CC BY
79Первое включение TFT LCD 2.4" с драйвером R61520 под управлением STM32
К.А. Кузнецов, Н.О. Кондратьев, М.В. Трубин
ФГБОУ ВО «Новосибирский государственный технический университет», Новосибирск, Россия. 630090,
просп. К. Маркса, д. 20.
Аннотация: В статье описывается работа с TFT LCD дисплеем, на примере модели с драйвером R61520, под управлением отладочной платы STM32VLDISCOVERY. Описываются способы, позволяющие сократить время разработки при работе с дисплеем. Рассматриваются основные проблемы, возникающие при начальной работе и инициализации. Объясняется работа параллельного интерфейса 8080 и основные функции взаимодействия с ним, написанные с помощью библиотеки SPL. В статье даны поясняющие иллюстрации и типовые эпюры сигналов, а также таблицы состояний, что позволяет использовать ее как справочное пособие при разработки различных робототехнических устройств, использующих дисплеи описываемого типа. Приведены программные коды для выполнения важнейших операций при работе с дисплеем. Дана принципиальная схема подключения дисплея к микропроцессору. Также приведены иллюстрации, демонстрирующие графические возможности дисплея.
Ключевые слова: TFT LCD shield, ЖК, дисплей, R61520, SPFD5408, STM32VLDISCOVERY, STM32, Arduino, параллельный интерфейс 8080.
ВВЕДЕНИЕ
Статьи по робототехнике, в которых описываются решения конкретных проблем по созданию отдельных узлов, пользуются большим спросом у читателей [1-20]. На рынке электронных устройств широкое расспрос-транение получили разнообразные дисплеи. Большую часть из них представляют дешёвые китайские изделия TFT LCD. При своей низкой стоимости данные дисплеи имеют ряд серьезных упущений, с которыми приходится сталкиваться разработчику. При этом, несмотря на все сложности, за небольшую цену, можно приобрести дисплей с довольно широкими функциональными возможностями.
Данный материал посвящен тонкостям работы, которые помогут быстрее подключить и настроить TFT дисплей. Имеется множество разновидностей дисплеев. Важнейшее отличие типов дисплеев кроется в установленном в них управляющем драйвере. Каждый драйвер имеет отличный от других способ настройки. Поэтому основной материал направлен на пояснение начальной инициализации дисплея с драйвером R61520. В статье предложен в небольшом объеме программный код для запуска дисплея. Описанных функций и принципов работы с данным дисплеем достаточно, чтобы лучше разобраться в работе со схожими дисплеями, на которых установлены другие драйверы.
1. ОПИСАНИЕ TFT LCD ДИСПЛЕЯ
TFT LCD (Thin Film Transistor Liquid Crystal Display) - это жидкокристаллический дисплей, в котором используется активная матрица, управляемая тонкопленочными транзисторами. Дисплей представляет собой два оптических поляризатора, между которыми определённым образом располагаются жидкие кристаллы.
Расположение жидких кристаллов зависит от технологии построения матрицы. Регулирование яркости ячеек ЖК-дисплея осуществляется путём приложения внешнего электрического поля к жидким кристаллам.
Матрица жидкокристаллического дисплея представляет собой упорядоченную
совокупность большого количества пикселей. Каждый пиксель, в свою очередь, состоит из трех субпикселей. Субпиксели отличаются лишь цветом выходного светофильтра (Я - красный светофильтр, G - зеленый, B - синий). Для нормальной работы жидкокристаллических дисплеев необходима внешняя подсветка, расположенная позади ЖК-матрицы. В ней, как правило, используются, могут выступать яркие светодиоды белого цвета. Свет, проходя через слой ЖК-матрицы, создает на экране дисплея требуемое изображение, как показано на Рис. 1.
Рис. 1. Схема строения ЖК-дисплея типа TN
Изменение напряженности приложенного электрического поля осуществляется при помощи тонкопленочных транзисторов, установленных в каждом субпикселе ЖК-матрицы. Цвет свечения пикселя задается с
помощью светофильтров, располагающихся над пикселем. Если через каждый субпиксель пикселя свет проходит с одинаковой интенсивностью, то цвет пикселя будет белым. Изменяя интенсивность света, проходящего через субпиксель, можно регулировать цвет самого пикселя.
Ознакомившись с преимуществами и недостатками разных технологий построения матриц, можно сделать вывод, что данный дисплей выполнен по технологии TFT TN. Это разновидность жидких кристаллов, обладающих витой структурой. Описание технологий построения матриц дано в [15, с.5].
к
Рис. 2. Внешний вид TFT LCD дисплея спереди VU \ У \\ 1 И LI lilt
smts шт
Ц 8 Ц US
Я |В|. J
h"P;//"**.mcurriend.c
Рис. 3. Внешний вид TFT LCD дисплея сзади
Для драйвера ^61520 не найдено документации в открытом доступе. Выдвинуто предположение, что параметры из документации на драйвер SPFD5408, изначально заявленным поставщиком при продаже, идентичны. Поэтому основные параметры ниже взяты из документации на драйвер SPFD5408 [16]. Основные характеристики дисплея:
• напряжение питания от +3,3 до + 5 В;
• напряжение логической «1» от +1,65 до +3,3 В;
• ток потребления до 300 мА;
• диагональ 2,4 дюйма;
• разрешающая способность 320 х 240 пикселей с индивидуальным контролем;
• максимальное количество оттенков 262144;
• наличие параллельного 8080 интерфейса;
• сенсорная панель;
• белая подсветка;
• встроенный разъём для microSD карты;
• размер модуля 71 х 52 х 7 мм3.
2. ОПИСАНИЕ РАБОТЫ ПАРАЛЛЕЛЬНОГО ИНТЕРФЕЙСА 8080
Параллельный интерфейс состоит из восьми двунаправленных сигналов данных Д[7:0], и сигналов управления ЯБ#, WR#, Б/С# и СБ#. Знак # означает инверсию сигнала. Логический «0» на Б/С# говорит о чтении/записи команды, а логическая «1» о чтении/записи данных. При переходе 0^1 сигнала RD# происходит фиксация данных при операции чтения, когда С8# находится в логическом «0». При переходе 0 ^ 1 сигнала WR# происходит фиксация данных при операции записи данных/команд, когда С8# находится в логическом «0». На Рис. 4 показан пример эпюр сигналов при операции записи, а на Рис. 5 - при операции чтения. В Табл. 1 даны состояния сигналов управления.
Рис. 4. Пример операции записи
Рис. 5. Пример операции чтения
Таблица 1.
Состояние сигналов управления
Функция RD# WR# CS# D/C#
Запись команды H L^H L L
Чтения состояния L^H H L L
Запись данных H L^H L H
Чтение данных L^H H L H
Примечание. И - логическая «1»; Ь - логический «0»; Ь^Н - переход сигнала из «0» в «1».
Преимущества параллельного интерфейса:
• высокая пропускная способность. Недостатки параллельного интерфейса:
• большое количество соединительных проводов;
• полудуплексная передача данных;
• сложность синхронизации сигналов при передаче данных на высоких частотах;
• плохая помехозащищённость.
Учитывая все эти недостатки желательно делать линию передачи данных длинной не более 10 см.
3. ЭКОНОМИЯ ВРЕМЕНИ РАЗРАБОТКИ С ПОМОЩЬЮ ARDUINO
Изначально при покупке был заявлен драйвер SPFD5408. Все первоначальные эксперименты под управлением отладочной платы STM32VLDISCOVERY были неудачны, поэтому было принято решение запустить дисплей на Arduino UNO. Под эту плату и многие другие, написано большое количество библиотек, с помощью которых можно запустить дисплей и узнать, какой драйвер установлен на нём. Уточнив при покупке подобных дисплеев у поставщика, какой драйвер располагается в дисплее, можно избежать проблемы подбора различных библиотек. Это сэкономит время при разработке.
Используя готовую библиотеку для драйвера SPFD5408, появились первые результаты, которые говорили о том, что дисплей рабочий, но драйвер не соответствует ожидаемому типу. На дисплее вся информация дублировалась два раза в разных частях экрана, как показано на Рис. 6.
Рис. 6. TFT LCD дисплей с раздвоенным экраном
Несмотря на то, что в данных дисплеях предусмотрена возможность получения идентификатора драйвера, без сведений о том, какой тип драйвера используется, отыскать нужный его тим можно лишь перебором. Поэтому было решено осуществить поиск на зарубежных форумах, где и найдено описание подобной проблемы. Оказалось, что в дисплее применён драйвер R61520, документации на который нет в открытом доступе. На форуме предложено воспользоваться библиотекой Mcufriend_kbv [17]. После ее использования дисплей стал правильно функционировать, как показано на Рис. 7.
Далее, зная тип драйвера и имея рабочую библиотеку для Arduino, можно запустить дисплей на STM32. Это позволило сократить време на разработку.
Описание библиотек на Arduino для различных драйверов можно посмотреть в [18].
Рис. 7. Рабочий TFT LCD дисплей
4. ПЕРВОЕ ВКЛЮЧЕНИЕ НА 8ТМ32
Для работы с дисплеем используются шестнадцать выводов. Восемь контактов модуля предназначены для передачи данных от микроконтроллера в дисплей, либо от дисплея в микроконтроллер.
Четыре контакта задействованы для управляющих сигналов. Дополнительно к ним имеется вывод для сброса дисплея. Также имеются три вывода для «Земли», «Питание + 3,3 В» и «Питание + 5 В». Схема подключения приведена на Рис. 8.
lltcu рве 1 1 do DPY LED
PB9 2 2 01
РЕЮ 3 3 D2
рви 4 4 03
РВ12 5 5 D4
РВ13 6 6 OS 240x320
Pt44 7 7 D6 I I
РВ15 в 3 D7 l l
РСО 9 9 CS
PCI 10 10 RS
РС2 11 11 WR 5V 14
РСЗ 12 12 RD 3.3 V 15
Ptwr 13 13 RS T d02 GND 13
sv 14 tft lcd 24"
3.3V 15
□□1 GND 16
5Tm2VLDlSCOVEFV
Рис. 8. Схема подключения TFT LCD
Дисплей имеет слот для £0-карты и сенсорный экран. Сенсорная часть дисплея использует 4 контакта. Для работы с microSD картой отводится 4 контакта. В некоторых публикациях пишут, что дисплей имеет возможность работы через интерфейс SPI. Но в данном дисплее выводов для этого интерфейса не найдено, кроме выводов для работы с microSD через SPI. Также в этом дисплее присутствует кнопка, которую можно использовать для пользовательских функций.
Далее следует объявление служебных команд, которые будут использоваться в дальнейшем при написании функций.
#define LCD_IOP GPIOB // LCD_PINS #define LCD_CTP GPIOC // LCD_CONT #define LCD_PINS (GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11 |
GPIO_Pin_12 | GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_14 | GPIO_Pin_15)
#define LCD_CONT (GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 |
GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3)
#define CS GPIO_Pin_0
#define RS GPIO_Pin_1
#define WR GPIO_Pin_2
#define RD GPIO_Pin_3
#define RST GPIO_Pin_11
// reset
#define RESET_IDLE GPIO_SetBits(GPIOA, RST); #define RESET_ACTIVE GPIO_ResetBits(GPIOA, RST); // chip select
#define CS_IDLE GPIO_SetBits(LCD_CTP, CS); #define CS_ACTIVE GPIO_ResetBits(LCD_CTP, CS); // command/data
#define RS_IDLE GPIO_SetBits(LCD_CTP, RS); #define RS_ACTIVE GPIO_ResetBits(LCD_CTP, RS); // read
#define RD_IDLE GPIO_SetBits(LCD_CTP, RD); #define RD_ACTIVE GPIO_ResetBits(LCD_CTP, RD); // write
#define WR_IDLE GPIO_SetBits(LCD_CTP, WR); #define WR_ACTIVE GPIO_ResetBits(LCD_CTP, WR); // write strobe
#define WR_STROBE {WR_ACTIVE; WR_IDLE;}
Одной из проблем, которые могут возникнуть при инициализации - это отсутствие задержек между некоторыми исполняемыми командами. Из-за этого может не работать дисплей, потому что не успевают выполниться некоторые команды. При этом может быть черный экран или экран с хаотичным рисунком. Для исключения этой ошибки стоит увеличить время задержек.
Далее описаны инициализация, основные функции и способы формирования сигналов для запуска дисплея.
void TFT1520_Reset(void) {
CS_IDLE; RD_IDLE; WR_IDLE; RESET_IDLE;
delay_us(5); // Задержка на 5 мкс RESET_ACTIVE; delay_us(15); RESET_IDLE; delay_us(15); } void TFT1520_init(void) {
LCDIO_Setup.GPIO_Pin = LCD_PINS; LCDIO_Setup.GPIO_Speed = GPIO_Speed_10MHz; LCDIO_Setup.GPIO_Mode = GPIO_Mod e_Out_PP; GPIO_Init(LCD_IOP, &LCDIO_Setup); GPIO_SetBits(LCD_IOP, LCD_PINS); LCDCTR_Setup.GPIO_Pin = LCD_CONT | RST; LCDCTR_Setup.GPIO_Speed = GPIO_Speed_10MHz; LCDCTR_Setup.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; GPIO_Init(LCD_CTP, &LCDCTR_Setup); GPIO_SetBits(LCD_CTP, LCD_CONT); GPIO_SetBits(gPIOA, RST); TFT1520_Reset();
TFT1520_SendCommand(0x01); delay_us(2500);
TFT1520_SendCommand(0x28);
TFT1520_SendCommand(0xB0);
TFT1520_SendData(0x00);
TFT1520_SendCommand(0xC0);
TFT1520_SendData(0x0A);
TFT1520_SendCommand(0x11); delay_us(1500); TFT1520_SendCommand(0x29); TFT1520_SendCommand(0x3a); TFT1520_SendData(0x55);
TFT1520_SetRotation(0); TFT1520_InvertDisplay(0); }
Первоначально настраиваются выводы микроконтроллера. Для записи данных в дисплей выводы микроконтроллера настраиваются на выход. Но если нужно будет считывать данные с дисплея, то требуется перепрограммировать выводы линии данных D[7:0] на вход.
Далее происходит сброс дисплея. В этой функции есть задержки. Без них в дисплее не успеют пройти процессы, необходимые для сброса. После этого записываются необходимые данные в управляющие регистры для настройки дисплея.
Следующая функция служит для передачи данных по параллельному интерфейсу 8080: в данной функции на выводах PB8-PB15 формируется не инверсная команда, состоящая, из 8 бит информации. После этого формируется импульс, сигнализирующий о записи в дисплей информации сформированной на выводах PB8-PB15.
// Формирование команды на порту void pushData(unsigned char data) {
LCD_IOP->ODR = (int)((int)data << 8); WR_STROBE; }
Следующие функции отправляют команды или данные. Эти функции показаны в таблице 1. void TFT1520_SendCommand(uint16_t index) { CS_ACTIVE; RS_ACTIVE; pushData(index); CS_IDLE; } void TFT1520_SendData(uint16_t data) { CS_ACTIVE; RS_IDLE; pushData(data); CS_IDLE; }
Также на этапе настройки есть следующая функция:
void TFT1520_InvertDisplay(uint8_t i) {
TFT1520_SendCommand(i ? 0x21 : 0x20); }
Эта функция предназначена для аппаратного инвертирования пикселей дисплея. Если в неё передать 1, то все чёрные пиксели поменяют свой цвет на белый, а белые - на черный.
Также немаловажной функцией будет установка ориентации дисплея:
uint16_t X_SIZE = 0; uint16_t Y_SIZE = 0; void TFT1520_SetRotation(uint8_t r) { TFT1520_SendCommand(0x36); switch(r) { case 0:
TFT1520_SendData(0x48); X_SIZE = 240; Y_SIZE = 320; break; case 1:
TFT1520_SendData(0x28); X_SIZE = 320; Y_SIZE = 240; break; case 2:
TFT1520_SendData(0x88); X_SIZE = 240; Y_SIZE = 320; break; case 3:
TFT1520_SendData(0xE8); X_SIZE = 320; Y_SIZE = 240; break; } }
Для настройки ориентации дисплея необходимо вызвать данную функцию со значением от 0 до 3. Изменяя регистры, отвечающие за ориентацию, изменяется положение начальной точки на экране, т. е. координаты (0,0). Положений начальной точки всего лишь 4, в каждом из углов экрана.
Следующим шагом будет заполнение дисплея одним цветом (константой). Для этого понадобится функция установки курсора на требуемые пиксель и функция заполнения пикселя определённым цветом.
void TFT1520_SetAddrWindow(uintl6_t х, uintl6_t у, uintl6_t xl, uintl6_t yl) {
TFT1520_SendCommand(0x2A);
TFT1520_SendData(x » 8);
TFT1520_SendData(x);
TFT1520_SendData(xl >> 8);
TFT1520_SendData(xl);
TFT1520_SendCommand(0x2B);
TFT1520_SendData(y » 8);
TFT1520_SendData(y);
TFT1520_SendData(yl >> 8);
TFT1520_SendData(yl); } void TFT1520_DnawPixel(uintl6_t x, uintl6_t y, uintl6_t colon) {
if((x<0)| I(y<0)I I(x>=X_SIZE)I I(y>=Y_SIZE)) return;
TFT1520_SetAddrWindow(x, y, x, y);
TFT1520_SendCommand(0x2C);
TFT1520_SendData(color >> 8);
TFT1520_SendData(color & 0xFF); }
Далее приведён небольшой пример, заполняющий попиксельно дисплей сначала белым цветом, потом чёрным.
int main(void) {
uint16_t x = 0; uint16_t y = 0; TFT1520_init(); delay_us(1000000); TFT1520_SetRotation(1); while(1) {
for(x = 0; x < 320; x++) { for(y = 0; y < 240; y++) { // заполнение дисплея белым попиксельно
TFT1520_DrawPixel(x, y, 0xFFFF); }
}
for(x = 0; x < 320; x++) { for(y = 0; y < 240; y++) { // заполнение дисплея чёрным попиксельно
TFT1520_DrawPixel(x, y, 0x0000); }}}}
Изложенных выше функций вполне достаточно для настройки и проверки работоспособности дисплея. Пример вывода текстовой и графической информации можно увидеть на Рис. 9-10.
Рис. 9. Возможность вывода текстовой информации под управлением STA132
Рис. 10. Возможность вывода графической информации под управлением STM32
ВЫВОДЫ
Данный дисплей кажется довольно сложным, особенно при первом знакомстве. Однако это компенсируется низкой ценой и разнообразными функциональными возможностями в виде сенсорной панели и слота под SD-карту, присутствующим в дисплее. Данный функционал позволяет расширить область применения подобных дисплеев, что является весомым плюсом.
TFT LCD не обладает большой яркостью, по сравнению с LED или OLED индикациями. Однако имеющейся яркости вполне достаточно для решения многих задач. Даже под большим углом обзора картинка с дисплея хорошо видна. Ещё одним преимуществом будет огромное количество цветных оттенков, более 262 тысяч возможных, для одного пикселя.
ЛИТЕРАТУРА
[1] Печников А.Л., Жмудь В.А., Трубин В.Г., А.Б. Колкер. Перспективы развития робототехнических учебных стендов для высшего специального образования в области робототехники, автоматики и мехатроники. Информатика, вычислительная техника и автоматизация. 2012. №2. Т.5. С. 89-95
[2] Печников А.Л., Жмудь В.А., Трубин В.Г. Удаленное управление роботом посредством xmpp-протокола. Сборник научных трудов НГТУ. 2013. № 3(73). С. 85 - 92.
[3] Ескин А.В., Жмудь В.А., Трубин В.Г. Реализация дистанционного управления по радиоканалу Bluetooth платформой, моделирующей работу роботизированных средств. Автоматика и программная инженерия. 2013. № 1 (3). С. 82-87.
[4] Ескин А.В., Жмудь В.А., Трубин В.Г. Построение платформы, моделирующей работу роботизированных средств на базе конструктора Lego Mindstorms NXT 2.0 в части управления электродвигателями. Автоматика и программная инженерия. 2013. № 1 (3). С. 88-94.
[5] А.В. Ескин, В.А. Жмудь, В.Г. Трубин. Беспроводной удлинитель последовательного порта на базе радиоканала Bluetooth. Автоматика и программная инженерия. 2013. № 2 (4). С. 42-47.
[6] А.В. Ескин, В.А. Жмудь, В.Г. Трубин. STM32VLDISCOVERY - средство для быстрой разработки опытных образцов цифровых систем управления. Автоматика и программная инженерия. 2013. № 3 (5). С. 32-39.
[7] А.В. Ескин, В.А. Жмудь, В.Г. Трубин. Экономичная реализация графического интерфейса пользователя на базе одноплатного компьютера Raspberry Pi. Автоматика и программная инженерия. 2014. № 2 (8). С. 22-38.
[8] В.Г. Трубин, А. В. Ескин, А.Л. Печников, В.А. Жмудь. Использование сети интернет для интерактивной лабораторной работы с дистанционным управлением моделью робота снегоуборщика. Автоматика и программная инженерия. 2014. 1(7). С. 95-103.
[9] Жмудь В.А., Трубин И.В., Трубин М.В. Обмен данными между компьютером и микроконтроллером STM32F100 по последовательному интерфейсу связи RS-232. Автоматика и программная инженерия. 2015. № 1 (11). С. 45-51.
[10] Жмудь В.А., Трубин И.В., Трубин М.В. Проектирование сенсорных кнопок на базе микросхемы TTP-224. Автоматика и программная инженерия. 2015. № 1 (11). С. 70-74.
[11] Федоров Д.С., Ивойлов А.Ю., Жмудь В.А., Трубин В.Г. Использование измерительной системы MPU 6050 для определения угловых скоростей и линейных ускорений. Автоматика и программная инженерия. 2015. № 1 (11). С. 75-80.
[12] Д.С. Федоров, А.Ю. Ивойлов, В.А. Жмудь, В.Г. Трубин. Разработка системы стабилизации угла отклонения балансирующего робота. Автоматика и программная инженерия. 2015. № 2 (12). С. 16-34.
[13] В.А. Жмудь, А.С. Каменская, К.В. Курбетьев, В.Г. Трубин. Графический OLED дисплей UG-2864ASGGG14: первое включение. Автоматика и программная инженерия. 2016. № 1 (15). С. 29-37.
[14] STM32VLDISCOVERY - платформа для построения простой системы сбора данных. Лабораторная работа: учеб.-метод. пособие / В. А. Жмудь, В. Г. Трубин, А. В. Ескин, А. Л. Печников. -Новосибирск: Издательство НГТУ, 2014. - 174 с. -50 экз. - ISBN 978-5-7782-2599-2.
[15] Гонин М. Kyocera Display: применение TFT-дисплеев в промышленности и медицине. Новости электроники: информационно-технический журнал.
2014. № 2. URL: http://www.compel.ru/wordpress/wp-content/uploads/2014/03/NE 02 2014.pdf.
[16] Документация на драйвер SPFD5408: 720-channel 6-bit Source Driver with System-on-chip for Color Amorphous TFT LCDs: http://www.rhydolabz.com/documents/SPFD5408A.pdf
[17] MCUFRIEND_kbv Library for Uno 2.4, 2.8, 3.5, 3.6, 3.95 inch mcufriend Shields: форум Arduino: URL: https://forum.arduino.cc/index.php7topi c=366304.0.
[18] Дисплей 2.4 TFT 240х320 сенсорный + MicroSD. URL: https://arduino-kit.ru/catalog/id/displey-2.4-tft-240h320-sensornyiy-%2B-microsd.
[19] Документация на микроконтроллеры: STM32F100x4 STM32F100x6 STM32F100x8 STM32F100xB. STMicroelectronics: URL: http://www.st.com/content/ccc/resource/technical/docu ment/datasheet/dd/87/fd/2a/fb/3f/48/5c/CD00251732.p df/files/CD00251732.pdf/jcr:content/translations/en.CD 00251732.pdf.
[20] Документация на отладочную плату STM32VLDISCOVERY: UM0919 User Manual. STMicroelectronics:
URL: http://www.st.com/content/ccc/resource/technical /document/user manual/f3/16/fb/63/d6/3d/45/aa/CD00 267113.pdf/files/CD00267113.pdf/jcr: content/translatio ns/en.CD00267113.pdf.
Кирилл Андреевич Кузнецов
- магистрант группы ААМ-17 кафедры Автоматики НГТУ. E-mail: [email protected]
630073, Новосибирск, просп. К.Маркса, д. 20
Никита Олегович Кондратьев
- магистрант группы ААМ-17 кафедры Автоматики НГТУ. E-mail: [email protected]
630073, Новосибирск, просп. К.Маркса, д. 20
Максим Витальевич Трубин -
бакалавр группы АА-46 кафедры Автоматики НГТУ. E-mail: [email protected]
630073, Новосибирск, просп. К.Маркса, д. 20
Статья поступила в редакцию 22 декабря 2018 г.
The First Insertion of TFT LCD 2.4" with Driver R61520, Controlled by STM32
K.A. Kuznetsov, N.O. Kondratyev, M.V. Trubin Novosibirsk State Technical University, Novosibirsk, Russia, str. Prospekt K. Marksa, h.20
Abstract: This paper deals with the use of the TFT LCD display and model with R61520 driver as it's example. TFT LCD is controlled by the debug board STM32VLDISCOVERY. The article describes the ways which can help to reduce development time while working with the display. The main problems arising during initial work and initialization are examined. The work of the parallel interface 8080 and the basic functions, written using the SPL library, of interaction with it, is spoken in detail. The paper provides explanatory illustrations and typical diagrams of signals, as well as tables of states, which allows using it as a reference tool for the development of various robotic devices using displays of the type described. The program codes for performing the most important operations when working with the display are given. A schematic diagram of connecting the display to a microprocessor is given. In addition the paper gives illustrations of practical graphics capabilities of the display.
Key words: TFT LCD shield, LCD, display, R61520, SPFD5408, STM32VLDISCOVERY, STM32, Arduino, parallel interface 8080.
REFERENCES
[1] Pechnikov A.L., Zhmud V.A., Trubin V.G., A.B. Kolker. Perspektivy razvitija robototehnicheskih uchebnyh stendov dlja vysshego special'nogo obrazovanija v oblasti robototehniki, avtomatiki i mehatroniki. Informatika, vychislitel'naja tehnika i avtomatizacija. 2012. №2. T.5. S. 89-95
[2] Pechnikov A.L., Zhmud V.A., Trubin V.G. Udalennoe upravlenie robotom posredstvom xmpp-protokola. Sbornik nauchnyh trudov NGTU. 2013. № 3(73). S. 85 - 92.
[3] Eskin A.V., Zhmud V.A., Trubin V.G. Realizacija distancionnogo upravlenija po radiokanalu Bluetooth platformoj, modelirujushhej rabotu robotizirovannyh sredstv. Avtomatika i programmnaja inzhenerija. 2013. № 1 (3). S. 82-87.
[4] Eskin A.V., Zhmud V.A., Trubin V.G. Postroenie platformy modelirujushhej rabotu robotizirovannyh sredstv na baze konstruktora Lego Mindstorms NXT 2.0 v chasti upravlenija jelektrodvigateljami. Avtomatika i programmnaja inzhenerija. 2013. № 1 (3). S. 88-94.
[5] A.V. Eskin, V.A. Zhmud, V.G. Trubin. Besprovodnoj udlinitel' posledovatel'nogo porta na baze radiokanala Bluetooth. Avtomatika i programmnaja inzhenerija. 2013. № 2 (4). S. 42-47.
[6] A.V. Eskin, V.A. Zhmud, V.G. Trubin. STM32VLDISCOVERY - sredstvo dlja bystroj razrabotki opytnyh obrazcov cifrovyh sistem upravlenija. Avtomatika i programmnaja inzhenerija.
2013. № 3 (5). S. 32-39.
[7] A.V. Eskin, V.A. Zhmud, V.G. Trubin. Jekonomichnaja realizacija graficheskogo interfejsa pol'zovatelja na baze odnoplatnogo komp'jutera Raspberry Pi. Avtomatika i programmnaja inzhenerija.
2014. № 2 (8). S. 22-38.
[8] V.G. Trubin, A. V. Eskin, A.L. Pechnikov, V.A. Zhmud. Ispol'zovanie seti internet dlja interaktivnoj laboratornoj raboty s distancionnym upravleniem model'ju robota snegouborshhika. Avtomatika i programmnaja inzhenerija. 2014. 1(7). S. 95-103.
[9] Zhmud V.A., Trubin I.V., Trubin M.V. Obmen dannymi mezhdu komp'juterom i mikrokontrollerom STM32F100 po posledovatel'nomu interfejsu svjazi RS-232. Avtomatika i programmnaja inzhenerija. 2015. № 1 (11). S. 45-51.
[10] Zhmud V.A., Trubin I.V., Trubin M.V. Proektirovanie sensornyh knopok na baze mikroshemy TTP-224. Avtomatika i programmnaja inzhenerija.
2015. № 1 (11). S. 70-74.
[11] Fedorov D.S., Ivojlov A.Ju., Zhmud V.A., Trubin V.G. Ispol'zovanie izmeritel'noj sistemy MPU 6050 dlja opredelenija uglovyh skorostej i linejnyh uskorenij. Avtomatika i programmnaja inzhenerija. 2015. № 1 (11). S. 75-80.
[12] D.S. Fedorov, A.Ju. Ivojlov, V.A. Zhmud, V.G. Trubin. Razrabotka sistemy stabilizacii ugla otklonenija balansirujushhego robota. Avtomatika i programmnaja inzhenerija. 2015. № 2 (12). S. 16-34.
[13] V.A. Zhmud', A.S. Kamenskaja, K.V. Kurbet'ev, V.G. Trubin. Graficheskij OLED displej UG-2864ASGGG14: pervoe vkljuchenie. Avtomatika i programmnaja inzhenerija. 2016. № 1 (15). S. 29-37.
[14] STM32VLDISCOVERY - platforma dlja postroenija prostoj sistemy sbora dannyh. Laboratornaja rabota : ucheb.-metod. posobie / V. A. Zhmud, V. G. Trubin, A. V. Eskin, A. L. Pechnikov. - Novosibirsk: Izdatel'stvo NGTU, 2014. - 174 s. - 50 jekz. - ISBN 978-5-77822599-2.
[15] Gonin M. Kyocera Display: primenenie TFT-displeev v promyshlennosti i medicine. Novosti jelektroniki: informacionno-tehnicheskij zhurnal. 2014. № 2. URL: http://www.compel.ru/wordpress/wp-content/uploads/2014/03/NE 02 2014.pdf.
[16] Dokumentacija na drajver SPFD5408: 720-channel 6bit Source Driver with System-on-chip for Color Amorphous TFT LCDs: http://www.rhydolabz.com/documents/SPFD5408A.pdf.
[17] MCUFRIEND_kbv Library for Uno 2.4, 2.8, 3.5, 3.6, 3.95 inch mcufriend Shields: forum Arduino: URL: https://forum.arduino.cc/index.php?topic=366304.0.
[18] Displej 2.4 TFT 240h320 sensornyj + MicroSD. URL: https://arduino-kit.ru/catalog/id/displey-2.4-tft-240h320-sensornyiy-%2B-microsd.
[19] Dokumentacija na mikrokontrollery: STM32F100x4 STM32F100x6 STM32F100x8 STM32F100xB. STMicroelectronics: URL: http://www.st.com/content/ccc/resource/technical/docu ment/datasheet/dd/87/fd/2a/fb/3f/48/5c/CD00251732.p df/files/CD00251732.pdf/jcr:content/translations/en.CD 00251732.pdf.
[20] Dokumentacija na otladochnuju platu STM32VLDISCOVERY: UM0919 User Manual. STMicroelectronics: URL: http://www.st.com/content/ccc/resource/technical/docu ment/user manual/f3/16/fb/63/d6/3d/45/aa/CD0026711 3.pdf/files/CD00267113.pdf/jcr:content/translations/en. CD00267113.pdf.
Kirill Andreevich Kuznetsov is a
student of Automatics Department of NSTU.
E-mail: [email protected]
630073, Novosibirsk, str. Prosp. K. Marksa, h. 20
Nikita Olegovych Kondratiev is
a student of Automatics Department of NSTU. E-mail: [email protected]
630073, Novosibirsk, str. Prosp. K. Marksa, h. 20
Maxim Vitalievich Trubin is a student of Automatics Department of NSTU.
E-mail: [email protected]
630073, Novosibirsk, str. Prosp. K. Marksa, h. 20
Paper was received 22 December 2018 r.
