LCD an atmega 8

[atmega8 (Gast)]

Hey!
Ich habe jetzt ein LCD Modul mir einem kompatiblen chip an meinen 
Atmega8 angeschlossen... Zum drittenmal habe ich kontrolliert ob die 
Pins am display auch wirklich mit den richtigen Pins am Atmega8 
verbunden sind! Den Code hab ich jetzt zum testen aus dem Tutorial 
http://www.mikrocontroller.net/articles/AVR-GCC-Tutorial/LCD-Ansteuerung 
kopiert! Ich hab meinermeinung nach alles so wie im tutorial gemacht! 
Aber iwie funktionierts nicht! Gibts da vll noch iwelche Dinge die ich 
einstellen muss bevor ich das display verwenden kann? Oder kennt ihr 
noch Fehler die noch leicht unterlaufen können?

Danke

[moep (Gast)]

Code? Schaltplan? Welches Display? Was genau passiert denn?

[atmega8 (Gast)]

lcd_routines.h

// Ansteuerung eines HD44780 kompatiblen LCD im 4-Bit-Interfacemodus
// http://www.mikrocontroller.net/articles/AVR-GCC-Tutorial/LCD-Ansteuerung
//
 
#ifndef LCD_ROUTINES_H
#define LCD_ROUTINES_H
 
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Hier die verwendete Taktfrequenz in Hz eintragen, wichtig!
 
#ifndef F_CPU
#define F_CPU 3686400
#endif
 
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Pinbelegung für das LCD, an verwendete Pins anpassen
// Alle LCD Pins müssen an einem Port angeschlossen sein und die 4
// Datenleitungen müssen auf aufeinanderfolgenden Pins liegen
 
//  LCD DB4-DB7 <-->  PORTD Bit PD0-PD3
#define LCD_PORT      PORTD
#define LCD_DDR       DDRD
#define LCD_DB        PD0
 
//  LCD RS      <-->  PORTD Bit PD4     (RS: 0=Data, 1=Command)
#define LCD_RS        PD4
 
//  LCD EN      <-->  PORTD Bit PD5     (EN: 1-Impuls für Daten)
#define LCD_EN        PD5
 
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// LCD Ausführungszeiten (MS=Millisekunden, US=Mikrosekunden)
 
#define LCD_BOOTUP_MS           15
#define LCD_ENABLE_US           1
#define LCD_WRITEDATA_US        46
#define LCD_COMMAND_US          42
 
#define LCD_SOFT_RESET_MS1      5
#define LCD_SOFT_RESET_MS2      1
#define LCD_SOFT_RESET_MS3      1
#define LCD_SET_4BITMODE_MS     5
 
#define LCD_CLEAR_DISPLAY_MS    2
#define LCD_CURSOR_HOME_MS      2
 
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Zeilendefinitionen des verwendeten LCD
// Die Einträge hier sollten für ein LCD mit einer Zeilenlänge von 16 Zeichen passen
// Bei anderen Zeilenlängen müssen diese Einträge angepasst werden
 
#define LCD_DDADR_LINE1         0x00
#define LCD_DDADR_LINE2         0x40
#define LCD_DDADR_LINE3         0x10
#define LCD_DDADR_LINE4         0x50
 
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Initialisierung: muss ganz am Anfang des Programms aufgerufen werden.
void lcd_init( void );
 
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// LCD löschen
void lcd_clear( void );
 
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Cursor in die 1. Zeile, 0-te Spalte
void lcd_home( void );
 
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Cursor an eine beliebige Position 
void lcd_setcursor( uint8_t spalte, uint8_t zeile );
 
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Ausgabe eines einzelnen Zeichens an der aktuellen Cursorposition 
void lcd_data( uint8_t data );
 
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Ausgabe eines Strings an der aktuellen Cursorposition 
void lcd_string( const char *data );
 
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Definition eines benutzerdefinierten Sonderzeichens.
// data muss auf ein Array[5] mit den Spaltencodes des zu definierenden Zeichens
// zeigen
void lcd_generatechar( uint8_t code, const uint8_t *data );
 
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Ausgabe eines Kommandos an das LCD.
void lcd_command( uint8_t data );
 
 
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// LCD Befehle und Argumente.
// Zur Verwendung in lcd_command
 
// Clear Display -------------- 0b00000001
#define LCD_CLEAR_DISPLAY       0x01
 
// Cursor Home ---------------- 0b0000001x
#define LCD_CURSOR_HOME         0x02
 
// Set Entry Mode ------------- 0b000001xx
#define LCD_SET_ENTRY           0x04
 
#define LCD_ENTRY_DECREASE      0x00
#define LCD_ENTRY_INCREASE      0x02
#define LCD_ENTRY_NOSHIFT       0x00
#define LCD_ENTRY_SHIFT         0x01
 
// Set Display ---------------- 0b00001xxx
#define LCD_SET_DISPLAY         0x08
 
#define LCD_DISPLAY_OFF         0x00
#define LCD_DISPLAY_ON          0x04
#define LCD_CURSOR_OFF          0x00
#define LCD_CURSOR_ON           0x02
#define LCD_BLINKING_OFF        0x00
#define LCD_BLINKING_ON         0x01
 
// Set Shift ------------------ 0b0001xxxx
#define LCD_SET_SHIFT           0x10
 
#define LCD_CURSOR_MOVE         0x00
#define LCD_DISPLAY_SHIFT       0x08
#define LCD_SHIFT_LEFT          0x00
#define LCD_SHIFT_RIGHT         0x04
 
// Set Function --------------- 0b001xxxxx
#define LCD_SET_FUNCTION        0x20
 
#define LCD_FUNCTION_4BIT       0x00
#define LCD_FUNCTION_8BIT       0x10
#define LCD_FUNCTION_1LINE      0x00
#define LCD_FUNCTION_2LINE      0x08
#define LCD_FUNCTION_5X7        0x00
#define LCD_FUNCTION_5X10       0x04
 
#define LCD_SOFT_RESET          0x30
 
// Set CG RAM Address --------- 0b01xxxxxx  (Character Generator RAM)
#define LCD_SET_CGADR           0x40
 
#define LCD_GC_CHAR0            0
#define LCD_GC_CHAR1            1
#define LCD_GC_CHAR2            2
#define LCD_GC_CHAR3            3
#define LCD_GC_CHAR4            4
#define LCD_GC_CHAR5            5
#define LCD_GC_CHAR6            6
#define LCD_GC_CHAR7            7
 
// Set DD RAM Address --------- 0b1xxxxxxx  (Display Data RAM)
#define LCD_SET_DDADR           0x80
 
#endif

lcd_routines.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-routines.h einstellbar
 
#include <avr/io.h>
#include "lcd-routines.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 Spalte x (0..15) Zeile y (1..4) 
 
void lcd_setcursor( uint8_t x, uint8_t y )
{
    uint8_t data;
 
    switch (y)
    {
        case 1:    // 1. Zeile
            data = LCD_SET_DDADR + LCD_DDADR_LINE1 + x;
            break;
 
        case 2:    // 2. Zeile
            data = LCD_SET_DDADR + LCD_DDADR_LINE2 + x;
            break;
 
        case 3:    // 3. Zeile
            data = LCD_SET_DDADR + LCD_DDADR_LINE3 + x;
            break;
 
        case 4:    // 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++ );
}
 
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Schreibt ein Zeichen in den Character Generator RAM
 
void lcd_generatechar( uint8_t code, const uint8_t *data )
{
    // Startposition des Zeichens einstellen
    lcd_command( LCD_SET_CGADR | (code<<3) );
 
    // Bitmuster übertragen
    for ( uint8_t i=0; i<8; i++ )
    {
        lcd_data( data[i] );
    }
}

eigentliches Program:

// 
// Anpassungen im makefile:
//    ATMega8 => MCU=atmega8 im makefile einstellen
//    lcd-routines.c in SRC = ... Zeile anhängen
// 
#include <avr/io.h>
#include "lcd-routines.h"
 
int main(void)
{
  // Initialisierung des LCD
  // Nach der Initialisierung müssen auf dem LCD vorhandene schwarze Balken
  // verschwunden sein
  lcd_init();
 
  // Text in einzelnen Zeichen ausgeben
  lcd_data( 'T' );
  lcd_data( 'e' );
  lcd_data( 's' );
  lcd_data( 't' );
 
  // Die Ausgabemarke in die 2te Zeile setzen
  lcd_setcursor( 0, 2 );
 
  // erneut Text ausgeben, aber diesmal komfortabler als String
  lcd_string("Hello World!");
 
  while(1)
  {
  }
 
  return 0;
}

Display: 
http://www.pollin.de/shop/dt/NDU0OTc4OTk-/Bauelemente_Bauteile/Aktive_Bauelemente/Displays/LCD_Modul_HMC16223SG.html
2-zeiliges LC-Display mit industriestandard-kompatiblem Controller 
(HDD44780 kompatibel)
Ich habs schon mal vor längerer Zeit mit Assembler angesprochen und da 
hats funktioniert!
Hab leider den assembler code nicht mehr...
Es wird nur ein schwarzer Balken angezeigt! Eigentlich müssten ja 2 
Balken angezeigt werden oder nicht! also nur nach der initialisierung!?

[Matthias (Gast)]

atmega8 schrieb:
> #ifndef F_CPU
> #define F_CPU 3686400
> #endif

Diese Anweisungen sind etwas tückisch, weil sie dem Compiler u.U. ohne 
Warnung eine falsche Quarzfrequenz mitteilen, wenn du nichts explizit 
angibst.

[atmega8 (Gast)]

achso... ich hab jetzt ein 16 Mhz Quarz dran! muss ich des dann 
umschreiben? auf
> #ifndef F_CPU
> #define F_CPU 16000000
> #endif

[Karl H. (kbuchegg)]

atmega8 schrieb:
> achso... ich hab jetzt ein 16 Mhz Quarz dran! muss ich des dann
> umschreiben? auf
>> #ifndef F_CPU
>> #define F_CPU 16000000
>> #endif


Wenn du die Taktfrequenz in den Projekteinstellungen eingetragen hast, 
dann ist das nicht wichtig.

Sicherheitshalber kannst du ja mal den 3-Zeiler auf

#define F_CPU 16000000

reduzieren, dann gibts möglicherweise eine Warnung vom Compiler, die du 
aber ignorieren kannst. Aber abgesehen davon, wäre es wichtig, dass 
F_CPU den richtigen wert hat (egal ob über die Projekteinstellungen oder 
direkt im Header File), wie ja auch schon der Kommentar unmittelbar 
davon ...

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Hier die verwendete Taktfrequenz in Hz eintragen, wichtig!

... aussagt. Der steht da nicht nur zum Spass.

[atmega8 (Gast)]

Funktioniert immer noch nicht... ist es möglich, dass das lcd bereits 
defekt ist? eigentlich müssten ja auch 2 Balken angezeigt werden oder 
nicht?

[Anja (Gast)]

atmega8 schrieb:
> Funktioniert immer noch nicht... ist es möglich, dass das lcd bereits
> defekt ist? eigentlich müssten ja auch 2 Balken angezeigt werden oder
> nicht?

Nein es ist nur nicht initialisiert. Vermutlich gibt es bei 16 MHz einen 
Überlauf in der Berechnung von delay_ms oder so.

Gruß Anja

[Anja (Gast)]

Noch was was gerne übersehen wird:

die 15ms Delay dürfen erst dann beginnen zu laufen wenn das Display den 
internen Reset abgearbeitet hat. (VDD > Spannung im Datenblatt). Und 
nicht schon wenn der ATMEGA aus dem brown out Reset läuft.

Gruß Anja

[mr. mo (Gast)]

atmega8 schrieb:
> Funktioniert immer noch nicht... ist es möglich, dass das lcd bereits
> defekt ist? eigentlich müssten ja auch 2 Balken angezeigt werden oder
> nicht?

hatte mal genau das gleiche problem, die initialisierung des display 
funtionierte einfach nicht. aus keiner library oder sonst woher. lösung 
war einfach die pausen zeiten in der initialisierung etwas höher zu 
stellen.

[HAZ (Gast)]

Hi,

hast du mal am Kontrast gedreht, vielleicht siehst du deswegen nichts.

MfG

[Uwe (Gast)]

Standartmäßig ist das Display nur für eine Zeile konfiguriert und erst 
nach der Initialisierung wird die 2. Zeile aktiviert. Das Heißt es geht 
auf jedenfall was bei der Initialisierung schief. Mach doch alle Takte 
mal ein bischen länger und warte als allerersten Befehl ein paar 
sekunden bis sich die Spannung stabilisiert hat. Danach verringerst du 
nach und nach die Wartezeit und machst nach und nach die Takte wieder 
kürzer bis es nicht mehr geht. Dann solltest du die Stelle gefunden 
haben.

[Uwe (Gast)]

Ach so nicht vergessen beim start ist das Display auch auf 8_bit modus 
eingestellt. Das heißt du mußt ihm im 8-bit modus sagen das er im 4-bit 
modus arbeiten soll. Das ist auch ohne weiteres möglich es wird aber nur 
einmal enabled und nicht 2 mal , da volle 8-bit übertragen werden !

[Uwe (Gast)]

Wegen des anfänglichen 8-Bit Modus können folglich auch die Unteren Bits 
N und F , im Function set befehl, nicht angesprochen werden weil diese 
auf D2 und D3 liegen (die aber nicht angeschlossen sind) .Daher muss 
dieser Befehl im 4-Bit modus wiederholt werden und das Display auf 2 
Zeilen konfiguriert werden.

[atmega8 (Gast)]

Ok danke für euere Hilfe! Iwie kann ich meinen atmega8 jetzt überhaupt 
nicht mehr programmieren... hab in der zwischenzeit mal versucht auf die 
internen 4 Mhz umzustellen was mir aber anscheinend nicht gelungen 
ist... naja ich werds mal mit einem atmega16 versuchen und meld mich 
dann einfach wieder!