lcd.c

// Ansteuerung eines HD44780 kompatiblen LCD im 4-Bit-Interfacemodus

// http://www.mikrocontroller.net/articles/HD44780

// http://www.mikrocontroller.net/articles/AVR-GCC-Tutorial/LCD-Ansteuerung

//

// Die Pinbelegung ist über defines in lcd.h einstellbar

#include <avr/io.h>

#include "main.h"

#include "lcd.h"

#include <util/delay.h>

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

// Erzeugt einen Enable-Puls

static void lcd_enable( void ) {

    LCD_PORT |= (1<<LCD_EN);            // Enable auf 1 setzen

    _delay_us( LCD_ENABLE_US );         // kurze Pause

    LCD_PORT &= ~(1<<LCD_EN);           // Enable auf 0 setzen

}

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

// Sendet eine 4-bit Ausgabeoperation an das LCD

static void lcd_out( uint8_t data ) {

    data &= 0xF0;                       // obere 4 Bit maskieren

    LCD_PORT &= ~(0xF0>>(4-LCD_DB));    // Maske löschen

    LCD_PORT |= (data>>(4-LCD_DB));     // Bits setzen

    lcd_enable();

}

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

// Initialisierung: muss ganz am Anfang des Programms aufgerufen werden.

void lcd_init( void ) {

    // verwendete Pins auf Ausgang schalten

    uint8_t pins = (0x0F << LCD_DB) |   // 4 Datenleitungen

                   (1<<LCD_RS) |        // R/S Leitung

                   (1<<LCD_EN);         // Enable Leitung

    LCD_DDR |= pins;

    // initial alle Ausgänge auf Null

    LCD_PORT &= ~pins;

    // warten auf die Bereitschaft des LCD

    _delay_ms( LCD_BOOTUP_MS );

    // Soft-Reset muss 3mal hintereinander gesendet werden zur Initialisierung

    lcd_out( LCD_SOFT_RESET );

    _delay_ms( LCD_SOFT_RESET_MS1 );

    lcd_enable();

    _delay_ms( LCD_SOFT_RESET_MS2 );

    lcd_enable();

    _delay_ms( LCD_SOFT_RESET_MS3 );

    // 4-bit Modus aktivieren 

    lcd_out( LCD_SET_FUNCTION |

             LCD_FUNCTION_4BIT );

    _delay_ms( LCD_SET_4BITMODE_MS );

    // 4-bit Modus / 2 Zeilen / 5x7

    lcd_command( LCD_SET_FUNCTION |

                 LCD_FUNCTION_4BIT |

                 LCD_FUNCTION_2LINE |

                 LCD_FUNCTION_5X7 );

    // Display ein / Cursor aus / Blinken aus

    lcd_command(LCD_SET_DISPLAY |

                LCD_DISPLAY_ON |

                LCD_CURSOR_OFF |

                LCD_BLINKING_OFF); 

    // Cursor inkrement / kein Scrollen

    lcd_command( LCD_SET_ENTRY |

                 LCD_ENTRY_INCREASE |

                 LCD_ENTRY_NOSHIFT );

    lcd_clear();

}

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

// Sendet ein Datenbyte an das LCD

void lcd_data( uint8_t data ) {

    LCD_PORT |= (1<<LCD_RS);    // RS auf 1 setzen

    lcd_out( data );            // zuerst die oberen, 

    lcd_out( data<<4 );         // dann die unteren 4 Bit senden

    _delay_us( LCD_WRITEDATA_US );

}

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

// Sendet einen Befehl an das LCD

void lcd_command( uint8_t data ) {

    LCD_PORT &= ~(1<<LCD_RS);    // RS auf 0 setzen

    lcd_out( data );             // zuerst die oberen, 

    lcd_out( data<<4);           // dann die unteren 4 Bit senden

    _delay_us(LCD_COMMAND_US );

}

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

// Sendet den Befehl zur Löschung des Displays

void lcd_clear( void ) {

    lcd_command( LCD_CLEAR_DISPLAY );

    _delay_ms( LCD_CLEAR_DISPLAY_MS );

}

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

// Sendet den Befehl: Cursor Home

void lcd_home( void ) {

    lcd_command( LCD_CURSOR_HOME );

    _delay_ms( LCD_CURSOR_HOME_MS );

}

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

// Setzt den Cursor in Zeile y (0..3) Spalte x (0..15)

void lcd_setcursor( uint8_t x, uint8_t y ) {

    uint8_t data;

    switch (y) {

        case 0:    // 1. Zeile

            data = LCD_SET_DDADR + LCD_DDADR_LINE1 + x;

            break;

        case 1:    // 2. Zeile

            data = LCD_SET_DDADR + LCD_DDADR_LINE2 + x;

            break;

        case 2:    // 3. Zeile

            data = LCD_SET_DDADR + LCD_DDADR_LINE3 + x;

            break;

        case 3:    // 4. Zeile

            data = LCD_SET_DDADR + LCD_DDADR_LINE4 + x;

            break;

        default:    

            return; // für den Fall einer falschen Zeile

    }

    lcd_command( data );

}

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

// Schreibt einen String auf das LCD

void lcd_string( const char *data ) {

    while( *data != '\0' )

        lcd_data( *data++ );

}

void lcd_string_xy( uint8_t x, uint8_t y, const char *data ) {

    lcd_setcursor( x, y );

    lcd_string( data );

}

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

// Schreibt eine Zahl auf das LCD

void lcd_number( uint8_t number, uint8_t len, uint8_t fill ) {

    uint8_t digit1 = 0;

    uint8_t digit2 = 0;

    while (number >= 100) {

        digit1++;

        number -= 100;

    }

    while (number >= 10) {

        digit2++;

        number -= 10;

    }

    if (len > 2) lcd_data( (digit1 != 0) ? digit1+'0' : fill );

    if (len > 1) lcd_data( ((digit1 != 0) || (digit2 != 0)) ? digit2+'0' : fill );

    lcd_data( number+'0' );

}

void lcd_number_xy( uint8_t x, uint8_t y, uint8_t number, uint8_t len, uint8_t fill ) {

    lcd_setcursor( x, y );

    lcd_number( number, len, fill );

}

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

// Schreibt einen String auf das LCD

// String liegt direkt im Flash Speicher

void lcd_string_P( PGM_P data ) {

    uint8_t tmp;

    tmp = pgm_read_byte( data );

    while( tmp != '\0' ) {        

        lcd_data( tmp );

        data++;

        tmp = pgm_read_byte( data );

    }

}

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

// Schreibt ein Zeichen in den Character Generator RAM

// Daten liegen direkt im RAM

void lcd_generatechar( uint8_t code, const uint8_t *data, uint8_t lines ) {

    uint8_t i;

    // Startposition des Zeichens einstellen

    lcd_command( LCD_SET_CGADR | (code<<3) );

    // Bitmuster übertragen

    for ( i=0; i<lines; i++ ) {

        lcd_data( *data++ );

    }

}

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

// Schreibt ein Zeichen in den Character Generator RAM

// Daten liegen direkt im Flash-Speicher

void lcd_generatechar_P( uint8_t code, PGM_P data, uint8_t lines ) {

    uint8_t i;

    // Startposition des Zeichens einstellen

    lcd_command( LCD_SET_CGADR | (code<<3) );

    // Bitmuster übertragen

    for ( i=0; i<lines; i++ ) {

        lcd_data( pgm_read_byte(data) );

        data++;

    }

}