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Benutzer:Rummses

2018-04-05T12:42:25Z

Rummses: Die Seite wurde geleert.

HD44780

2017-07-26T14:47:17Z

Rummses: HD44870 geändert in HD44780

Der HD44780 ist ein Steuer-IC für Textdisplays (siehe [[LCD]]). Praktisch alle Textdisplays werden mit diesem oder einem kompatiblen Controller (z. B. KS0066) angesteuert.

== Allgemeine Ansteuerung ==

=== Pinbelegung ===

Die Pinbelegung des ICs selber ist für den Anwender praktisch uninteressant. Hier ist die häufigste Anschluss-Belegung der damit ausgestatteten LCD-Module angegeben.

ACHTUNG: Es gibt Displays mit abweichender Anschluss-Belegung, falscher Anschluss kann zur Zerstörung führen! Daher immer das zugehörige Datenblatt zu Rate ziehen.

{| class="wikitable"
!style="width:5%" | Pin || style="width:10%" | Funktion || Beschreibung
|-
|1 || | Vss || Versorgungsspannung 0 Volt
|-
|2 || | Vcc || Versorgungsspannung + 5 Volt

|-
|3 || | V0 ||Kontrastspannung, zwischen VEE und VCC, kann auf VSS gelegt oder via Poti angeschlossen werden. Bei großflächigen LCDs oder LCDs für den erweiterten Temperaturbereich kann auch eine negative Kontrastspannung nötig sein.
|-
|4 || | RS || Registerauswahl 0 = Befehlsregister, 1 = Datenregister
|-
|5 || | R/W || Lese- oder Schreibzugriff; kann fest auf GND gelegt werden, wenn Busy-Auswertung durch Timing ersetzt wird 0 = Schreiben, 1 = Lesen
|-
|6 || | E || Taktleitung (Achtung! Diese Leitung hat im Gegensatz zu den anderen bei einigen Displays keinen internen Pullup, man muss also einen externen vorsehen, falls man mit Open-Drain-Ausgängen arbeitet.)
|-
|7 || | DB0 || Datenleitung (bleibt im 4-Bit-Modus offen)
|-
|8 || |DB1 || Datenleitung (bleibt im 4-Bit-Modus offen)
|-
|9 || |DB2 || Datenleitung (bleibt im 4-Bit-Modus offen)
|-
|10 || |DB3 || Datenleitung (bleibt im 4-Bit-Modus offen)
|-
|11 || |DB4 || Datenleitung
|-
|12 || |DB5 || Datenleitung
|-
|13 || |DB6 || Datenleitung
|-
|14 || |DB7 || Datenleitung
|-
|15 || A || Anode der LED-Hintergrundbeleuchtung (fakultativ)
|-
|16 || K || Kathode der LED-Hintergrundbeleuchtung (fakultativ)
|-
| || || Es gibt auch Displays ohne die Datenleitungen DB0-3 (werden nur im 4-Bit-Modus angesteuert), dann rutschen die Bezeichnungen dann entsprechend nach unten
|}

===Speicher===

Ein HD44780 besitzt mehrere Speicher. In ihnen wird der Inhalt des Displays sowie das Aussehen von Sonderzeichen gespeichert.

==== CGROM ====

Der '''C'''haracter '''G'''enerator '''ROM''' enthält die Zeichen in Form von 5x8 oder 5x10 Punktmatrizen. Er kann nicht geändert werden, ausser man sendet einen EEPROM zu Hitachi für eine Massenproduktion. Es sind viele verschiedene ROMs (Zeichensätze, engl. Fonts) verfügbar. Er ist für den Anwender nicht zugänglich.

==== CGRAM ====

Im '''C'''haracter '''G'''enerator '''RAM''' können acht 5x8 Pixel oder vier 5x10 Pixel große benutzerdefinierte Zeichen abgelegt werden. Braucht man keine benutzerdefinierten Zeichen, kann man diesen Bereich als Auslagerungsspeicher für den ansteuernden Mikrocontroller benutzen. Dazu muss aber die '''R/W''' Leitung angesteuert werden.

==== DDRAM ====

Im '''D'''isplay '''D'''ata '''RAM''' ist der Inhalt des LCDs gespeichert. Die Kodierung orientiert sich weitestgehend am ASCII Zeichensatz.

Das DDRAM hat üblicherweise mehr Speicherstellen als das Display gleichzeitig anzeigt. Durch Anwenden der Display-Shift-Befehle können die nicht sichtbaren Zeichen zur Anzeige gebracht werden.

Benachbarte Zeichen haben im DDRAM nicht zwangsweise auch aufeinanderfolgende Adressen. So ist etwa bei 1x16-Displays (1 Zeile, 16 Zeichen) oft in der Mitte des Displays ein Adresssprung von 0x07 auf 0x40; bei 2x16-Displays ist der Sprung auf 0x40 normalerweise (programmiererfreundlich) zwischen Ende der ersten und Beginn der zweiten Zeile. Näheres ist dem Datenblatt zu entnehmen.

=== Kommandos ===

{| class="wikitable"
|+ '''HD44780 Befehlssatz'''
!style="width:30%" | Befehl
!RS
!RW
!D7
!D6
!D5
!D4
!D3
!D2
!D1
!D0
|-
|Bildschirminhalt löschen
|0
|0
|0
|0
|0
|0
|0
|0
|0
|1
|-
|Cursor auf Startpos
|0
|0
|0
|0
|0
|0
|0
|0
|1
|X
|-
|Modus festlegen
|0
|0
|0
|0
|0
|0
|0
|1
|I/D
|S
|-
|Display/Cursor
|0
|0
|0
|0
|0
|0
|1
|D
|C
|B
|-
|Cursor/Display schieben
|0
|0
|0
|0
|0
|1
|S/C
|R/L
|X
|X
|-
|Funktionen
|0
|0
|0
|0
|1
|DL
|N
|F
|X
|X
|-
|CGRAM Adresse setzen
|0
|0
|0
|1
|colspan ="6" align="center"|CGRAM-Adresse
|-
|DDRAM Adresse setzen
|0
|0
|1
|colspan="7" align="center"|DDRAM-Adresse
|-
|Adresse/Status lesen
|0
|1
|BF
|colspan="7" align="center"|CG-/DDRAM-Adresse
|-
|Daten in DDRAM/CGRAM schreiben
|1
|0
|colspan="8" align="center"|Daten
|-
|Daten aus DDRAM/CGRAM lesen
|1
|1
|colspan="8" align="center"|Daten
|}

{| class="wikitable"
|+ '''Kodierung der Steuerbits'''
!Bit
!0
!1
|-
|I/D
|Cursorposition dekrementieren
|Cursorposition inkrementieren
|-
|S
|Displayinhalt fest
|Displayinhalt weiterschieben
|-
|D
|Display aus
|Display an
|-
|C
|Cursor aus
|Cursor an
|-
|B
|Cursor blinkt nicht
|Cursor blinkt
|-
|S/C
|Cursor bewegen
|Displayinhalt schieben
|-
|R/L
|Nach links schieben
|Nach rechts schieben
|-
|DL
|4-Bit Interface
|8-Bit Interface
|-
|N
|1-zeiliges Display
|2/4-zeiliges Display
|-
|F
|5×7-Font
|5×10-Font
|-
|BF
|Kann Kommandos annehmen
|Ist beschäftigt
|}

== Ansteuerung per Microcontroller ==

Die Ansteuerung eines HD44780-basierten Displays gestaltet sich sowohl in Bezug auf den Hardware- als auch den Softwareaufwand recht einfach. Sie eignet sich somit sehr gut als Übungsprojekt für Anfänger.

Das HD44780-Interface besteht aus acht Datenleitungen (D0-D7) sowie den drei Steuerleitungen RS ('''R'''egister '''S'''elect), R/W ('''R'''ead/'''W'''rite) und E ('''E'''nable). Die Displays werden mit 5V Betriebsspannung versorgt, die Kontrastspannung V0 bekommt man, indem man ein 10kΩ-[[Potentiometer]] zwischen VCC und GND anschließt und den mittleren Anschluss als Kontrastspannung verwendet. Bei ca. 0,5 Volt werden dann die Pixel sichtbar. Optional haben viele Displays noch eine LED-Beleuchtung eingebaut, diese kann manchmal direkt an 5V angeschlossen werden, da der Vorwiderstand auf der LCD-Platine integriert ist. Oft ist aber auch ein externer Vorwiderstand nötig! Darum vorher besser im Datenblatt nachschauen.

Möchte man IO-Pins am Mikrocontroller sparen, kann das Display im 4-Bit-Modus betrieben werden, die Dateneingänge D0 bis D3 bleiben dann offen. Durch zusätzliche Bauteile ([[AVR-Tutorial:_Schieberegister]]) kann die Zahl der benötigten Port-Pins noch weiter reduziert werden.

Beispielprogramme zur Ansteuerung findet man zuhauf im Internet, u.a. auch hier: [[AVR-Tutorial: LCD]] und [[AVR-GCC-Tutorial/LCD-Ansteuerung|AVR-GCC-Tutorial: LCD-Ansteuerung]]

=== Fertige Projekte oder Bibliotheken ===

* Peter Fleurys [http://homepage.hispeed.ch/peterfleury/avr-software.html LCD library for HD44780 based LCDs]
* Kai Klenovseks [http://kk.elektronik-4u.de/index.php?Sid=9 LCD library for HD44780 based LCDs]
* avr-libc [http://www.nongnu.org/avr-libc/user-manual/group__stdiodemo.html Demo-Projekt für stdio]
* [http://www.ipd.uka.de/~buchmann/microcontroller/lcd.htm Grundlagen und Code für 8051] von Erik Buchmann
* [http://www.ekenrooi.net/lcd/lcd.shtml ''How to control a HD44780-based Character-LCD''] von Peter Ouwehand. Beispiele für 8051, PIC16C54, AT90S2313
* Firma wickenhäuser [http://www.wickenhaeuser.de 8051 Compiler und Treiber für LCDs ]

== Sonderzeichen ==
{| class="wikitable"
|-
| \40 ! || \41 " || \42 # || \43 $ || \44 % || \45 & || \50 ( || \51 ) || \52 * || \53 Plus-Zeichen
|-
| \54 Komma || \55 Minus-Zeichen || \56 Punkt || \57 Schrägstrich || \72 Doppelpunkt || \73 Semikolon || \74 < || \75 Gleichheitszeichen || \76 > || \77 ?
|-
| \100 @ || \134 eckige Klammer links || \136 eckige Klammer rechts || \137 accent circonflexe || \138 Unterstrich || \140 accent grave || \173 geschweifte Klammer links || \174 senkrechter Strich || \175 geschweifte Klammer rechts || \176 Pfeil nach rechts
|-
| \177 Pfeil nach links || \260 Minuszeichen || \333 Kastenrahmen || \337 hochgestellter Kastenrahmen(wie Potenz) || \340 gr. alpha || \341 ä || \342 ß || \343 klein epsilon || \344 µ || \350 Wurzelzeichen
|-
| \351 hoch minus 1 || \353 hoch x || \356 n mit Oberstrich ( spanisch ) || \357 ö || \363 Zeichen unendlich || \364 Ohm || \365 ü || \366 gr.Summe || \367 pi ( klein ) || \371 u mit strich rechts unten
|-
| \375 geteilt durch || \377 alle Leuchtpunkte eingeschaltet || || || || || || || ||
|}
=== Benutzerdefinierte Sonderzeichen ===
* Benutzerspezifische Zeichen für den HD44780 mit dem [http://www.mugui.de/bin/menu.php?link=hd44780_demo&lang=de Font and Bitmap Generator] erstellen
* http://www.parallax.com/ProductInfo/Microcontrollers/BASICStampSoftware/LCDCharacterCreator/tabid/482/Default.aspx

== Siehe auch ==

* [[AVR-GCC-Tutorial/LCD-Ansteuerung]]
* [[Erweiterte LCD-Ansteuerung]]
* [[Pseudo-Graphische LCD-Ansteuerung]]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/316826#3431235 Forumsbeitrag]: Ermittlung der Startadresse der einzelnen Zeilen
* [https://www.mikrocontroller.net/topic/387596?goto=4438017#4438017 Forumsbeitrag]: HD44780 Extender, transparente Serialisierung der Ansteuerung im 4 oder 8 Bit Modus
* [https://omerk.github.io/lcdchargen/ Custom Character Generator for HD44780 LCD Modules]
* [http://blog.riyas.org/2013/12/online-led-matrix-font-generator-with.html Online led matrix font generator with binary and hex codes for Arduino ]

== Weblinks ==

* [http://www.sprut.de/electronic/lcd/ Ausführliche Beschreibung des HD44780]
* [http://homepage.hispeed.ch/peterfleury/avr-software.html#libs Lib zur HD44780 Ansteuerung (AVR)]
* [http://pic-projekte.de/wordpress/?p=908 Ansteuern des HD44780 mit den XC8/C18-Libraries - PIC]
* [http://www.fonts2u.com/hd44780-regular.font TTF Matrix Pixel Font]

[[Category:Bauteile]]
[[Category:Displays und Anzeigen]]
[[Category:LCD]]

Benutzer:Rummses

2017-02-27T15:37:23Z

Rummses:

Für Aufzeichnung von Temperaturdaten und Ein/Aus-Informationen an meiner Heizungsanlage habe ich mir einen Datenlogger gebaut. Er läuft mit einem ATmega1284, hat 1/4 MByte EEPROM als Zwischenspeicher, DS3234 Uhrenchip, SD-Kartenslot, RS-232 und 1wire für die Sensoren. Bedienung über ein Terminalprogramm mit VT-100-Emulation.
[[Datei:Datenlogger1.JPG|miniatur]]
Am 1wire-Bus können Temperaturfühler DS18B20 und 230V-Spannungsfühler angeschlossen werden. Die Daten werden im EEPROM komprimiert zwischengespeichert und nach Abschluss einer Messreihe in eine CSV-Datei auf die SD-Karte geschrieben. Den Sensoren werden Namen zugewiesen, sodass die erste Zeile der CSV-Datei sprechende Feldnamen enthält. Das Dateiformat passt direkt für den [https://www.mikrocontroller.net/topic/179827 CSV-Viewer von Ingo W.], kann aber natürlich auch von Tabellenkalkulationen oder Datenbanken eingelesen werden.
[[Datei:Datenlogger2.JPG|miniatur]]

Ein herzliches '''Dankeschön''' an 
Falk Brunner für die [https://www.mikrocontroller.net/topic/387139 1wire-Routinen], 
Roland Riegel für die [https://www.mikrocontroller.net/topic/48481 SD-Karten-Library], 
Peter Fleury für die [http://homepage.hispeed.ch/peterfleury/avr-software.html UART-Library] und 
Ingo W. für den [https://www.mikrocontroller.net/topic/179827 CSV-Viewer].

Benutzer:Rummses

2017-02-27T12:52:03Z

Rummses: Ingo W.

Für Aufzeichnung von Temperaturdaten und Ein/Aus-Informationen an meiner Heizungsanlage habe ich mir einen Datenlogger gebaut. Er läuft mit einem ATmega1284, hat 1/4 MByte EEPROM als Zwischenspeicher, DS3234 Uhrenchip, SD-Kartenslot, RS-232 und 1wire für die Sensoren. Bedienung über ein Terminalprogramm mit VT-100-Emulation.
[[Datei:Datenlogger1.JPG|miniatur]]
Am 1wire-Bus können Temperaturfühler DS18B20 und 230V-Spannungsfühler angeschlossen werden. Die Daten werden im EEPROM komprimiert zwischengespeichert und nach Abschluss einer Messreihe in eine CSV-Datei auf die SD-Karte geschrieben. Den Sensoren werden Namen zugewiesen, sodass die erste Zeile der CSV-Datei sprechende Feldnamen enthält. Das Dateiformat passt direkt für den CSV-Viewer von Ingo W.: [https://www.mikrocontroller.net/topic/179827 CSV-Viewer von Ingo W.], kann aber natürlich auch von Tabellenkalkulationen oder Datenbanken eingelesen werden.
[[Datei:Datenlogger2.JPG|miniatur]]

Ein herzliches '''Dankeschön''' an 
Falk Brunner für die [https://www.mikrocontroller.net/topic/387139 1wire-Routinen], 
Roland Riegel für die [https://www.mikrocontroller.net/topic/48481 SD-Karten-Library], 
Peter Fleury für die [http://homepage.hispeed.ch/peterfleury/avr-software.html UART-Library] und 
Ingo W. für den [https://www.mikrocontroller.net/topic/179827 CSV-Viewer].

Benutzer:Rummses

2017-02-27T12:48:11Z

Rummses: Dankeschön

Für Aufzeichnung von Temperaturdaten und Ein/Aus-Informationen an meiner Heizungsanlage habe ich mir einen Datenlogger gebaut. Er läuft mit einem ATmega1284, hat 1/4 MByte EEPROM als Zwischenspeicher, DS3234 Uhrenchip, SD-Kartenslot, RS-232 und 1wire für die Sensoren. Bedienung über ein Terminalprogramm mit VT-100-Emulation.
[[Datei:Datenlogger1.JPG|miniatur]]
Am 1wire-Bus können Temperaturfühler DS18B20 und 230V-Spannungsfühler angeschlossen werden. Die Daten werden im EEPROM komprimiert zwischengespeichert und nach Abschluss einer Messreihe in eine CSV-Datei auf die SD-Karte geschrieben. Den Sensoren werden Namen zugewiesen, sodass die erste Zeile der CSV-Datei sprechende Feldnamen enthält. Das Dateiformat passt direkt für den CSV-Viewer von Ingo W.: https://www.mikrocontroller.net/topic/179827#4008879, kann aber natürlich auch von Tabellenkalkulationen oder Datenbanken eingelesen werden.
[[Datei:Datenlogger2.JPG|miniatur]]

Ein herzliches '''Dankeschön''' an 
Falk Brunner für die [https://www.mikrocontroller.net/topic/387139 1wire-Routinen], 
Roland Riegel für die [https://www.mikrocontroller.net/topic/48481 SD-Karten-Library] und 
Peter Fleury für die [http://homepage.hispeed.ch/peterfleury/avr-software.html UART-Library]

Benutzer:Rummses

2017-02-25T21:17:42Z

Rummses: Erste Version

Datei:Datenlogger2.JPG

2017-02-25T21:02:56Z

Rummses: Datenlogger mit XLR-Stecker für 1wire-Bus, RS-232 für Bedienung über Terminal (VT-100 Emulation), SD-Karten-Slot

Datenlogger mit XLR-Stecker für 1wire-Bus, RS-232 für Bedienung über Terminal (VT-100 Emulation), SD-Karten-Slot

Datei:Datenlogger1.JPG

2017-02-25T20:59:43Z

Rummses: Innenleben des Datenloggers

Innenleben des Datenloggers

Benutzer:Rummses

2014-12-23T09:00:01Z

Rummses: Die Seite wurde geleert.

Benutzer:Rummses

2014-06-17T07:26:53Z

Rummses: Die Seite wurde neu angelegt: „* Controller: Atmel ATmega16, ATmega324 * Entwicklungssystem: Atmel AVR-Studio * Programmiersprache: C * Programmierer und ICE: AVR JTAGICE mkII http://www.atm…“

* Controller: Atmel ATmega16, ATmega324
* Entwicklungssystem: Atmel AVR-Studio
* Programmiersprache: C
* Programmierer und ICE: AVR JTAGICE mkII http://www.atmel.com/tools/avrjtagicemkii.aspx
* Logik-Analysator: Zeroplus LAP-C 16064 http://www.zeroplus.ch/LAP-C16064.html

'''Stammtisch München: http://www.mikrocontroller.net/topic/290847'''