD'nin markası şu diyebilmeyi isterdim. Satın alınan yerde büyük ihtimalle markanın bulunduğu etiket söküldüğü için bir marka belirtememekteyim. Marka farklı bile olsa LCD'nin bacak bağlantıları bulunduğu takdirde aynı kontrol çipini kullanan grafik LCD üzerinde de proje uygulanabilecektir

T6963C Grafik işlemcisi

Şekil-1 :240x128 Grafik LCD'nin önden görünümü.

Şekil-2 :240x128 Grafik LCD'nin arkadan görünümü. Kırmızı çerçeve içinndeki soldaki entegre T6963C'dir ve hemen sağındaki entegre RAM'dir. Diğer kare şeklindekiler LCD sürücüler.

Toshiba tarafından üretilen T6963C Grafik işlemcisi kendine özgü bazı özellikler taşımaktadır. T6963C grafik işlemcisi piyasada yaygın olarak kullanılan S6B0108 veya eşdeğer grafik işlemcilerinden biraz farklı özellikler içermekte. En azından bu prjede kullanılan 240x128 grafik LCD için tek sayfa olarak düzenlenmiş. Yani ekrana yazılan her bilgi sayfa seçmeden doğrudan ekrana gönderilebiliyor.

Şekil-3 :240x128 Grafik LCD'nin üzerindeki dünya haritası varken pikselleri.Grafik ve yazı birlikte(XOR modunda)

LCD üzerinde karakter ve grafik verileri birleştirilmiştir. Yani ekrana hem yazı hem de grafik verileri gönderilmesini sağlayan bir kontrol sistemine sahip.


240x128 nokta matris gösterge alanı, 8 bit paralel arayüzü, 128 karakter iç CG-ROM, metni ve grafikleri birleştirebilme yeteneği, ayrı adresleme alanları olan metin, grafik ve Karakter üreteci RAM (CGRAM) gibi özellikleri sayılabilir.
Şekil-4 :240x128 Grafik LCD'nin karakter yazıldığında ekran modeli. Sol taraftaki hex sayılar o satırların başlangıç adreslerini göstermektedir.

Grafik açısından satırlar bir bitlik bir yapıdadır. Ama sütunlar 8 bit veri içerecek şekilde gönderilmekte. Dolayısı ile ekrana gönderilecek veri bir satıra 30 bayt ve 128 tane de satırı olduğu sonucu çıkarılır. Ekrana grafik verinin tümün gönderdiğimizi düşünürsek bu 3840 bayt edecektir. Grafik verisi için ayrılan RAM başlangıç adresi 0x0200 olmaktadır.
Şekil-5 :240x128 Grafik LCD'nin grafik ekran modeli. Sol üst köşedeki ilk sıranın adresi 0x0200'dür. İkinci sıra ise 0x0222 ve diğerleri 0x22 eklenerek devam eder.

Şekil-6 :Grafik ekran modunda herhangi bir satırda yer alan herhangi bir baytın bit yerleşimi. Görüntünün piksellerinin durumunu bu bayt üzerindeki bitler belirler. 0=beyaz ,1= mavi(negatif görüntü)

Karakter açısından 8 tane satırdan oluşmaktadır ki, bir satıra sığacak karakter sayısı seçilen font'a bağlı olmaktadır. Font seçme işlemi de LCD'nin FS (font seçme) 1 veya 0 yapılması ile sağlanmaktadır. 6x8 font için FS=1 ve 8x8 font için FS=0 yapılması yeterlidir.(Bu bölüm programla incelenmesi gerekiyor) Buradaki proje FS=0 olacak şekilde şekillendirilmiştir.(FS=0'a göre düzenlenmiş bir ekran verisi FS=1 olacak şekilde gönderildiği zaman ekranda görüntüde bozulma olmaktadır ki bu dikkate alınması gereken bir durumdur.). Ekrana sadece karakter yazılacaksa daha fazla karakter sığdırılabilmesi açısından FS=1 seçilerek yazılması daha iyi sonuç verecektir.
Şekil-7 :240x128 Grafik LCD'nin font modunun ekran üzerindeki görünümü. Resimdeki metin aslında resim değil. Bloktaki bir metin,doğrudan GLCD'nin ROM'undaki karakterleri kullanılarak ekrana yazıldı. Programa (Latin-5) Türkçe karakter eklenmediği için metin içindeki diğer dillerde olmayan karakterler Latin-1'e göre değiştirmek gerekti.

Gerek yazı, gerekse grafik için her satır 34 baytlık bir RAM alanı ayrılacak şekilde biçimlendirilmiştir. Dolayısı ile bir sonraki satır her zaman için bir önceki satırın başlangıç adresine 34 (hex biçiminde 0x22) eklenmesi ile hesaplanabilir.
Önemli bacak bağlantılarını inceleyecek olursak;

CD: Register seçme ; CD=1 komut registeri, CD=0 için veri registeri seçilmektedir.
RD:Okuma (RD=0 okuma) T6963C'den okuma
WR: Yazma (WR=0 yazma) T6963C'ye yazma
CE: Çip seçme (CE=0 çip seçme) LCD ile iletişimi ile ilgili tüm işlemlerde bu bacağın kullanımı şarttır.
DB: İki yönlü veri hatları. T6963C ile işlemci arasındaki tüm veri ve kontrol bilgisi okuma ve yazma bu hatlar üzerinden gerçekleştirilir.
RES:Sıfırlama (RES=0 T6963C sıfırlama)
FS: Font seçme FS=1 6x8 , FS=0 8x8 font.
Şekil-8 :Atmega32 kartının tasarlanırken mümkün olduğu kadar bu grafik LCD bacak bağlantısı göz önüne alınarak tasarlardı. (küçük bir kaç hata hariç) Bu nedenle 40 yollu yassı kablo ile kullanılabilmektedir. Sadece işlemci kartı ve GLCD üzerindeki bağlantılar 20'li sıra pin yassı kablonun icindaki konnektör 2x20 IDC dişi konnektördür.

LCD ekranın bacak bağlantıları
Bacak No Sembolü Açıklaması
1 FG Modül Çerçeve Şasesi
2 Vss 0V
3 Vdd +5V
4 Vo Kontrast Ayarı
5 WR Veri Yaz
6 RD Veri Oku
7 CE Çip İzni
8 CD Komut/Veri Seçme
9 RST Reset Sinyali
10 DB0 Veri Biti 0
11 DB1 Veri Biti 1
12 DB2 Veri Biti 2
13 DB3 Veri Biti 3
14 DB4 Veri Biti 4
15 DB5 Veri Biti 5
16 DB6 Veri Biti 6
17 DB7 Veri Biti 7
18 FS Font Seç
19 LED+ LED'in Anot uçu (+5V)
20 VEE -16.5V çıkış

Mikrokontroller barındıran sistemlerde ilk açıldığında hangi değerler alacağı belirlenemez, dolayısı ile sistemin kararlı bir başlangıç değerleri alabilmesi için sıfırlanması gerekir. Bu işlem RES bacağını 6 saat çevrimi süresince RES=0 yapılması gerekir. RES bacağı modül üzerindeki kontrollerin içinden 1'e çekilmiştir. Yani bacak boşta kalsa bile lojik-1 seviyesinde kalır. Dolayısı ile RESET işlemi için RES bacağının toprağa çekilmesi yeterlidir.

LCD modül üzerinde T6963C kontroller sistemi gerekli bellek fonksiyonlarını sağlamak üzere 8KBayt veya 32Kbayt bir bellek ile desteklenmektedir. Ayrıca modül üzerinde LCD ekranı sürmek için sürücü çipleride vardır.

LCD modül üzerinde kullanılan bellek adresleri olarak
  • Metin adresi:0x0000
  • Grafik adresi:0x0200
  • CGRAM adresi:0x1400
şeklinde düzenlenmiştir. Belirtilen adresler ilgili verilerin yüklenmesi için başlangıç adreslerine denk düşmektedir.

Yani bir yazı yazdırmak istersek öncelikle 0x0000 adresini tanımlayıp bunu LCD ekrana göndermemiz gerekiyor. Aynı şekilde Bir Grafik şeklini ekrana göndermek için önce 0x0200 adresini tanımlayıp LCD ekrana göndermemiz gerekiyor.

Bir veriyi bir satıra yazmak için;
  1. LCD ekran veriyi 8 bit olarak kabul ettiğiniden iki tane 8 bit adres oluyor ve adres bilgisi LCD ekrana gönderiliyor
  2. LCD ekrana (0b00100100) adres işaretçisini ata komutu gönderiliyor
  3. LCD ekrana (0b10110000) otomatik yazma komutu gönderiliyor
  4. Kaç tane isteniyorsa ekrana veriler gönderiliyor
  5. LCD ekrana (0b10110010) otomati yazma komutu gönderiliyor.
Yukarıdaki işlemlerde LCD'ye veri ve komutlar gönderilmeden önceki LCD meşgul olma durumunu kontrol eden satırları atlanmıştır
Şekil-9 :240x128 Grafik LCD ve Atmega32 kartı ile oluşturulmuş bir görüntü. GLCD üzerinde işlemci kartının PCB 1:1 görüntüsü.

Şekil-10 :240x128 Grafik LCD ve Atmega32 kartı ile oluşturulmuş bir görüntü. Resimin sol tarafındaki yazılar metin modundadır,arka plan harita ise resimdir.

İki tane farklı mod olursa her iki modda ekrana bir şeyler yazılmak istendiğinde, ekrandaki verilerin yerleşimini düzenleyen bazı ekran modları olması gerekir.Yani ekranda bir resim var ve bunun üzerine bir yazı yazılırsa ekran modu seçilerek birbiri ile karıştırma seçenekleri ile ekran düzgün bir şekilde yerleşmeleri sağlanır
Şekil-11 :Seçilebilecek ekran modları. (bit 7 - bit 4) 4 biti sabit olmak üzere diğer 4 bit üzerinde yapılan değişiklikler ile ekran modları seçilebilir. 0b10010000 veya 0x90 şeklinde girilirse ekran kapalı konumda olur.

Ekranda gösterilecek birden fazla görüntünün birbirine göre uygulanacak modlar için ekrana gönderilecek komutlar:
  • 0b10000000 ; iç CG ROM OR
  • 0b10000011 ; iç CG ROM AND
  • 0b10000001 ; iç CG ROM XOR
  • 0b10000100 ; iç CG ROM metin özellik modu
OR, AND, XOR bilinen Lojik işlemlere denk düşmektedir, metin özellik modu incelenmemiştir. XOR durumu Şekil-3, Şekil-7 ve Şekil-10 üzerinde grafik üzerine uygulanmış yazı ile görülebilir. OR durumu uygulanmış olsaydı siyah zemin üzerindeki yazu görünmeyecekti, AND uygulanmış olsaydı sadece yazının siyah alanlara gelen bölümleri görülecekti.

Metin gösterim modunda kullanılan önemli konuda: imleçtir. 0b1010000 komutu kullanılarak 1 satır imleç seçilmektedir.

  • 0b1010000: 1 satır
  • 0b1010001: 2 satır
  • 0b1010010: 3 satır
  • 0b1010011: 4 satır
  • 0b1010100: 5 satır
  • 0b1010101: 6 satır
  • 0b1010110: 7 satır
  • 0b1010111: 8 satır

 Şekil-12 :İmleç modlarının görünümleri (imleç açık mavi ile belirtilmiştir)

imleç seçimine olarak tanımaktadır. Tabii ki imleç görünmesi için ekran modunda imleç görülecek şekilde seçim yapılması gerekmektedir.Tabii ki imlecin yanıp sönmesi için yine ekran modundan gerekli bitin seçinmiş olması gerekmektedir.

Not:GLD hakkında ayrıntılı bilgi için ürün veri kağıtlarına bakılması yerinde olacaktır. Bulabilirseniz

Devre

Devrede basitçe iki ana bölümü ayrılabilir. İşlemci kartıve grafik LCD . İşlemci kartı haricindekilerin fazla bir ayrıntısı yok.İşlemci kartı üzerinde besleme, işlemciyi süren Atmega32 var. Ekran ile işlemcinin bağlanması konnektör üzerinden yapılması planlansa da kartın yapılında bazı aceleye getirme sorunları nedeniyle kablo ile yapılması gerekti.(Kart farklı bir işlemci için tasarlandığında bacak bağlantıları farklı o yüzden kablo bağlantılarının T6963C için olan bağlantılar için dikkatli yapılması gerekmektedir.)
Şekil-13 :240x128 GLCD önden görünümü.

Şekil-14 :İşlemci kartınını ön ve arkadan görüntüsü (Kartın arkadan görüntüsündeki beyaz kablo -16.5V VEE ucunun 10K trimpota bağlantı için kullanılmaktadır. Verilen PCB üzerinde bu bağlantı düzenlenmiştir.)

Şekil-15 :Yassı kablo

Şema

Sistemin kalbini IC1 ile Atmega32 oluşturuyor. Aslında kristale gerek olmasada kesin zamanlama ihtiyacını karşılamak için XT1(3.6864MHz) kristal ile C6 ve C7 (27pF) kondansatörler ile birlikte işlemci için gereken zamanlama frekansını üretirler. R1 (1K) ve LED1 (LED) ile devrenin çalışmasını izlemek üzere kullanılsada bu bölümde ihtiyaç olmadığından devre dışı bırakılmıştır. R2 (150Ohm) ekran arkaplan aydınlatması akım sınırlama direnci olarak kullanılıyor. Kendi isteiğinize göre değerini ayarlayabilirsiriz. R3 (10K) trimpot GLCD kontrast ayarı için kullanılmaktadır. Grafik LCD ekran şemada gösterilmese de M1 konnektör bağlatısı üzerinden kablo ile bağlanmaktadır.

Devrenin beslemesi P1 konnnektörü üzerinden D1 (W10M) köprü diyodu üzerinden IC2(7805)regüle edilerek devrelinin ihtiyacı olan beslemeyi oluşturur.

Belirtilmeyen geri kalan kondansatörler filtre amaçlıdır.
Şekil-16:Blok şeması

Şekil-17:Devre şeması (isp ve P1 haricindeki konnektörler gösterilmemiştir)

Devre Yapımı

Devre montajı açısından kritik bir durum yoktur. Görüldüğü gibi devre son derece sadedir. Sadece elemanları karta lehimlerken kısa devre olmamaları için dikkatli olmak yerinde olacaktır.
Şekil-17:Grafik LCD sürücü kartı ve buton kartı yollar

Şekil-18:Grafik LCD sürücü kartı ve buton kartı eleman yerleşimi

Şekil-19:Grafik LCD sürücü kartı ve buton kartı yolları birlikte eleman yerleşimi

Devre Elemanları

1K R1
150R R2
10K yatık trimpot R3
27pF C6,C7
100nF C1,C2,C3,C5
10µF/25V C4
3mm yeşil LED LED1
ATMEGA32 (DIL) IC1
7805 IC2
W10M veya benzeri D1
3,6864 Mhz kristal XT1
2x3 Header (ISP6) isp
2'li klemens P1
40 bacaklı entegre soketi (DIL) -
240x128 GLCD M1
20'li sıra pin (2adet) -
40 yollu şerit kablo -
40 bacaklı şerit kablo için konnektör (2adet) -
Besleme için 9V'luk adaptör, buton kartı ile işlemci kartı arasındaki kablo ve konnektörü ve LCD ekran ile işlemci kartı arasındaki kablolar unutulmamalıdır.

Ekran Görünümleri

Şekil-20:Dünya haritası.

Şekil-21:Portre.

Şekil-22:Yunuslar.

Şekil-23:Penguen. Resmi kodlarken ekranın negatif gösterdiğini unutunca resim haliyle biraz negatif çıkmış durumda.

Şekil-24:GLCD üzerindeki görüntü bu resim kullanılarak üretilmiştir.

Şekil-25:Kış manzarası. Manzara resminden görüntü oluşturup basmak için biraz yetersiz kalıyor.

Bilgisayar Programı

Bu projede kullanılan resimler doğrudan bitmap olarak tanımlanan siyah beyaz resimden kodlarak üretilmiştir. Bu elle yapılabilir tabi bunun için 240x128 matris alanını elle taramak anlamına gelir ki hata yapmaya son derece elverişlidir. Çözümü bilgisayar programı kullanmak. Bu amaç için C# üzerinde bu amaç için bir program yazılmıştır.

"240x128_GLCD.exe" programı sadece T6963C kontroller içeren 240x128 GLCD için 240x128 bitmap (siyah-beyaz) görüntüden işlemci programında kullanmak üzere gerekli kodları üretmektedir. Tek yapmanız gereken üretilen kodları kaydetmek ve işlemci programına eklemek.
Şekil-26:İşlemci programı içine yeni resmi eklenmesi.

Not:Burada oluşturulan resimlerin 3840 bayt gibi bir bir alan kaplaması nedeniyle, işlemci daha fazla resim için hafıza alanı barındırsa bile, sadece tek resim kullanılmaktadır. Daha fazla resim eklemek için program üzerinde düzenleme yapmak ve daha özel işlere girişmek o daha sonra işlerden.


Şekil-27:Resim kodlama programı pencesi. (Yunus Balığı pencere ilk açıldığında gösterilen resimdir. Her açılan resim bir sonraki açılana kadar resim alanında kalır)

Bu program penceresinde yer alan öğeleri kısaca değinirsek
  1. Resmin gösterildiği alan 240x128 boyutlarında siyah-beyaz;
  2. Resim alanında gösterilen resim negatifini alır.
  3. Resim açmak için bir diyalog penceresi açar ve bmp formatındaki resmi 1 nolu resim alanına yerleştirir.
  4. Resim alanındaki resmi tarar ve TC6963C için bir veri tabanı kodu üretir. Kodu Atmel AVR asm koduna uygun olarak 6 nolu yazı alanına ekler.
  5. Bir diyalog penceresi açarak, 6 nolu alandaki kodu bir.asm uzantılı belge içine kaydeder. (sizin verdiğiniz isimle).
  6. Resimden üretilen veritabanı kodlarının yazıldığı, saklandığı ve görüntülendiği alan.
Ekler:
Atmega32 hakkında bilgi için

"Atmega32 işlemcisi ile 240x128 grafik LCD modülünü sürme" projesi için gereken dosyalar

Bu devrenin yapım sorumluluğu size aittir. Devre yapıldı ve çalışıyor. K.A....



Translate

Sayfalar

Etiketler

İzleyiciler