Ｉ２Ｃ接続液晶モジュール ＡＥ－ＡＱＭ１６０２Ａを
ＰＩＣで使ってみた
↑ ＡＥ－ＡＱＭ１６０２Ａ
秋月で購入しました
ＡＥ－ＡＱＭ１６０２Ａをアッセンブラで制御してみる
安価に仕入れた、パラレル接続の液晶モジュールは部品箱にあるのですが、
制御ポートを多く必要なのと、くっきり光る７セグと比較して見づらいのとで、
いまだに手付かずのままでした・・・
今回、Ｉ２Ｃ接続と言う事で、制御線が２本で済む事から弄ってみる事にしました。
また、実験に使用したＰＩＣは１６Ｆ１８２３です。
参考文献
AE-AQM1602A資料 秋月電子
PIC16F1823日本語データシート 第25章MSSPモジュール
C言語用 I2C通信ライブラリ i2c_lib2.c 後閑哲也氏ホームページより
安価に仕入れた、パラレル接続の液晶モジュールは部品箱にあるのですが、
制御ポートを多く必要なのと、くっきり光る７セグと比較して見づらいのとで、
いまだに手付かずのままでした・・・
今回、Ｉ２Ｃ接続と言う事で、制御線が２本で済む事から弄ってみる事にしました。
また、実験に使用したＰＩＣは１６Ｆ１８２３です。
参考文献
AE-AQM1602A資料 秋月電子
PIC16F1823日本語データシート 第25章MSSPモジュール
C言語用 I2C通信ライブラリ i2c_lib2.c 後閑哲也氏ホームページより
↑ 回路図と言うほどの物では無いですが
プルアップ抵抗は配線していません
変換基板上の抵抗を使用しています
基本的な送信フロー(７ビットアドレス）
①ＭＳＳＰモジュールの起動
↓
②スタートコンディション出力
↓
③ＬＣＤアドレス＋WRITE=７ＣＨ送信
↓
④ＬＣＤからのＡＣＫ確認
↓
⑤８ビットデータ出力
↓
⑥ＬＣＤからのＡＣＫ確認
↓
⑦ストップコンディション出力
⑧再度送信があるなら、②に行く
ソースファイル
PIC16F1823_I2C_TEST01.asm
使用ツール
MPLAB'X IDE
MPLAB'X IPE
PICKIT3
2015年9月30日追記
ソースプログラム修正しました
理由
削除し忘れのゴミが存在
それにより、文字化けする事がある
コマンドワード送信フロー
①スタートコンディション送信
②LCDアドレス、７ＣＨ送信
③コントロールバイト送信
④データバイト送信
⑤次のコマンドワード、あるいは
ストップコンディション送信
ＬＣＤ画面表示位置アドレスに対して、
コマンド含む、送信データ
1桁目 16桁目
１行目 ８０Ｈ ８１Ｈ ・・・ ８ＦＨ
２行目 Ｃ０Ｈ Ｃ１Ｈ ・・・ ＣＦＨ
上記数値は、コマンド８０Ｈ＋アドレス
ＰＩＣでＩ２Ｃインターフェイスモジュールを利用する
PIC16F1823にはMSSPモジュールと言う物が搭載されています。
このモジュールを使用するしかありません。
PIC16F1705にはオープンドレイン設定がありますので、別な方法ができるかも
当局にとってＩ２Ｃインターフェイス使用は初めてなので、欲張らない事にしました。
まずは、「マスタモードで送信する」これを目標にプログラム作成します。
今回はこのMSSPモジュールを利用して、Ｉ２Ｃ通信の実験してみます。
その通信相手に、今回の液晶モジュールを使用する事としました。
まずは、PIC16F1823MSSPモジュールの記載を読む事が先決ですが・・・
読み始めると、眠くなって居眠りばかりこいてしまいます・・・ (^_^;)
また、後閑哲也氏のＨＰにあった、Ｃ言語用Ｉ２Ｃ通信ライブラリを参考にしました。
これはPIC16FシリーズMSSP用のライブラリなので、目的にぴったりです。
これを参考にアッセンブラソースに変更して、Ｉ２Ｃ用低レベルルーチンとしました。
関連ＳＦＲについて
ＲＣ０がＳＣＬ、ＲＣ１がＳＤＡとなります。
今回の実験はマスター送信だけなので、それほど設定箇所は無いです。
（１）ポートの設定
ＰＯＲＴＣ、ＲＣ０とＲＣ１はデジタル入力と設定します
つまり、ＴＲＩＳＣはセット、ＡＮＳＥＬＣはクリアとします。
また、シリアルポートはオープンドレインとなります。
信号ラインにはプルアップ抵抗が必要です。
今回はAE-AQM1602付属の変換基板上の10KΩのプルアップ抵抗を利用しています
よって、見かけ上はいきなりポートに接続しただけに見えます。
（２）使用するＭＳＳＰ関連ＳＦＲの設定概要
１）ＳＳＰ１ＳＴＡＴ
bit2 R/Wビットは 「Ｒ＿ＮＯＴ＿Ｗ」と記載します（D/Aビットも同じ)
ソース例 BTFSC SSP1STAT,R_NOT_W
bit0 BF 1バイト送信完了のフラグとしてチェック
２）ＳＳＰ１ＣＯＮ１
bit5 SSP1ENビットをセットします
bit3-0 SSP1Mビットは「1000]I2Cマスターモード
３）ＳＳＰ１ＣＯＮ２
bit0 SEN スタートコンディションを発生します
bit6 ACKSTAT 送信完了後のACK返信を受信したかのフラグ
bit2 PEN ストップコンディションを発生します
４）ＳＳＰ１ＣＯＮ３
デフォルト値のままで、今回は使用していません
５）ＳＳＰ１ＭＳＫ
今回は使用していません
６）ＳＳＰ１ＡＤＤ
ボーレート100KHZなので、4FHを設定します
７）ＳＳＰ１ＢＵＦ
８ビットの送信データを入力します。
書込むと送信開始します。
８）ＰＩＲ１
今回割込みは使用していませんが、SSP1IFビット を参照します
ＭＳＳＰ制御 低レベルサブルーチン
まずは手始めに、今回はマスターモードで送信する事を行います。
そのため、MSSPモジュールの必要な所のみを弄ってみました。
プログラム詳細は、ソースファイルを参照して下さい。
（１）MSSP_MAS：MSSPモジュール マスターモード初期化サブルーチン
１）SSP1CON1 =28H（00101000B）を設定、これにより各ビットは下記となります
WCOL=0、SSPOV=0、SSP1EN=1、CKP=0、SSP1M=1000
２）SSP1ADD=4FHを設定
ボーレートを100KHZに設定
３）MSSPモジュールのアイドル状態待ち
（２）MSSP_IDLE：MSSPモジュールがアイドル状態になるまで待ちます
マニュアルに記してありますが、「R/WビットとSEN,RSEN,PEN,RCEN,ACKENの
どれかとOR演算するとMSSP1がアイドルかどうかが分かる」
これをそのまま実践しています。
（３）STARTCON：スタートコンディションを送信します
１）SSP1CON2のSEN=1とします。
送信が終了すると、SEN=0となるので、それを待ちます
（４）SEND_BYTE：データを送信します
１）SSP1BUFに8ビットデータを書き込むと送信開始します
SSP1STAT BF=1となります
２）SSP1STATのBFビットを監視し、送信終了を待つ
BF=0となるまで待つ
３）アイドル状態待ち
（５）STOPCON：ストップコンディションを送信
１）SSP1CON2のPEN=1とします
送信が終了するとPEN=0となるので、それを待ちます
その他
今回は単機能で他の重そうな併用処理も無く、単純に処理していますが、、
送受万能なルーチンとするには、割込みも必要かと思われます
PIC16F1823にはMSSPモジュールと言う物が搭載されています。
このモジュールを使用するしかありません。
PIC16F1705にはオープンドレイン設定がありますので、別な方法ができるかも
当局にとってＩ２Ｃインターフェイス使用は初めてなので、欲張らない事にしました。
まずは、「マスタモードで送信する」これを目標にプログラム作成します。
今回はこのMSSPモジュールを利用して、Ｉ２Ｃ通信の実験してみます。
その通信相手に、今回の液晶モジュールを使用する事としました。
まずは、PIC16F1823MSSPモジュールの記載を読む事が先決ですが・・・
読み始めると、眠くなって居眠りばかりこいてしまいます・・・ (^_^;)
また、後閑哲也氏のＨＰにあった、Ｃ言語用Ｉ２Ｃ通信ライブラリを参考にしました。
これはPIC16FシリーズMSSP用のライブラリなので、目的にぴったりです。
これを参考にアッセンブラソースに変更して、Ｉ２Ｃ用低レベルルーチンとしました。
関連ＳＦＲについて
ＲＣ０がＳＣＬ、ＲＣ１がＳＤＡとなります。
今回の実験はマスター送信だけなので、それほど設定箇所は無いです。
（１）ポートの設定
ＰＯＲＴＣ、ＲＣ０とＲＣ１はデジタル入力と設定します
つまり、ＴＲＩＳＣはセット、ＡＮＳＥＬＣはクリアとします。
また、シリアルポートはオープンドレインとなります。
信号ラインにはプルアップ抵抗が必要です。
今回はAE-AQM1602付属の変換基板上の10KΩのプルアップ抵抗を利用しています
よって、見かけ上はいきなりポートに接続しただけに見えます。
（２）使用するＭＳＳＰ関連ＳＦＲの設定概要
１）ＳＳＰ１ＳＴＡＴ
bit2 R/Wビットは 「Ｒ＿ＮＯＴ＿Ｗ」と記載します（D/Aビットも同じ)
ソース例 BTFSC SSP1STAT,R_NOT_W
bit0 BF 1バイト送信完了のフラグとしてチェック
２）ＳＳＰ１ＣＯＮ１
bit5 SSP1ENビットをセットします
bit3-0 SSP1Mビットは「1000]I2Cマスターモード
３）ＳＳＰ１ＣＯＮ２
bit0 SEN スタートコンディションを発生します
bit6 ACKSTAT 送信完了後のACK返信を受信したかのフラグ
bit2 PEN ストップコンディションを発生します
４）ＳＳＰ１ＣＯＮ３
デフォルト値のままで、今回は使用していません
５）ＳＳＰ１ＭＳＫ
今回は使用していません
６）ＳＳＰ１ＡＤＤ
ボーレート100KHZなので、4FHを設定します
７）ＳＳＰ１ＢＵＦ
８ビットの送信データを入力します。
書込むと送信開始します。
８）ＰＩＲ１
今回割込みは使用していませんが、SSP1IFビット を参照します
ＭＳＳＰ制御 低レベルサブルーチン
まずは手始めに、今回はマスターモードで送信する事を行います。
そのため、MSSPモジュールの必要な所のみを弄ってみました。
プログラム詳細は、ソースファイルを参照して下さい。
（１）MSSP_MAS：MSSPモジュール マスターモード初期化サブルーチン
１）SSP1CON1 =28H（00101000B）を設定、これにより各ビットは下記となります
WCOL=0、SSPOV=0、SSP1EN=1、CKP=0、SSP1M=1000
２）SSP1ADD=4FHを設定
ボーレートを100KHZに設定
３）MSSPモジュールのアイドル状態待ち
（２）MSSP_IDLE：MSSPモジュールがアイドル状態になるまで待ちます
マニュアルに記してありますが、「R/WビットとSEN,RSEN,PEN,RCEN,ACKENの
どれかとOR演算するとMSSP1がアイドルかどうかが分かる」
これをそのまま実践しています。
（３）STARTCON：スタートコンディションを送信します
１）SSP1CON2のSEN=1とします。
送信が終了すると、SEN=0となるので、それを待ちます
（４）SEND_BYTE：データを送信します
１）SSP1BUFに8ビットデータを書き込むと送信開始します
SSP1STAT BF=1となります
２）SSP1STATのBFビットを監視し、送信終了を待つ
BF=0となるまで待つ
３）アイドル状態待ち
（５）STOPCON：ストップコンディションを送信
１）SSP1CON2のPEN=1とします
送信が終了するとPEN=0となるので、それを待ちます
その他
今回は単機能で他の重そうな併用処理も無く、単純に処理していますが、、
送受万能なルーチンとするには、割込みも必要かと思われます
ＬＣＤモジュール制御 ＡＱＭ１６０２ 詳細はマニュアルを参照して下さい
これは１６桁２行の液晶表示器で３．３Ｖ～５Ｖで使用できます。
今回はＰＩＣと同様に５Ｖで使用しています。
（１）コマンドワード
ＬＣＤのコマンドに関しては、２バイト（コマンドワード）で構成されています。
１つのコマンドワードはコントロールバイト＋データバイトで構成されます。
１）コントロールバイト
８０Ｈ：次に続くバイトはLCDのインストラクションコード（注1）
Ｃ０Ｈ：次に続くバイトはLCDの表示アスキーコード
注1）連続送信用コマンドになっているが、これでSTOPしても今の所何も起きていない
２）データバイト（抜粋）
ａ）インストラクションコード （注2）
０１Ｈ：クリアディスプレイ、１６桁２行すべてが２０Ｈ(SP)で置き換わります
８０Ｈ～：DDRAMアドレスを指定
80H～8FHは1行目のアドレス（2行モードの場合）
C0H～CFHは2行目のアドレス（2行モードの場合）
注2）このインストラクションコードは多数あり、多機能です。
それらの詳細はマニュアルを参照して下さい
この２つのコードは今回のLCDイニシャライズ ルーチン適用後、
使用可能なコードの内の２つです。
b)LCD表示データ
20H～7FHは英文字コード、A1H～DFHはカナ文字コード、
その他のアドレスは色々・・・
３）画面表示位置アドレス（DDRAMアドレス）
（２）表示ルーチン
１）INIT_LCD：LCD初期化 以下の順番で処理 ソース及びマニュアル参照
ａ）パワーオン・ウエイト 100ms
ｂ）38H：ノーマル・ファンクション、データ長は8ビットモード
ｃ）39H：拡張ファンクション、データ長は8ビットモード
ｄ）14H：内部クロック周波数 1/5バイアス 380KHZ
ｅ）78H：コントラスト設定（電源電圧により調整必要）
ｆ）56H：電源アイコンコントラスト設定（表示されない）
ｇ）6AH：フォロア制御（電源電圧により調整必要）
ｈ）ウエイト 300ms
ｉ）38H：ノーマル・ファンクション、データ長は8ビットモード
ｊ）0CH：ディスプレイ オン
ｋ）01H：クリアディスプレイ
ｌ）ウエイト 5ms
２）CLRLCD：クリアディスプレイ
３）PUTW：Wレジスタのアスキーコード一文字を画面に表示
表示位置アドレスは、変数「DSP_ADR」に設定
４）PUTL1：LABELで指定された文字列を1行目に表示(注3)
LABELのアドレスは変数MSAD0、MSAD1に収納してコール
例）
MOVLW LOW LABEL （注４）
MOVWF MSAD0
MOVLW HIGH LABEL （注４）
MOVWF MSAD1
CALL PUTL1
----
LABEL DT ”ABCDEF”
DW 00H
５）PUTL2：LABELで指定された文字列を2行目に表示(注3)
注3)LABELについて
文字列は16文字までで、文字列の最後に00Hを付加する事（エンドコード）
注４）HIGH、LOWはPICの命令ではなく、アッセンブラ疑似命令です
これは１６桁２行の液晶表示器で３．３Ｖ～５Ｖで使用できます。
今回はＰＩＣと同様に５Ｖで使用しています。
（１）コマンドワード
ＬＣＤのコマンドに関しては、２バイト（コマンドワード）で構成されています。
１つのコマンドワードはコントロールバイト＋データバイトで構成されます。
１）コントロールバイト
８０Ｈ：次に続くバイトはLCDのインストラクションコード（注1）
Ｃ０Ｈ：次に続くバイトはLCDの表示アスキーコード
注1）連続送信用コマンドになっているが、これでSTOPしても今の所何も起きていない
２）データバイト（抜粋）
ａ）インストラクションコード （注2）
０１Ｈ：クリアディスプレイ、１６桁２行すべてが２０Ｈ(SP)で置き換わります
８０Ｈ～：DDRAMアドレスを指定
80H～8FHは1行目のアドレス（2行モードの場合）
C0H～CFHは2行目のアドレス（2行モードの場合）
注2）このインストラクションコードは多数あり、多機能です。
それらの詳細はマニュアルを参照して下さい
この２つのコードは今回のLCDイニシャライズ ルーチン適用後、
使用可能なコードの内の２つです。
b)LCD表示データ
20H～7FHは英文字コード、A1H～DFHはカナ文字コード、
その他のアドレスは色々・・・
３）画面表示位置アドレス（DDRAMアドレス）
（２）表示ルーチン
１）INIT_LCD：LCD初期化 以下の順番で処理 ソース及びマニュアル参照
ａ）パワーオン・ウエイト 100ms
ｂ）38H：ノーマル・ファンクション、データ長は8ビットモード
ｃ）39H：拡張ファンクション、データ長は8ビットモード
ｄ）14H：内部クロック周波数 1/5バイアス 380KHZ
ｅ）78H：コントラスト設定（電源電圧により調整必要）
ｆ）56H：電源アイコンコントラスト設定（表示されない）
ｇ）6AH：フォロア制御（電源電圧により調整必要）
ｈ）ウエイト 300ms
ｉ）38H：ノーマル・ファンクション、データ長は8ビットモード
ｊ）0CH：ディスプレイ オン
ｋ）01H：クリアディスプレイ
ｌ）ウエイト 5ms
２）CLRLCD：クリアディスプレイ
３）PUTW：Wレジスタのアスキーコード一文字を画面に表示
表示位置アドレスは、変数「DSP_ADR」に設定
４）PUTL1：LABELで指定された文字列を1行目に表示(注3)
LABELのアドレスは変数MSAD0、MSAD1に収納してコール
例）
MOVLW LOW LABEL （注４）
MOVWF MSAD0
MOVLW HIGH LABEL （注４）
MOVWF MSAD1
CALL PUTL1
----
LABEL DT ”ABCDEF”
DW 00H
５）PUTL2：LABELで指定された文字列を2行目に表示(注3)
注3)LABELについて
文字列は16文字までで、文字列の最後に00Hを付加する事（エンドコード）
注４）HIGH、LOWはPICの命令ではなく、アッセンブラ疑似命令です
今回はここまでです
無線関連で7セグLEDの代わりに使う用途では、こんな最低限のルーチンでも、
何とか使えるのではと思っていますが・・・
LCDのコマンドは多機能なのですが、２行では中途半端な感じがします。
せめて１６桁１６行程度あれば、キーボードでも接続して、「パソコン」としても遊べそう
Ｉ２Ｃ接続のモジュールが秋月やＡｉｔｅｎｄｏで何故か増えていますが・・・
その中には面白そうなモジュールもありますので、見ているだけではつまらない。
MSSPモジュールに対しては、何とか最初の突破口を開けられましたので、
今後、Ｉ２Ｃ接続の安価で面白そうなモジュールを入手してみたいと思います。
そして、それらをモチーフに色々動作実験等を楽しんでみたいと思います。
結果的には、基本制御の低レベルルーチンを少しずつ整備していきたいと思います。
と言う訳で、続きます・・・ 多分 (^_^;)
追記(２０１７年３月）
制御プログラム群の小変更およびＸＣ対応してみました
詳細は下記
「ＸＣ８用ＡＱＭ１６０２制御関数を作ってみる」
無線関連で7セグLEDの代わりに使う用途では、こんな最低限のルーチンでも、
何とか使えるのではと思っていますが・・・
LCDのコマンドは多機能なのですが、２行では中途半端な感じがします。
せめて１６桁１６行程度あれば、キーボードでも接続して、「パソコン」としても遊べそう
Ｉ２Ｃ接続のモジュールが秋月やＡｉｔｅｎｄｏで何故か増えていますが・・・
その中には面白そうなモジュールもありますので、見ているだけではつまらない。
MSSPモジュールに対しては、何とか最初の突破口を開けられましたので、
今後、Ｉ２Ｃ接続の安価で面白そうなモジュールを入手してみたいと思います。
そして、それらをモチーフに色々動作実験等を楽しんでみたいと思います。
結果的には、基本制御の低レベルルーチンを少しずつ整備していきたいと思います。
と言う訳で、続きます・・・ 多分 (^_^;)
追記(２０１７年３月）
制御プログラム群の小変更およびＸＣ対応してみました
詳細は下記
「ＸＣ８用ＡＱＭ１６０２制御関数を作ってみる」
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