Серия цифро-буквенных LCD-индикаторов EA DOG компании ELECTRONIC ASSEMBLY работает от одного напряжения питания 3.3V, без дополнительных напряжений. Модули EA DOG были разработаны для портативных переносных устройств, со следующими возможностями:

• Контрастный цифро-буквенный экран, 4x10 символов, с возможностью конфигурирования шрифтов двойной высоты (тогда количество строк уменьшается).
• Компактный размер 36.0 x 27.5 мм, со стандартным размером шрифта 2.6 мм (5 x 7 точек).
• 3 встроенных в контроллер набора символов (кириллический, английско-японский и европейский).
• Толщина экрана 2.0 мм без подсветки, или 4.6 мм с LED-подсветкой, есть опции разных цветов подсветки.
• Контроллер SSD1803A [2], интерфейсы SPI (2-/3-/4-проводные) и I2C (2-проводный).
• Один источник питания 3.3V (дополнительные источники питания не нужны), типовое энергопотребление только 440 мкА при полном функционале, без подсветки (минимальный ток белой LED-подсветки 3 мА).
• Простая установка путем простого монтажа на печатную плату.
• Большой выбор вариантов дизайна.
• Диапазон рабочих температур от -20°C до +70°C.
• Можно выбрать 2 направления просмотра (сверху и снизу).

LED-подсветка. Доступны 3 варианта подсветки: янтарный (amber), желтый/зеленый/красный (yellow/green/red), зеленый/красный/белый (green/red/white).

Для янтарного цвета доступно 2 отдельных LED, которые можно включить параллельно или последовательно, чтобы лучше всего использовать напряжение питания системы. Это значит, что все варианты подсветки могут работать либо 3.3V, либо от более высоких напряжений.

Светодиоды подсветки требуют подачи на них напряжения через токоограничивающие резисторы, номинал которых вычисляется по закону Ома (R=U/I); падения напряжения на светодиодах и их токи можно узнать в таблицах ниже. Чтобы увеличить срок жизни подсветки, рекомендуется питать светодиоды от источника тока, и выбирать ток подсветки как можно меньше. Время жизни подсветки yellow, green, red и amber составляет 100000 часов, и у белой подсветки это значение немного меньше.

[Примеры использования]

Способ подключения LCD к микроконтроллеру зависит от используемого интерфейса. Обратите внимание, что технология COG означает, что выходной ток может быть ограничен, и на шине присутствует дополнительная емкость. Это может привести к неустойчивым уровням сигнала на шине. В случае проблем может понадобиться подобрать дополнительные нижние (pull-down) подтягивающие резисторы (для микроконтроллеров 8051), или в ПО должны быть использованы дополнительные циклы ожидания (задержки на пустых операциях NOP).

Для гарантирования безошибочного функционирования индикатора и для его инициализации рекомендуется активно использовать вход сброса. Это может быть реализовано с помощью ножки порта микроконтроллера, либо с помощью специальной схемы, например:

Пример инициализации через SPI и I2C:

Направление просмотра индикатора. Если на экран чаще всего смотрят сверху (например, он используется на передней панели лабораторного источника питания), то желательный угол обзора может быть установлен на 12 часов. Это перевернет изображение на 180°, для чего необходимо выполнить немного отличающиеся шаги по инициализации. Адрес стоки инкрементируется на 10.

Пример изменения направления взгляда на индикатор:

Установка контраста. Контраст изображения EA DOGS104-A можно установить специальными командами. Контраст задается битами C0 .. C5 в командах "Contrast Set" и "Power/Icon Control/Contrast Set". Обычно контраст устанавливается один раз. Благодаря встроенной функции температурной компенсации, установленный контраст поддерживается во всем рабочем диапазоне температур (-20 .. +70°C).

Пример установки контраста:

Адрес DDRAM / количество строк. Контроллер SSD1803A предоставляет возможность использования шрифтов двойной высоты. Различные комбинации строк с соответствующими командами инициализации показаны в следующей таблице. Адрес DDRAM зависит от количества строк и установленного направления просмотра индикатора.

Bottom view (вид снизу)	Адрес DDRAM (0x80+adr)	Top view (вид сверху)	Адрес DDRAM (0x80+adr)	Установка количества линий (RS=0, R/W=0)
	0x00 0x20 0x40 0x60		0x0A 0x2A 0x4A 0x6A	0x38 -> Function set: DH = 0
	0x00 0x20 0x40		0x0A 0x2A 0x4A	0x3A -> Function set: RE=1 0x1F -> 3 строки сверху 0x3C -> Function set: RE=0, DH=1
	0x00 0x20 0x40		0x0A 0x2A 0x4A	0x3A -> Function set: RE=1 0x17 -> 3 строки посередине 0x3C -> Function set: RE=0, DH=1
	0x00 0x20 0x40		0x0A 0x2A 0x4A	0x3A -> Function set: RE=1 0x13 -> 3 строки снизу 0x3C -> Function set: RE=0, DH=1
	0x00 0x20		0x0A 0x2A	0x3A -> Function set: RE=1 0x1B -> 2 строки 0x3C -> Function set: RE=0, DH=1

Дополнительную информацию по системе команд контроллера SSD1803A можно получить из даташита [2].

Наборы символов. В контроллер встроено 3 готовых набора символов. Они могут быть выбраны командой "ROM-Selection" из расширенного набора команд.

ROM A	ROM B	ROM C

Изменение таблицы символов:

Создание собственных символов. Есть возможность создать 8 пользовательских символов (ASCII-коды 0..7) и добавить их к фиксированным символам ROM. Имейте в виду, что RE- и IS-биты должны быть в 0.

1) Команда "CG RAM Address Set" определяет ASCII-код (биты 3, 4, 5) и линию точек (биты 0, 1, 2) нового символа. Пример демонстрирует создание символа с ASCII-кодом 0x00.
2) Нужно выполнить 8 раз команду "Data Write", чтобы определить все строки нового символа. 8-байт означает строку курсора.
3) Новый определенный символ можно использовать как обычный ASCII-код (0 .. 7); используйте его командами "DD RAM Address Set" и "Data Write".

Данные графики пользовательского символа:

Команды для определения пользовательского символа:

[Интерфейс SPI (MODE3)]

Для последовательного интерфейса SPI нужен байт синхронизации. В режиме записи отправляемый байт делится на 2 байта, в которых передается его младшая тетрада и старшая тетрада, см. диаграмму ниже. Максимальная тактовая частота для SCLK составляет 1 МГц.

Операция записи (Write):

Операция чтения (Read):

[Интерфейс I2C]

Модулю экрана может быть назначен slave-адрес 0x78 (0x3C), если ножка SA0 соединена с VSS (лог. 0), или 0x7A (0x3D), если SA0 в лог. 1. После передачи START и аппаратного адреса должен быть совместно передан бит чтения/записи (Read(1)/Write(0)). Во время записи в дисплей после slave-адреса всегда имеется байт управления, содержащий данные (Data(1)) или команду (Command(0)), и бит продолжения (continuation bit). Если бит продолжения установлен в 0, последующие байты это байты данных, продолжающиеся до появления сигнала STOP шины I2C. Максимальная частота тактов I2C составляет 400 кГц.

Имейте в виду, что ножки SDA и SCK имеют внутреннее сопротивление от 600 до 1000 Ом, или даже больше (это важно учитывать, потому что влияет на уровень лог. 0 при чтении бита данных и бита ACK).

Режим записи:

Режим чтения:

Примечание: S означает сигнал START, P сигнал STOP.

[Словарик]

AC Address Counter, счетчик адреса. Автоматически инкрементируемый (или декрементируемый) адрес. Он показывает, куда записываются данные для экрана.

ACK Acknowledge, положительное подтверждение.

Co continuation bit, бит продолжения команд.

D/C# Data/Command Selection bit, бит для выбора данных или команды.

DR Data Register, регистр данных.

IR Instruction Register, регистр инструкций.

IS Instruction Special, бит разрешения регистров специальных инструкций.

NACK Negative Acknowledge, отрицательное подтверждение.

RE Register Extended, бит разрешения регистров дополнительных функций.

RS Register Select, выбор регистра. Это ножка входа, которая в режиме параллельной шины выбирает либо регистр данных (RS = 1), либо регистр инструкций (RS = 0). В режиме интерфейса I2S эта ножка работает как SA0, выбирающая младший бит slave-адреса.

[Ссылки]

1. LCD EA DOGS04-A site:lcd-module.com.
2. SSD1803A site:lcd-module.com.