Проблема с чтением PCF8574AT (LCD/I2C)

Дмитрий Мартынов · August 17, 2017

Здравствуйте!

Пишу программу на C++ для управления LCD (HD44780) по I2C через модуль расширения портов ввода/вывода PCF8574AT.

void LCD_I2C::readBF()
{
	transmitByte(0b00001110); //transmits E, RW set to HIGH and RS, set to LOW
	_delay_ms(5);
	transmitByte(0b00001010); //transmits E, RS set to LOW and RW set to HIGH
	_delay_ms(5);
	initRestart();
	transmitAddrRW(0b01111111); //sends PCF8574AT address + SLA+R
	do
	{
		receiveDataAck();
		PORTA = storage;
	}
	while((storage & (1 << BF)) != 0); //wait until BF is 0
	initRestart();
	transmitAddrRW(0b01111110);
}

Метод void transmitByte(uint8_t data) после инициализации состояния "Старт" и отправки адреса устройства + SLA+W отправляет байт данных по TWI с ожиданием бита подтверждения (команды работают верно, проверял по регистру статуса TWI - 0x08, 0x10 и 0x24).
Метод void transmitAddrRW(uint8_t address) отправляет соответственно SLA+W/R + адрес устройства (команда работает также верно). Нареканий к работе TWI у меня нет, т.к. недавно с его помощью успешно запустил часы DS1307 с интеграцией LCD.
После передачи запроса на чтение флага занятости инициализируется состояние "ПОВСТАРТ", отправляется адрес устройства + SLA+R, далее идет цикл - запрос байта данных (состояние выводов PCF8574AT) с отправкой бита подтверждения uint8_t receiveDataAck() (команды работают также верно, возвращает storage = TWDR) и вывод storage на порт А микроконтроллера (там установлены светодиоды).
Чтение регистра данных TWDR после принятия байта данных (receiveDataAck()) дает следующий результат - 0b00000010 - установлен только бит RW микросхемы. Таким образом, флаг занятости BF = DB7 = 7й бит оказывается сразу же сброшенным, происходит мгновенный выход из цикла - контроллер дисплея не успевает скушать информацию, и инициализация не выполняется (неудачную инициализацию определяю по отсутствию курсора). Ожидалось, что флаг занятости будет установлен в единицу и произойдет несколько итераций перед выходом из цикла.
При замене метода ожидания сброса флага занятости BF на программную задержку в 250 мс везде, где это требует datasheet - инициализация происходит успешно (появляется курсор, как и должно быть).

Вопрос: что можно сделать, чтобы вместо _delay_ms(250) использовать readBF(), т.к. этот путь мне кажется более верным (уж очень не хочется использовать задержку .__.)? Возможно, проблема в микросхеме, которая неверно выдает информацию при чтении? (Имеется вторая микросхема, она вообще не работает:D)

З.Ы. На фото виден результат чтения флага BF и Adress Counter - установлен только бит RW.

З.Ы.Ы Кому интересно - вот функция main(). Повторюсь - проблема только в методе readBF():

void LCD_I2C::init()
{
	setBitRate(20000);
	initStart();
	transmitAddrRW(0b01111110); //send PCF8574AT address + SLA+W
	_delay_ms(60);
	sendInstruction(0b00110000); //function set 8-bit operation
	_delay_ms(20);
	sendInstruction(0b00110000); //function set 8-bit operation
	_delay_ms(5);
	sendInstruction(0b00110000); //function set 8-bit operation
	_delay_ms(5);
	sendInstruction(0b00100000); //function set 4-bit operation
	readBF();
	//_delay_ms(250); //debug!!
	sendInstruction(0b00100000); //function set 4-bit operation, 2 lines, 5x8 dots
	sendInstruction(0b10000000);
	readBF();
	//_delay_ms(250); //debug!!
	sendInstruction(0b00000000); //display off, cursor off, blinking off
	sendInstruction(0b10000000);
	readBF();
	//_delay_ms(250); //debug!!
	sendInstruction(0b00000000); //display clear
	sendInstruction(0b00010000);
	readBF();
	//_delay_ms(250); //debug!!
	sendInstruction(0b00000000); //entry mode set increment, display shift off
	sendInstruction(0b01100000);
	readBF();
	//_delay_ms(250); //debug!!
	sendInstruction(0b00000000); //display on, cursor off, blinking off
	sendInstruction(0b11100000);
	readBF();/
}

Edited August 17, 2017 by Дмитрий Мартынов
Дополнил функцией main()

Реклама

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

**pavel-pervomaysk** · August 18, 2017

Зачем тебе читать Busy Flag? Пока ты его прочитаешь, его там не будет. Дисплей HD44780 не такой тормоз, как о нем пишут мифы.

Ставишь 4 бита режим, R/W на массу, толкаешь по 32 байта из озу сразу обновляя весь дисплей по прерыванию таймера или вызываешь функцию обновления индикации.

Реклама

Участвуйте в розыгрыше купонов 5000 ₽, 10000 ₽ и 15000 ₽! Выиграй купон и забирай на эту сумму любые электронные компоненты, радиодетали или любой другой товар из нашего каталога!

Проигравших не будет, без подарков никто не останется! ТМ дарит всем участникам розыгрыша 5000 баллов на счёт весь декабрь скидка 10% по промокоду UHUHU23, а ещё 15% кэшбэк и бесплатная доставка! Ну... вздрогнем!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

**pavel-pervomaysk** · August 18, 2017

init_lcd: // Инициализация ЖКИ тайминги важны
cbi LCD,rw // RW --> 0
cbi LCD,e // E --> 0
cbi LCD,rs // RS --> 0
rcall wait_20ms // ждем 20 милисекунд
ldi data,0x28 // 4 бита режим 5 х 7 точек 2 строки
rcall lcd_cmd_i // передаем команду в ЖКИ
rcall wait_20ms // ждем 20 милисекунд
ldi data,0x0C // 4 бита режим 5 х 7 точек 2 строки
rcall lcd_cmd_i // передаем команду в ЖКИ
rcall wait_20ms // ждем 20 милисекунд
ldi data,0x28 // 4 бита режим 5 х 7 точек 2 строки
rcall lcd_cmd_i // передаем команду в ЖКИ
rcall wait_20ms // ждем 20 милисекунд
rcall clr_lcd // очищаем жки
sbi LCD,led // включаем подсветку
ret // выход

Реклама

Материалы вебинара «Литиевые аккумуляторы EVE Energy и решения для управления перезаряжаемыми источниками тока»

Опубликованы материалы вебинара Компэл, посвященного литиевым аккумуляторам EVE Energy и решениям для управления перезаряжаемыми источниками тока.

На вебинаре мы представили информацию не только по линейкам аккумуляторной продукции EVE, но и по решениям для управления ею, что поможет рассмотреть эти ХИТ в качестве дополнительной альтернативы для уже выпускающихся изделий. Также рассмотрели нюансы работы с производителем и сервисы, предоставляемые Компэл по данной продукции. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

Дмитрий Мартынов · August 18, 2017

Значит предлагается использовать задержку в 20 мс, я это учту и попробую. Хочется, конечно, читать BF, вдруг он сбрасывается не за 20, а за 2 мс:)

Однако, видимо время обмена по TWI превышает время, за которое сбрасывается BF, поэтому на частоте в 1МГц думаю это уже не так важно. Для более высоких частот проверка BF будет более востребована.

Edited August 18, 2017 by Дмитрий Мартынов

Реклама

Комплексные решения с литиевыми батареями EVE для интеллектуальных систем безопасности

Литиевые химические источники тока EVE по своим характеристикам являются идеальным выбором для современных интеллектуальных систем безопасности. EVE разрабатывает литиевые батареи, опираясь на многолетние исследования таких областей применения, как беспроводная связь стандартов Bluetooth, LoRa, Wi-Fi, NB-IoT и ZigBee. Рассмотрим решения для систем безопасности с использованием батарей EVE. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

**Andras** · August 18, 2017

20мс много, дисплею хватает 2мс за глаза, хота ничего не мешает поэкспериментировать.

и вообще, вот вам рабочий код инициализации этого дисплея.

void pcf_write(unsigned char data)						// Функция записи в PCF8574a
{
	i2c_start_write(0x3f);// старт записи с адресом ведомого (pcf8574a)
	i2c_write(data+LIGHT);//запись байта. тут отправка ячейки памяти не нужна, по этому пропускаем процедуру и сразу пишем байт
}

void lcd_init(void)
{
	_delay_ms(1);
	lcd_bufer = 0b00110000;//берем байт
	pcf_write(lcd_bufer);//передаем по i2c
	lcd_bufer |= E;//дрыгаем ногой E
	pcf_write(lcd_bufer);// ---||---
	lcd_bufer &= ~E;// ---||---
	pcf_write(lcd_bufer);
	_delay_ms(5);
	lcd_bufer |= E;
	pcf_write(lcd_bufer);
	lcd_bufer &= ~E;
	pcf_write(lcd_bufer);
	_delay_us(100);
	lcd_bufer |= E;
	pcf_write(lcd_bufer);
	lcd_bufer &= ~E;
	pcf_write(lcd_bufer);
	_delay_us(100);
	lcd_bufer = 0b00100000;
	pcf_write(lcd_bufer);
	lcd_bufer |= E;
	pcf_write(lcd_bufer);
	lcd_bufer &= ~E;
	pcf_write(lcd_bufer);
	_delay_us(100);
	lcd_com(0x01); // очистка дисплея
	lcd_com(0x0C); // включение дисплея, курсор не видим
}

void lcd_com(unsigned char value)							// Функция передачи команды в LCD
{
	lcd_bufer = value & 0xF0;//старш тетрада
	lcd_bufer &= ~RS;
	lcd_bufer |= E;
	pcf_write(lcd_bufer);
	lcd_bufer &= ~E;
	pcf_write(lcd_bufer);
	_delay_us(10);
	lcd_bufer = (value & 0x0F)<<4;//младш тетрада
	lcd_bufer &= ~RS;
	lcd_bufer |= E;
	pcf_write(lcd_bufer);
	lcd_bufer &= ~E;
	pcf_write(lcd_bufer);
	if(value & 0b11111100)
	_delay_us(10);
	else _delay_ms(2);
}

void lcd_data(unsigned char value)							// Функция передачи данных в LCD
{
	lcd_bufer = value & 0xf0;
	lcd_bufer |= RS;
	lcd_bufer |= E;
	pcf_write(lcd_bufer);
	lcd_bufer &= ~E;
	pcf_write(lcd_bufer);
	_delay_us(10);
	lcd_bufer = (value & 0x0F)<<4;
	lcd_bufer |= RS;
	lcd_bufer |= E;
	pcf_write(lcd_bufer);
	lcd_bufer &= ~E;
	pcf_write(lcd_bufer);
	_delay_ms(2);
}

забыл добавить это для 20*4, для 16*2 надо в ините поправить байтики

Edited August 18, 2017 by Andras

Реклама

Литиевые батарейки и аккумуляторы от мирового лидера EVE в Компэл

Компания Компэл, официальный дистрибьютор EVE Energy, бренда №1 по производству химических источников тока (ХИТ) в мире, предлагает продукцию EVE как со склада, так и под заказ. Компания EVE широко известна в странах Европы, Америки и Юго-Восточной Азии уже более 20 лет. Недавно EVE была объявлена поставщиком новых аккумуляторных элементов круглого формата для электрических моделей «нового класса» компании BMW.

Продукция EVE предназначена для самого широкого спектра применений – от бытового до промышленного. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

Дмитрий Мартынов · August 18, 2017

Все очень хорошо, но опять же, хотелось бы реализовать чтение флага, что производить команды сразу после готовности контроллера дисплея. Как я уже сказал, инициализация выполняется с задержками, и это уже не так важно. Скинутый код похож на тот, что я уже реализовал.

Скорость тактирования по линии SCL микроконтроллера составляет fSCL = 20000Гц, а значит передача байта осуществляется за 0.4 мс. Т.к. режим передачи 4х битовый, на отправку команды требуется 0.8 мс (2 байта).

В совокупности все команды превышают время сброса флага занятости, поэтому флаг читается сразу сброшенным. Выходит контроллер дисплея готов принять следующий байт.

Однако, инициализации не происходит, как если бы я делал задержки. Значит, сброшенный флаг, который я считываю, не достоверно говорит о готовности принять байт контроллером дисплея.

Здесь что-то не так, и в этом мне хочется разобраться. Нужен код с реализацией успешного чтения флага занятости и инициализации дисплея без задержек в 2 мс.

Ведь, по сути, мой метод readBF() - это такая же задержка, но она ждет конкретной готовности контроллера. Раз флаг читается нулем - значит контроллер готов. Почему тогда не происходит верной инициализации????

void LCD_I2C::readBF()
{
	transmitByte(0b00001110); //transmits E, RW set to HIGH and RS, set to LOW
	transmitByte(0b00001010); //transmits E, RS set to LOW and RW set to HIGH
	initRestart(); //initilizes RESTART state
	transmitAddrRW(0b01111111); //sends PCF8574AT address + SLA+R
	do
	{
		receiveDataAck(); //read BF (get data to storage register)
	}
	while((storage & (1 << BF)) != 0); //wait until BF is 0
	initRestart(); //initialiazes RESTART state
	transmitAddrRW(0b01111110); //sends PCF8574AT + SLA+W
}

Edited August 18, 2017 by Дмитрий Мартынов
Дополнил кодом метода readBF() с комментариями команд

**pavel-pervomaysk** · August 19, 2017

Если с английским проблемы, есть русская дока на HD44780.

1 - пройди инициализацию! Не надо никуда торопиться. Сейчас очень много китайских дисплеев, и тайминги могут быть иными, поэтому задержки обязательны в момент инициализации.

2 - читай самое первое сообщение.

3 - пиши свой код, который тебе понятен. Данные передаются в 2 захода, старший ниббл и младший ниббл.

Как это выглядит наглядно.

В твоем случае LCD - это регистр PCF8574, переменная uint8

3 бита RS, RW, E

4 бита D7...D4

1 бит резерв или подсветка, я вникал.

send_nibble: // Передача полубайта в ЖКИ
sbi LCD,e // E --> 1
in tmp,LCD // прочитать содержимое порта (в твоем случае байт который ты суешь в PCF8574)
andi tmp,0x0F // и выделить старшую тетраду
andi data,0xF0 // выделить младшую тетраду в регистре
or data,tmp // смешать регистр с данными
out LCD,data // выдать в порт ЖКИ результат
cbi LCD,e // E --> 0
ret // выход

Удачи.

Дмитрий Мартынов · August 19, 2017

5 часов назад, pavel-pervomaysk сказал:

Если с английским проблемы, есть русская дока на HD44780.

1 - пройди инициализацию! Не надо никуда торопиться. Сейчас очень много китайских дисплеев, и тайминги могут быть иными, поэтому задержки обязательны в момент инициализации.

2 - читай самое первое сообщение.

3 - пиши свой код, который тебе понятен. Данные передаются в 2 захода, старший ниббл и младший ниббл.

Как это выглядит наглядно.

В твоем случае LCD - это регистр PCF8574, переменная uint8

3 бита RS, RW, E

4 бита D7...D4

1 бит резерв или подсветка, я вникал.

send_nibble: // Передача полубайта в ЖКИ
sbi LCD,e // E --> 1
in tmp,LCD // прочитать содержимое порта (в твоем случае байт который ты суешь в PCF8574)
andi tmp,0x0F // и выделить старшую тетраду
andi data,0xF0 // выделить младшую тетраду в регистре
or data,tmp // смешать регистр с данными
out LCD,data // выдать в порт ЖКИ результат
cbi LCD,e // E --> 0
ret // выход

Удачи.

1 - для инициализации дисплея в даташите указан конкретный алгоритм, который я привел в самом первом сообщении. Все, что в нем требуется я делаю вместе с программными задержками вплоть до 4й команды. Затем там написано после 4й команды (4го отправленного полубайта): "после этой команды флаг занятости может быть прочитан". С задержками до 4й команды все нормально, к ним больше не возвращаемся.
2 - Читаю первое сообщение. "Зачем читать флаг". На высоких частотах fSCL модуля TWI будет выше, поэтому отправка команд на дисплей будет производиться быстрее сброса флага BF. Поэтому возникает ризон все же его прочитать, как написано в том самом даташите. "Пока ты его прочитаешь он уже сбросится". Ну пускай он сбросится, если сбросился, значит контроллер готов принимать следующий байт данных. Раз он сбросился , значит контроллер готов к работе, и ждет следующей команды. Так почему же он НЕ инициализируется, когда в коде присутствует команда проверки BF? Почему он инициализируется просто с задержками, во время которых флаг BF также сбрасывается, но только гораздо раньше?

ПОВТОРЮСЬ:

Корень проблемы не в том, чтобы хоть как-то сделать инициализацию с произвольными задержками, неуказанными в даташите.

Имеется необходимость сделать правильную инициализацию с чтением флага занятости BF, исключив необходимость вслепую прописывать задержки, взятые с потолка.

Возможно я не совсем хорошо объясняю и поэтому в этом трудно разобраться.

3 - метод отправки полубайта у меня есть и он работает нормально, но все равно спасибо. Ассемблер - это хороший процедурный язык, но не в этой теме. Здесь C++.

**pavel-pervomaysk** · August 20, 2017

Перфектционизм это хорошо! Давай проверим твою озадаченность и переведем ее на человеческий фактор.

Сколько раз в секунду твой глаз способен обработать 32 разных символа? Уверен это будет до 10 кадров, если тебе лет 15-20.

Допустим мы будем обновлять полностью дисплей 25 раз в секунду, этого будет достаточно?

На последок из практики: HD44780 способен давать скорость, которая превышает скорость работы самого LCD (стекла).

**Andras** · August 20, 2017

а еще есть варианты с оттяжкой контраста к отрицательному напряжению, тогда ваще четко символы появляются .

теперь по сути топикстартеру: может быть попробовать сначала рабочий код, а потом с задержками играться?

или это чисто принципиально, надо досконально разобраться?

вот вам рабочие настроенные библиотеки на 1602 и pcf8574

нужно только поправить адрес i2c микросхемы.

в командах разберетесь.

i2c.h i2c.c lcd.c lcd.h

Дмитрий Мартынов · August 20, 2017

37 минут назад, Andras сказал:

а еще есть варианты с оттяжкой контраста к отрицательному напряжению, тогда ваще четко символы появляются .

теперь по сути топикстартеру: может быть попробовать сначала рабочий код, а потом с задержками играться?

или это чисто принципиально, надо досконально разобраться?

вот вам рабочие настроенные библиотеки на 1602 и pcf8574

нужно только поправить адрес i2c микросхемы.

в командах разберетесь.

i2c.h i2c.c lcd.c lcd.h

да, это все из-за любопытства, спасибо за файлы, я их посмотрю)

**Andras** · August 20, 2017

мне чего то тут подумалось, а вообще из этой pcf8574 можно читать?

Дмитрий Мартынов · August 20, 2017

11 минуту назад, Andras сказал:

мне чего то тут подумалось, а вообще из этой pcf8574 можно читать?

В даташите приводится временная диаграмма для режима чтения, поэтому чтение возможно. А еще написано, что если данные на выводах микросхемы меняются быстрее, чем может прочитать микроконтроллер, то эта информация будет потеряна (на диаграмме DATA2 и DATA3 теряются).

"If the data on the input port changes faster than the master can read, this data may be lost. The DATA 2 and DATA3 are lost because these data did not meet the setup time and hold time (see Figure 9)."

Еще приводится алгоритм чтения, в моем коде выполняется все в той же последовательности, только вместо отправки бита неподтверждения и СТОП состояния посылается состояние ПОВСТАРТ:

stalware · January 12, 2018

Дмитрий, вы нашли решение своего вопроса? У меня подобная ситуация. Чтение BF флага всегда возвращает ноль. У меня подключение по 8-ми битной шине напрямую мк->lcd. Трассировал в Proteus.

SysSerg · September 24, 2020

uint8_t LCD_free()
{
 uint8_t res=0;
    command[0]=8;     //команда для PCF8574
    i2c_run(i2cLCDadr,command,1,0); //отправка байта на pfc8574 LED=1
    i2c_run(i2cLCDadr,command,1,1); //считываем что-то и BF
    res=TWI_GetState();                 //ждем окончания чтения
    if (res=TWI_SUCCESS)             //если все успешно, то даем ответ
    {
        return ((command[0]&0x80)==0);
    }
    else
    return 0;
}

Edited September 24, 2020 by Falconist

**Электронщик** · September 25, 2020

А во внутрь библиотеки ардуино залезть и посмотреть. Не пробовали? Вытаскивается на раз под любой МК, все работает без проблем.

Sign In

Проблема с чтением PCF8574AT (LCD/I2C)

Recommended Posts

Link to comment

Share on other sites

Link to comment

Share on other sites

Link to comment

Share on other sites

Link to comment

Share on other sites

Link to comment

Share on other sites

Link to comment

Share on other sites

Link to comment

Share on other sites

Link to comment

Share on other sites

Link to comment

Share on other sites

Link to comment

Share on other sites

Link to comment

Share on other sites

Link to comment

Share on other sites

Link to comment

Share on other sites

Link to comment

Share on other sites

Link to comment

Share on other sites

Link to comment

Share on other sites

Join the conversation

Recently Browsing 0 members

Сообщения

Similar Content