Luat实践 - Air202驱动LCD12864 (UC170

本实践目标

• 熟悉air202的SPI API (SPI目前官方仅支持LCD驱动)， 这也是相较air200的升级特性
• 在air202目前支持的LCD12864基础上，查验是否可以支持同类型驱动IC
• 目前选择目标LCD为 UC1701X为目标模块，该LCD分辨率为128X64,无字库， air202固件自带字库，符合本场景
• 点亮LCD，并做实现数字的时钟显示，例如 08-21 11:22:31

相关资料

• 《air202_硬件设计手册_v1.3》
• 《Luat 脚本开发指南V2.8》
• 《lua扩展库V1.5》
• LCD12864(ST7567) 文档，官方目前固件默认支持版本，做参照用途
• LCD12864（UC1701X）文档 https://pan.baidu.com/s/1hsuRWB6
• SPI协议及其工作原理浅析

模块连接

• air202引脚描述

SPI接口

管脚名	管脚号	I/O
SPI1_CS	2	O
SPI1_CLK	3	O
SPI1_DO	4	O
SPI1_DI	5	I

LCD RESET

管脚名	管脚号	I/O
UART1_CTS	6	O

供电

管脚名	管脚号	I/O
VDDIO	24	O

** 输出 2.8V 10mA

• LCD12864引脚描述
  | 管脚名 | 管脚号 | I/O |
  | ------------ | ------------ | ------------ |
  | 背光LEDA |5|I|
  | 地VSS |6|I|
  | 电源VDD |7|I|
  | 串行时钟SCLK |8|I|
  | 串行数据SDA |9|I|
  | 寄存器选择RS |10|I|
  | 复位RESET |11|I|
  | 片选CS |12|I|

• 连接关系
  | LCD12864 | AIR202 |
  | ------------ | ------------ |
  | SCK | SPI_CLK |
  | SDA | SPI_DO |
  |CS|SPI_CS|
  |GND|GND|
  |RS|SPI_DI|
  |VDD|VDDIO|
  |RST|UART1_CTS|

• 连接示意图

  
  image

要点分析及其说明

• 固件

  请使用带UI功能的固件：Luat_VXXXX_Air202_UI.lod：支持SPI接口的LCD功能
  因为SPI+LCD的特性较新，为确保更稳定，请使用最新版本的固件，目前使用V0007测试运行了16小时+也很稳定

• 供电

  LCD 供电电压极限参数为 2.4V -- 3.6V， air202的 VDDIO 输出2.8v, 可以满足需求

• 通讯

  LCD 支持SPI通讯，与air202通过SPI进行连接

• 关键寄存器

  通过与ST7567的datasheet比较，两款LCD的寄存器职能非常接近，小差异的地方是起始行，以及寄存器的填充顺序。这个也是我们在initcmd中需要调整的地方

  0xE2, 0x2F, 0x23, 0x81, 0xA2, 0xC8, 0xA0, 0x40, 0xAF

  image

• 背光

  该型号液晶自带LED背光源，正常工作电流为 ： 24-60mA， LED灯共3颗，每颗灯8-20mA
  该光源电流需求超过了VDDIO的输出，所以直接接上的话会导致闪烁现象，可能实际使用中需要外部电源来为背光供电。

• API描述（disp）

  disp.init(para)

  初始化SPI的lcd驱动，主要是为驱动IC设置关键寄存器，其中para中指定initcmd等关键参数
  这个功能还未官方release doc， 估计还有调整的可能性，我们使用可主要关注initcmd部分

  disp.puttext("text",x,y)

  在LCD（可能为缓存寄存器）上输出文本，固件自带字库，所以可以直接使用中文。
  其中x,y 为起点坐标，一般坐标系为左上角为起点，但根据驱动IC不同，可能会有偏移量的差异
  例如本驱动IC目前需要将Y轴偏移32行，这个可能会在后期的固件更新中统一为0

  disp.putimage("img.bmp",0,0)

  在LCD（可能为缓存寄存器）上输出图像，应该只支持bmp类型，x，y为起点坐标

  disp.clear()

  屏幕清除操作

  disp.update()

  将LCD的缓存寄存器中数据更新到屏幕上，这个应该是刷新友好的，可以一次性构造好本屏幕所有内容，然后进行一次刷新操作。

• 初始化

  初始化流程，通过查看air202的demo/ui/mono_lcd/lcd_st7567.lua
  并且比较
  st7567 datasheet page 21 : 8. INSTRUCTION TABLE
  UC1701X datasheet page 7 : 7.1 指令表

  可以发现他们的寄存器参数以及用途非常相近，主要的差别主要应是init时刻寄存器的填充顺序。
  我们推测initcmd中的参数使用方式就是在disp.init时刻，依序通过SPI向LCD送出的初始化寄存器值

  继续比较：
  st7567 datasheet page 29 ： 10. OPERATION FLOW
  UC1701X datasheet page 14 : LCD模块初始化

  我们可以明确不同驱动IC需要送入的寄存器值以及顺序，以此推断，将初始化的寄存器参数调整为以下所示，即可正常点亮LCD ：

  0xE2, 0x2F, 0x23, 0x81, 0xA2, 0xC8, 0xA0, 0x40, 0xAF

  具体可见（关键寄存器）

实验效果图（图片，视频）

image

http://v.youku.com/v_show/id_XMjk4MzY5MzQ0MA==.html