lab4.c

C++ source code for using an LCD with the ATMEGA16 microcontroler.

/************************************************************************ *********
 * Proiectarea cu Microprocesoare
 * Laboratorul 4
 * Folosirea convertorului analog digital. Caractere custom pe LCD
 *********************************************************************************/

#include <stdio.h>
#include <avr\io.h>
#include <avr\interrupt.h>

/************************************************************************ 
 * DEFINE-uri pentru parametrizarea modulului LCD
 ************************************************************************/
#define LcdDATA_DDR		DDRA			// Portul pe care conectam firele de date la LCD-ul
#define LcdDATA_PORT	PORTA
#define LcdDATA_PIN		PINA

#define LcdCMD_DDR		DDRA			// Portul pe care conectam firele de comenzi la LCD
#define LcdCMD_PORT		PORTA
#define LcdCMD_PIN		PINA

#define LcdD4			PA0				// Pin-ul pentru firul de date D4 de pe LCD
#define LcdD5			PA1				// Pin-ul pentru firul de date D5 de pe LCD
#define LcdD6			PA2				// Pin-ul pentru firul de date D6 de pe LCD
#define LcdD7			PA3				// Pin-ul pentru firul de date D7 de pe LCD

#define LcdRS			PA4				// Pinul pentru selectare operatie (LCD)
#define LcdRW			PA5				// Pinul pentru Read/ Write (LCD)
#define LcdE			PA6				// Pinul de Enable (LCD)

#define LCD_INSTR_4wire 		0x28 	// 4 fire date, font 5x8
#define LCD_INSTR_display 		0x0C 	// Display On, Cursor On, Blinking On ( 1 Display Cursor Blink )
#define LCD_INSTR_clearDisplay 	0x01 	// Clear Display
#define LCD_INSTR_returnHome 	0x02 	// Return Cursor and LCD to Home Position
#define LCD_INSTR_nextLine 		0xC0 	// Return Cursor and LCD to Home Position
#define LCD_INSTR_gotoCGRAM		0x40	// go to Character Generator RAM

/************************************************************************ 
 * API LCD.. implementare este in partea de jos a fisierului
 ************************************************************************/
void LCD_init();											// Initializare modul LCD.. trebuie apelata inainte de a se face orice operatie cu LCD-ul
void LCD_writeInstruction(unsigned char _instruction);		// Trimite o instructiune catre lcd (vezi datasheet)
void LCD_writeData(unsigned char _data);					// Trimite date catre LCD pentru afisare
void LCD_write(unsigned char _byte);						// trimite un bute catre LCD la modul general (nu conteaza daca e instructiune sau date)
void LCD_waitNotBusy();										// Asteptam pana cand lcd-ul devine disponibil pt o noua comanda
void LCD_waitInstructions(unsigned char _instructions);		// Asteapta un numar de cicli de tact.. loop

// tine definitiile caracterelor pentru progress bar
char progress_bar[6 * 8] =
{
	0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 ,	// gol
	0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10 ,	// o bara verticala
	0x18, 0x18, 0x18, 0x18, 0x18, 0x18, 0x18, 0x18 ,	// doua
	0x1C, 0x1C, 0x1C, 0x1C, 0x1C, 0x1C, 0x1C, 0x1C ,	// trei
	0x1E, 0x1E, 0x1E, 0x1E, 0x1E, 0x1E, 0x1E, 0x1E ,	// patru
	0x1F, 0x1F, 0x1F, 0x1F, 0x1F, 0x1F, 0x1F, 0x1F		// cinci
};

// initializarea convertorului analog digital
void ADC_init()
{
	//TODO
	// AVCC cu condesator pe AREF; PA7 ca input single ended; rezultat left-adjusted (8 biti de date)
	
	// activeaza ADC si intreruperea de conversie. Prescaler de ceas la maximum

	// pune pe input pinul intrarii de ADC (fara a modifica starea celorlalti pini)
}
 
// intreruperea de conversie
SIGNAL(SIG_ADC)
{
	//afisare valoare tensiune scalata
}

int main()
{
	int i;

	LCD_init();

	// initializez caracterele custom
	LCD_writeInstruction(LCD_INSTR_gotoCGRAM);
	for(i=0;i<6*8;i++)
		LCD_writeData(progress_bar[i]);
	LCD_writeInstruction(LCD_INSTR_clearDisplay);
	
	ADC_init();
	sei();
	
	for(;;)
	{
		// cer ADC-ului sa faca o conversie
		//TODO
	}
	return 0;
}

/************************************************************************ 
 * IMPLEMENTARE API LCD.. implementare este in partea de jos a fisierului
 ************************************************************************/

void LCD_init()
{
	LcdDATA_DDR |=  (1<<LcdD4)|(1<<LcdD5)|(1<<LcdD6)|(1<<LcdD7);	// setam pinii de date ca pini de iesire
	LcdCMD_DDR  |=  (1<<LcdRS)|(1<<LcdRW)|(1<<LcdE);				// setam pinii de comenzi ca pini de iesire

	LCD_waitNotBusy();
	
	LcdCMD_PORT   &= ~(1<<LcdRS);								// Setam linia RS pe low
	LcdCMD_PORT   &= ~(1<<LcdRW);								// Setam linia RW pe low (acum suntem in modul de trimis instructiuni)
	LcdDATA_PORT  &= ~(1<<LcdD4)&~(1<<LcdD6)&~(1<<LcdD7); 		// Specificam ca vrem 4 fire de date, prima comanda (LcdD5 activ, restul nu)
	LcdDATA_PORT  |=  (1<<LcdD5);								// setam pinii de comenzi ca pini de iesire
	
	LcdCMD_PORT |=  (1<<LcdE);					// Setam linia E(nable) pe high; aceasta ii specifica LCD-ului sa preia datele
	LCD_waitInstructions(6);					// Asteptam o perioada de timp T
	LcdCMD_PORT &= ~(1<<LcdE );					// Setam linia E(nable) pe low; transferul s-a terminat

	LCD_writeInstruction(LCD_INSTR_4wire); 		// Incarcam comanda: 4 bit data, 2 lines, 5x8 font
	LCD_writeInstruction(LCD_INSTR_display); 	// Display On, Cursor On, Blinking On
	LCD_writeInstruction(0x06);					// Increment, no shift
	LCD_writeInstruction(0x01);					// Clear Display
}

void LCD_writeInstruction(unsigned char _instruction)
{
	LCD_waitNotBusy();						// asteptam ca LCD-ul sa fie liber sa primeasca comenzile	
	LcdCMD_PORT &= ~(1 << LcdRS);			// setam pinul RS pe low.. low=instructiuni, high=date
	LcdCMD_PORT &= ~(1 << LcdRW);			// setam pinul RW pe low (suntem in modul de comenzi acum)
	LCD_write(_instruction);				// apelam procedura ce trimite byte-ul pe firele de date
}


void LCD_writeData(unsigned char _data)
{
	LCD_waitNotBusy();						// asteptam ca LCD-ul sa fie liber sa primeasca comenzile	
	LcdCMD_PORT |= (1 << LcdRS);			// setam pinul RS pe high
	LcdCMD_PORT &= ~(1 << LcdRW);			// setam pinul RW pe low (suntem in modul de comenzi acum)
	LCD_write(_data);						// apelam procedura ce trimite byte-ul pe firele de date
}

void LCD_write(unsigned char _byte)
{
	unsigned char _byte2;
	
	_byte2 = _byte>>4;

	LcdDATA_PORT &= ~(1<<LcdD4);
	if ( bit_is_set( _byte2, 0 ) )
		LcdDATA_PORT |= (1<<LcdD4);
		
	LcdDATA_PORT &= ~(1<<LcdD5);
	if ( bit_is_set( _byte2, 1 ) )
		LcdDATA_PORT |= (1<<LcdD5);

	LcdDATA_PORT &= ~(1<<LcdD6);
	if ( bit_is_set( _byte2, 2 ) )
		LcdDATA_PORT |= (1<<LcdD6);

	LcdDATA_PORT &= ~(1<<LcdD7);
	if ( bit_is_set( _byte2, 3 ) )
		LcdDATA_PORT |= (1<<LcdD7);

	LcdCMD_PORT |= (1<<LcdE);						// Setam Pinul E pe high
	LCD_waitInstructions(6);						// Asteptam o perioada de timp T
	LcdCMD_PORT &= ~(1<<LcdE);						// Setam Pinul E pe low

	LCD_waitInstructions(6);						// Asteptam o perioada de timp T
	
	LcdDATA_PORT &= ~(1<<LcdD4);
	if ( bit_is_set( _byte, 0 ) )
		LcdDATA_PORT |= (1<<LcdD4);
	
	LcdDATA_PORT &= ~(1<<LcdD5);
	if ( bit_is_set( _byte, 1 ) )
		LcdDATA_PORT |= (1<<LcdD5);

	LcdDATA_PORT &= ~(1<<LcdD6);
	if ( bit_is_set( _byte, 2 ) )
		LcdDATA_PORT |= (1<<LcdD6);

	LcdDATA_PORT &= ~(1<<LcdD7);
	if ( bit_is_set( _byte, 3 ) )
		LcdDATA_PORT |= (1<<LcdD7);

	LcdCMD_PORT |= (1<<LcdE);						// Setam Pinul E pe high
	LCD_waitInstructions(6);						// Asteptam o perioada de timp T
	LcdCMD_PORT &= ~(1<<LcdE);						// Setam Pinul E pe low
}

void LCD_waitNotBusy()
{
	unsigned char _loop = 1;

	while (_loop)
	{
		LcdDATA_DDR &= ~(1<<LcdD4 | 1<<LcdD5 | 1<<LcdD6 | 1<<LcdD7);	// Setam pinii de date de la LCD pe in pt a citi busy flag
		LcdDATA_PORT &= ~(1<<LcdD4 | 1<<LcdD5 | 1<<LcdD6 | 1<<LcdD7); 	// Dezactivam pullup resistor pentru pinii de in
		
		LcdCMD_PORT &= ~(1<<LcdE);					// Setam pin-ul e pe low; ar trebui sa fie deja low, doar ne asiguram
		LcdCMD_PORT &= ~(1<<LcdRS);					// Setam pinul RS pe low
		LcdCMD_PORT |=  (1<<LcdRW);					// Setam pinul RW pe high (acum suntem in modul de interogare busy/adr)
		
		LcdCMD_PORT |= (1<<LcdE);						// Setam Pinul E pe high
		LCD_waitInstructions(6);						// Asteptam o perioada de timp T
		_loop = LcdDATA_PIN & (1<<LcdD7);				// Citim busy flag-ul
		LcdCMD_PORT &= ~(1<<LcdE);						// Setam Pinul E pe low
		
		LCD_waitInstructions(6);						// Asteptam o perioada de timp T
		
		LcdCMD_PORT |= (1<<LcdE);						// Setam Pinul E pe high
		LCD_waitInstructions(6);						// Asteptam o perioada de timp T
		LcdCMD_PORT &= ~(1<<LcdE);						// Setam Pinul E pe low

		LcdDATA_DDR |= (1<<LcdD4 | 1<<LcdD5 | 1<<LcdD6 | 1<<LcdD7); // Setam Portul de LCD ca port de iesire la loc
	}
}

void LCD_waitInstructions(unsigned char _instructions)
{
	while (_instructions--)
		;
}