Grafik-Displays (UTFT) - darc.de · 1. Quellen und Eigenschaften von Grafik-Displays Farb-Grafik-Displays für Microcontroler sind derzeit günstig auf dem Markt zu haben. Es handelt

29.05.14 Grafikt-Displays mit UTFT, A.Schultze, DK4AQ 1

Grafik-Displays (UTFT)15.09.2013, DK4AQ

● Quellen und Eigenschaften für Grafik-Displays● Die Uninversal TFT Display -Library UTFT● Das Grafikmodul ITDB02-2.8● Interface des Grafikmoduls● Schaltung des Display-Experiments● Software


1. Quellen und Eigenschaften von Grafik-Displays

Farb-Grafik-Displays für Microcontroler sind derzeit günstig auf dem Markt zu haben.Es handelt sich um Restposten aus dem Handy-Business. Die Preise liegen zwischen10 und 30 Euro, die Bildschirmgröße liegt derzeit zwischen 1 und 5“. Dazu kommenFarbinformationen mit 18b pro Farbpunkt.

Displays gibt es mit unterschiedlichen Schnittstellen, Parallel-Schnittstellen zwischen 8und 32 Bit und serielle Schnittstellen über SPI werden angeboten. Da sie seriellenSchnittstellen für die Datenmenge zu langsam kommen eher parallele Schnittstellen inFrage. Meist haben aber Microcontroller jedoch nur eine begrenzte Menge Ports.Daher ist eine 8-Bit-Schnittstelle ein tragbarer Kompromiss. Über ihn werden die Datenim Multipex-Verfahren übertragen.

Die verschiedenen Displays arbeiten mit verschiedenen Grafik-Controllern.Grafikcontroller sind Chips, die aus der Dateninformation farbige Punkte über einenBildschirm-Speicher auf die Anzeige bringen. Die Komplexität der Coptroller isterheblich und ihre Funktion ist unterschiedlich. Es sind ca. 50 Register zu steuern !.Da das Handy-Geschäft ein schnelllebiges Geschäft ist, ist die Erhältlichkeit derModule sehr kurzlebig.


Quelle: Buch Optics of Liquid Crystal Displays, Pochi Yeh,Claire Gu /ISBN-10:0-470-18176-1

PBS: Low-LossPolarizing Beam-Splitters(mit Polarisierung der 3Farbanteile)

B,G,R: Dichroic Reflectors(spektral filternde Spiegel)

TN-LC: Twisted NematicLiquid Christal Cel(steuerbarerrer Polarisator)

Wie arbeitet ein Pixel ?


Daher die Frage: lohnt sich der Aufwand, wenn man das Display 2 Monate später nichtmehr bekommt ? Die Lösung ist die Verwendung von Grafik-Libraries, die mehrereController bedienen. Damit eignet sich die Entwicklung für eine Reihe von Controllern.

2. Die Universal TFT Display - Library UTFTEine sehr interessante Library ist die UTFT-Library. Sie wurde von Henning Karlsenentwickelt und bedient mehrere derzeit verwendete Grafik-Controller und wirdgepflegt..

http://www.henningkarlsen.com/electronics/index.php

Unter dieser Adresse kann man die aktuelle UTFT-Dokumentation sowie dievorgesehene Anschlussbelegung bekommen.

Es werden von der C-Seite her AVR-Prozessoren und ARM-Prozessoren unterstützt.Daher ist die Library für folgende Arduino-Boards geeignet:


HX8347A: 239;x319ILI9327: 239x399SSD1289: 239x319ILI9325C: 239x319ILI9325D_8: 239x319ILI9325D_16: 239x319HX8340B_8: 175x219HX8340B_S: 175x219HX8352A: 239x399T7735: 127x159PCF8833: 127x127

S1D19122: 239x319SSD1963_480: 271x479SSD1963_800: 479x799SSD1963_800ALT: 479x799S6D1121_8: 239x319S6D1121_16: 239x319SSD1289LATCHED: 239x319ILI9320_8: 239x319ILI9320_16: 239x319SSD1289_8: 239x319ILI9481: 319x479

Grafik-Controller und Bildauflösungen, die durch UTFT unterstütztwerden (aus Quellcode entnommen) :


3. Das Grafikmodul ITDB02-2.8ITDB02-2.8 Module ist ein 2.8" TFT LCD mit 65K Farbauflösung und 320 x 240 PunktenAuflösung. Das Modul hat Abmessungen von 76 x 51mm. Der Controller in diesemGrafikmodul ist ein ILI9325DS. Das Modul hat ein 8bit Daten-Interface mit 4Steuerleitungen. Außerdem kann ein SD-Kartensockel über SDI angesprochen werden. .Auch ein Touch-Screen-Interface ist nutzbar.

ITDB02-2.8 wird von der UTFT Library unterstützt.


4. Interface des Grafikmoduls

Der Grafikcontroller kann mehrere Interface-Konfigurationen realisieren, dasModul ist jedoch auf einen Interface-Modus festgelegt durch Hardware-Signale ! Dies ist bei mehreren Modulen so und führt bei nicht sorgfältigdurch den Anbieter gepflegten Angebotstexten zu Verwirrungen.

Die markierten Signale sind Hardware-Pins und diese sind unter dem LCD-Modul fest verlötet.


Die markierten Signale sind Hardware-Pins und diese sind unter dem LCD-Modul fest verlötet.

Damit kann dieses Grafik-Modul nur noch im 8-Bit-Parallelmodus betrieben werden.


nCSRSnWRnRD

DB[17:10]D[7:0]

CSA1WRnRD

ITDBO2-2.8(ILI9325)µC

Es muss folgendes Hardware-Interface realisiert werden :


Signalbedeutung des Parallelinterfaces


SchaltungdesITDBO2-2.8


UTFT

Verwendete Pins des ITDBO2-2.8


Von unten,ZählweiseGegenüber-liegend

Von unten,Zählweisenebenein-ander

IteadSchaltung:

Steckerbelegungen


von oben

von untern

1 51 3

2

1

4 6 3618 28

13 27 37

268 10 12 14 16 20 22 24

7

32 34 38 4030

9 11 15 17 19 21 23 25 29 31 33 35 39

Steckerbelegungen (Aufdruck Platine)


Belegung nach ITEAD (iMall) (1)


Belegung nach ITEAD (iMall) (2)


The iTead description says:The ITDB02 LCD module is work in 3.3V voltage level and it’s not compatible with

Arduino MEGA pins, so we make a shield for Arduino MEGA. Now user can directly plugthe ITDB02 in the shield and stand on the Arduino MEGA board.

In reality, the ITDB02 module IS fully compatible with Arduino MEGA pins. The shield justmakes it much, much easier to connect to the Arduino board. With respect to the 3.3power, the shield merely connects the Arduino 5V power pin to the display module’s VCCpin which feeds a local LDO regulator that generates the required 3.3V.…....(Update 9/7/12): The resistors in the shield are there to limit the current to theprotection diodes in the display module, so they are just in series with the signallines. The inputs of the display must be 5V tolerant even thought the display operates at3.3V. The better solution is to implement a level conversion 5V->3.3V and this has beendone in the new version of the shield. More information in the Arduino forums [link]

5V / 3V Eingänge ??

http://hifiduino.wordpress.com/2012/04/13/iteadstudio-tft-display-for-arduino/http://hifiduino.wordpress.com/2012/04/13/iteadstudio-tft-display-for-arduino/


ArduinoNano

UB = 5V

TFT-Display

UB = 3,3V

1kOhm

5V 3,3V

+3,3V

Möglichkeiten zum Umgang mit 5V-Signalen auf 3,3V Eingänge

+3,3V

+3,3V

Direkt: Gefahr der Zerstörung

Über Schutzwiderstände

Aktive Pegelumsetzung über Level-Shifter


5. Schaltung des Display-Experiments


Vergrößerung 1


D14

Vergrößerung 2



6. SoftwareDie UTFT-Library muss in den libraries-Ordner als Verzeichnis UTFT abgelegt werden.libraries muss in dem Verzeichnis angelegt werden, in dem das Skecthbook liegt (sieheArduino IDE Einstellungen )z.B.:c:...\Controller\Arduino_Code\c:...\Controller\Arduino_Code\libraries\UTFT\


Im Kopf des Programms müssen folgende include-Parameter stehen:

#include <UTFT.h>#define __AVR_ATmega328P__

Das erste Include linkt die Library mit in den Code und erlaubt so die Aufrufe der Library-Funktionen. Das zweite Include bewirkt eine Umstellung im Code der Library. Es werdendie zu dem Prozessor zugehörigen Namen der Ports umgestellt und die Wortbreite derBasisvariablen angepasst, z.B. int → 32b

Die Software ist von der Struktur her sehr einfach. Sie besteht aus einerAneinanderreihung aller Grafikaktionen mittels Funktionsaufrufen der UFT-Library.

● Grundsätzlich wird mit clrScr() der Bildschirm geloscht (schwarz),● Die Hintergrundfarbe wird mit fillScr() gefärbt● Vor Grafikaktionen wird die Farbe für die Aktiopn gesetzt mit setcolor().● Zum Zeichnen gibt es draw---- oder fill--- Funktionen, Anwendung für Linie,

Rechtecke, abgerundete Rechtecke und Kreise● Zum Schreiben von Zeichen gibt es die die print---- Funktionen, sie erzeugen

Schriftzeichen per Vektoren. .


GrafTextUTFTdk4aq (1)






GrafFlaechenUTFTdk4aq (1)









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