AVRマイコンで始めるC言語の使い方

LCDに"Hello AVR World"を表示する。

マイコンに接続されていますキャラクタLCDを使用するには、それをマイコンから制御する必要があります。自前でキャラクタLCDの制御するプログラムを書く場合はLCDを制御しているドライバICの知識が必要となります。そこでChaNさんのEZ-LCDというLCDモジュールを使ことでLCDドライバICの知識なくともLCDに文字を表示できるようになります。それでは、EZ-LCDというLCDモジュールを移植してLCDに文字表示を行いましょう。
まずはChaNさんのホームページからEZ-LCDをダウンロードしておいてください。

１．LCDモジュールを移植

（１）AVR Studioでプロジェクトの作成

　　　ここではAVR Studio 6を使用しています。

（２）"hd44780.h"と"hd44780.c"をインポート

（３）"hd44780.h"の変更

/*--------------------------------------------------*/
/* Configuration Options                            */
/*--------------------------------------------------*/

#define _LCD_ROWS       2               /* Number of Rows (1,2 or 4) */
#define _LCD_COLS       40              /* Number of Columns (8..40) */

ここで製作したハードウエアに接続されているキャラクタLCDはSC2004CSです。このLCDは４行Ｘ20文字ですので"hd44780.h"の内上記２行を下記のように書き換えます。

#define _LCD_ROWS       4               /* Number of Rows (1,2 or 4) */
#define _LCD_COLS       20              /* Number of Columns (8..40) */

（４）"hd44780.c"の変更

キャラクタLCDに接続されているマイコンのポートは以下の様になっています。

機能名称	キャラクタLCDピン名称	マイコンポート名称
4ビットデータ （4ビットモードで動作）	DB7	PB7
	DB6	PB6
	DB5	PB5
	DB4	PB4
データ書き込み	E	PB2
LCD選択信号	RS	PB0

/* Bus controls */
#if 1
#include <avr/io.h>                             /* Hardware specific include file */
#define IF_BUS          8                       /* Bus width (4 or 8) */
#define DELAY_US(n)     delay_us(n)             /* Delay d microseconds */
#define IF_INIT()                               /* Initialize control port */
#define IF_DLY60()                              /* Delay >=60ns (can be blanked for most uC) */
#define IF_DLY450()     {}                      /* Delay >=450ns@3V, >=250ns@5V */
#define E1_HIGH()       PORTB|=0x80     /* Set E/E1 high */
#define E1_LOW()        PORTB&=0x7F     /* Set E/E1 low */
#define E2_HIGH()       PORTB|=0x01     /* Set E2 high (dual controller only) */
#define E2_LOW()        PORTB&=0xFE     /* Set E2 low (dual controller only) */
#define RS_HIGH()       PORTB|=0x40     /* Set RS high */
#define RS_LOW()        PORTB&=0xBF     /* Set RS low */
#define OUT_DATA(d)     PORTD=d         /* Output a byte d on the bus (higher 4 bits of d in 4-bit mode) */

上記の部分を使用しているマイコンのポートにあわせて書き換えます。
４ビットモードでLCDを制御しますのでバス幅は4ビットを設定します。
ディレイは_delay_msを使用しますのでdelay.hをインクルードします。
マイコンのクロックはデフォルトでは1MHzですのでF_CPUに1Mzを定義します。

* Bus controls */
#if 1
#include <avr/io.h>                                          /* Hardware specific include file */

#define F_CPU 1000000UL                 // 1 MHz
#include <avr/delay.h>                  /* _delay_msを使用するためにインクルード */

#define IF_BUS          4                                    /* Bus width (4 or 8) */
#define DELAY_US(n)     _delay_us(n)                         /* Delay d microseconds */
#define IF_INIT()                                            /* Initialize control port */
#define IF_DLY60()                                           /* Delay >=60ns (can be blanked for most uC) */
#define IF_DLY450()     {}                                   /* Delay >=450ns@3V, >=250ns@5V */
#define E1_HIGH()       PORTB |= 1 << PORTB2                 /* Set E/E1 high */
#define E1_LOW()        PORTB &= ~(1 << PORTB2)              /* Set E/E1 low */
#define E2_HIGH()       PORTB |= 0x01                        /* Set E2 high (dual controller only) */
#define E2_LOW()        PORTB &= 0xFE                        /* Set E2 low (dual controller only) */
#define RS_HIGH()       PORTB |= 1 << PORTB0                 /* Set RS high */
#define RS_LOW()        PORTB &= ~(1 << PORTB0)              /* Set RS low */
#define OUT_DATA(d)     PORTB = ( d & 0xf0) | (PORTB & 0x0f) /* Output a byte d on the bus (higher 4 bits of d in 4-bit mode) */

２．EZ-LCDの関数

関数	内容
lcd_init()	LCDモジュールの初期化
lcd_putc( unsigned char chr)	1文字出力 chr:表示する文字コードを指定します。
lcd_locate( unsigned char row, unsigned char col)	カーソルの移動 row:移動先の行位置(0～3) col :移動先の列位置(0～19)

他にも関数があります。ChaNさんのホームページを参照して下さい。

３．プログラム

メインプログラムに"hd44780.h"をインクルードします。
文字列"Hello AVR World"から１文字ずつ取り出してLCDに表示させます。LCDへの表示はlcd_putcで行います。

（２）プログラム

/*
 * avr008_porting.c
 *
 */ 

#include <avr/io.h>
#include "hd44780.h"    // EZ-LCDインクルードファイル

void InitHard( void);   // ポートの初期化及び割込設定

int main(void)
{
        char str[] = "Hello AVR World";
        int     i;
        
        InitHard();     // ポートの初期化をします。
        lcd_init ();    // LCDの初期化をします。
        
        for ( i = 0; i < 15; i++)
        {
                lcd_putc( str[i]);
        }               
        
    while(1)
    {
        //TODO:: Please write your application code 
    }
}

void InitHard( void) // ポートの初期化
{
        // ポートB初期設定
        DDRB = 0xff;            // PB7～PB0を出力に設定します。
        PORTB = 0;              // PB7～PB0に'L'を出力します。
        // ポートC初期設定
        DDRC = 0x3f;            // PC7,PC6は初期(入力)、PC5～PC0を出力に設定します。
        PORTC = 0;              // PC7～PC0に'L'を出力します。
        // ポートD初期設定
        DDRD = 0xf0;            // PD7～PD4は出力、PD3～PD0は入力に設定します。
        PORTD = 0;              // PD7～PD0に'L'を出力します。
}