Graafiline LCD

Vajalikud teadmised: [HW] Kasutajaliidese moodul, [LIB] Graafiline LCD, [LIB] Viide,
[PRT] Graafiline LCD

Graafiline LCD on vedelkristall-ekraan, millega saab peale teksti ka kujundeid kuvada. Selle ehitus sarnaneb alfabeetilisele LCD-le ja põhiline erinevus seisneb selles, et graafilisel ekraanil on kõik pikslid jaotatud üle ekraani ühe suure maatriksina. Kui tegu on monokromaatilise graafilise LCD ekraaniga, siis piksel on üks pisike ruudukujuline segment. Värvilistel ekraanidel moodustab üks piksel kolmest alampikslist, millest igaüks laseb läbi värvifiltri kas punast, rohelist või sinist valgust. Kuna alampikslid on lähestikku, paistavad need kui üks piksel.

Graafilise LCD pikslitest moodustatud pilt

Monokromaatilised graafilised ekraanid on tavaliselt passiivmaatriksiga, suured värvilised ekraanid, kaasa arvatud arvutiekraanid, on aktiivmaatriksiga. Kogu tausta- ja pikslite värvi puudutav info on graafilistel LCD-del sarnane alfabeetiliste LCD omadustega ja sarnaselt alfabeetiliste ekraanidega on ka graafilistel ekraanidel eraldi kontroller, mis hoolitseb sideliidese kaudu info vastuvõtmise ja segmentide elektrivälja tekitamise eest. Kui alfabeetilisele LCD ekraanile piisab teksti kuvamiseks märkide indeksite saatmisest, siis graafilised ekraanid ise tähti ei moodusta - kõik tekstid ja pildid tuleb kasutajal ise pikselhaaval tekitada.

Kodulabori III seeria kasutajaliidesele on paigaldatud 128 x 160 piksliga 1.8“ täisvärviline TFT LCD ekraan. Ekraani juhib Sitronixi ST7735 LCD kontroller, mida juhtakse üle SPI siini. Lisaks on juhitav ekraani taustavalgus, kuid ilma taustavalguseta ei ole võimalik ekraani kasutada. Ekraaniga suhtlemine pole kuigi keeruline, kuid funktsioonide suure arvu tõttu pole siinkohal seda lahti seletatud. Kodulabori teegis on olemas funktsioonid selle kasutamiseks.

Graafilise LCD teegi funktsioonid on sarnased alfabeetilise LCD omadele. Esmalt tuleb ekraan algväärtustada funktsiooniga lcd_gfx_init. Teeki on sisse kirjutatud tähekaart kogu ladina tähestiku, numbrite ja üldkasutatavate märkidega. Tähe kõrgus on 7 ja laius 5 pikslit. Iga tähe vahe on horisontaalselt 6 ja vertikaalselt 8 pikslit, ehk kokku mahub ekraanile 6 rida ja 14 tulpa tähti. Tähe või teksti kuvamiseks tuleb eelnevalt lcd_gfx_goto_char_xy funktsiooniga määrata selle asukoht. Tähe kuvamiseks on lcd_gfx_write_char ja teksti kuvamiseks lcd_gfx_write_string funktsioon.

Järgnevalt on toodud näide aja loenduri kohta. Programm loendab sekundeid (ligikaudu), minuteid ja tunde. Aja tekstiks teisendamiseks on kasutusel sprintf funktsioon.

//
// Kodulabori graafilise LCD kasutamise näide.
// LCD-le kuvatakse kellaaeg programmi algusest alates.
//
#include <stdio.h>
#include <homelab/module/lcd_gfx.h>
#include <homelab/delay.h>
 
//
// Põhiprogramm
//
int main(void)
{
	int seconds = 0;
	char text[16];
 
	// LCD ekraani algseadistamine
	lcd_gfx_init();
 
	// Ekraani puhastamine
	lcd_gfx_clear();
 
	// Taustavalgustuse tööle lülitamine
	lcd_gfx_backlight(true);	
 
	// Programmi nime kuvamine
	lcd_gfx_goto_char_xy(1, 1);
	lcd_gfx_write_string("Aja loendur");
 
	// Lõputu tsükkel	
	while (true)
	{
		// Sekundite teisendamine kellaaja kujule
		// hh:mm:ss
		sprintf(text, "%02d:%02d:%02d",
			(seconds / 3600) % 24,
			(seconds / 60) % 60,
			 seconds % 60);
 
		// Kellaaja teksti kuvamine
		lcd_gfx_goto_char_xy(3, 3);
		lcd_gfx_write_string(text);
 
		// Sekundi suurendamine 1 võrra
		seconds++;
 
		// Riistvaraline paus 1000 millisekundit
		hw_delay_ms(1000);
	}
}