上次在51hei論壇發了個人肉驅動LCD1602的帖子，沒什么技術含量，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，即用四位總線驅動。
電路和程序整理中，遲些上傳。[已上傳]
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更新：
挑戰一下極限，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：
無線饋電及傳送數據。
===更新程序和電路===============================================
這就是電路，細心的朋友會發現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，把并行的數據轉為串行。
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);
}
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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4個端口有點危險，
建議改成3個管腳實現。
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回復longquan 巔
原來如此,靠相差很大的時間常數實現的
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回復millwood0
"靠相差很大的時間常數實現的"
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，為了保證數據傳輸的可靠性，相鄰的兩bit數據，RC時間常數相差需很大，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，會帶來了數據傳送速度很慢的問題，如樓主位的RC參數，傳送一字節數據約需32ms,正如millwood0所說，連續發送多個字節時，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，設立發送緩沖區，環狀FIFO結構，來暫存待顯示的內容，并用定時中斷來完成自動發送。IO是省了，卻帶來幾十字節的內存開銷，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時間常數的選擇，也大大放寬了要求，傳送速度和普通的驅動方式相當。
大多數人會有疑問，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，常常看到數據線上都有小電阻與小電容組成的低通濾波網絡來提高數據傳輸的可靠性。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，各數據線的上電平符合LCD1602的要求(VH>4V,VL<1V)。實際測試表現如何？用了簡單的方法進行模擬：1.不斷發送數據，然后打通手機瞬間，把手機天線緊靠數據線，未發現異常。 2.用工作中的示波器信號線的地線，不斷觸碰LCD1602相關引腳，也未發現異常。當然這種測試并不規范，所以這種驅動方式玩玩可以，用在產品上還得慎重考慮。
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挑戰一下極限，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已經有這技術用于數據通信(基于芯片完成的數據通信)。
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winmcu說的是類似消防總線的通訊方式吧，直接把串行數據調制在電源線上，不過這是需要專用芯片來解調，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，這就是之前我發過的貼子中一張圖片，參照：http://m.izizhuan.cn/bbs/dpj-19840-1.html
其中的示范程序中就提及到 One Wire 總線的驅動，顯示模塊解調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據，而單獨引了一根數據線，所以看到是三根引線(VCC,GND,DAT)，實際上完全可以把數據加載在電源上。
發個顯示模塊的底面圖，就可以看到利用一片 74HC595 解調 OneWire 通訊，并驅動三位數碼管的情況。
發送端（MCU）的調制也很簡單，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時間常數去控制兩位數據傳輸時的間隔，沒四位數據為一個單元，另外的一個端口相當于使能端口，控制數據與命令間的切換，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驅動的液晶就2根數據線，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三線方式驅動。
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SkyGz 網友提供了一個創意，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調制。
這是接收部分和解調部分，接收到的高頻電磁波穩壓后給LCD1602供電，左側的芯片是HC595，串并轉換用，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：
左則為發射部分，右側為接收部分，收發線圈相當于空心變壓器。發射線圈是6圈，直徑9CM，中心抽頭。接收線圈約36圈，直徑11CM。
要用無線傳送數據，要解決單個信道串行傳送數據問題，由于樓主位的驅動方式用兩個I0驅動LCD1602，用兩通道無線傳輸較復雜。所以，這里要先解決一個IO驅動LCD的問題。下圖是一個IO通過74HC595轉換后驅動LCD的原理圖，單線的關鍵原理基本上還是利用了不同RC常數，把串行數據、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調制嗎？
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回復wjccui
無線饋電及傳送數據???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據的知識，ｌｚ能講解一下嗎
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是1MHz的100% ask調制，也叫OOK。前面的貼子也說過了，我本身對無線數傳和饋電也不熟悉，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，以及匹配延時函數中的參數與實際一致。
硬件上要求IO口具有推拉輸出。
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[復制鏈接]
