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Das Display
Das CSTN-LC-Display bildet die Anzeigeeinheit der Schal-
tung. Die „Color Super Twist Nematic", kurz CSTN, ist eine
Flüssigkristall-Technologie für Farbdisplays. Diese gestattet
eine Farbdarstellung mit einer Farbtiefe von bis zu 16 Bit
(65.536 Farben). Bekannt ist diese Technologie u. a. von den
allgegenwärtigen Handys. Als Displaycontroller kommt der
ST7637 der Firma Sitronix zum Einsatz. Dieser bietet eine
Vielzahl an Funktionen für die Displayansteuerung, so dass
er den Mikrocontroller wirksam entlastet. Die Ansteuerung
des Displays erfolgt über ein paralleles Interface und gestal-
tet sich recht überschaubar, wie Abbildung 1 zeigt.
Bild 1: Die Anschlussbelegung des Displaymoduls
Tabelle 1: Die Anschlüsse des
Displaymoduls im Überblick
Anschluss-
Bezeichnung Erläuterung
Nr.
1
LED-K
Katodenanschluss der Hintergrundbeleuchtung
2
LED+A
Anodenanschluss der Hintergrundbeleuchtung
3
GND
Masseanschluss
4
VDD
Spannungsversorgung der Displaylogik
5
NC
nicht angeschlossen
6
NC
nicht angeschlossen
7
CSB
Chip-Select-Eingang
8
RESB
Reset-Eingang
9
A0 (D/C)
Daten/Befehl-Eingang
10
WR
Schreibsignaleingang
11
RD
Lesesignaleingang
12–20
DB7–DB 0
8-Bit bidirektionaler Datenbus
Tabelle 1 gibt einen Überblick über die Anschlussbelegung
des Displaymoduls.
Die Hintergrundbeleuchtung wird mit Hilfe von weißen LEDs
realisiert, die zum Ablesen des Displays obligatorisch sind.
Alle Informationen zum Display und zum Displaycontroller
sind in den PDF-Dokumenten der Hersteller nachzulesen, die
mit der zum LCP 100 bereitgestellten PC-Software geliefert
werden.
Bau- und Bedienungsanleitung
Schaltung
Die Schaltung des LCP 100 ist in Abbildung 2 dargestellt.
Die Spannungsversorgung erfolgt über die USB-Schnitt-
stelle oder über ein separates Netzteil mit 5 V
unbedingt ein stabilisiertes Netzteil zu verwenden, da die
Betriebsspannung keinesfalls 5 V überschreiten darf. Mit
den zwei Schottky-Dioden D 3 und D 4 vom Typ SK14 wer-
den die Spannungsschienen voneinander entkoppelt, zusätz-
lich schützt die SMD-Sicherung SI 1 ein angeschlossenes
Netzteil vor einem Kurzschluss auf der Platine. Die gesamte
Controllerschaltung arbeitet mit einer Betriebsspannung von
3,0 V, während für die Hintergrundbeleuchtung des Displays
ein separater 3,3-V-Spannungsregler zu Verfügung steht. Die
Spannung +UB wird mit dem Spannungsregler IC 6 vom Typ
LP3985 erzeugt. Die Kondensatoren C 3 und C 4 glätten die
Eingangsspannung. Mit den Kondensatoren C 7 bis C 10 und
C 17 bis C 19 werden die Betriebsspannung +UB geglättet
und hochfrequente Störspannungen herausgesiebt. Die Kon-
densatoren C 5 und C 6 dienen im +ULED-Zweig ebenfalls
diesem Zweck.
Im Mittelpunkt der Schaltung steht der Mikrocontroller
ATmega 32 IC 1. Der Keramikschwinger Q 1 stabilisiert die
Taktfrequenz auf 8 MHz. Über den an +UB liegenden Wider-
stand R 6 wird ein definierter Reset nach dem Anlegen der
Betriebsspannung ausgelöst.
Das LC-Display CP 1, das über 128 x 128 RGB-Pixel verfügt,
ist über die Datenleitungen D 0 bis D 7 und die Steuerlei-
tungen CSB, RESB, D/C, WR und RD direkt mit dem Mik-
rocontroller verbunden. R 1 dient hier als Pull-up- und R 2
als Pull-down-Widerstand. Die Steuerung der Beleuchtung
erfolgt durch IC 1 mit dem Transistor T 1 samt den Wider-
ständen R 10 und R 11. Zur Einstellung der Displayhelligkeit
dienen die an die Katode der Hintergrundbeleuchtung an-
geschlossenen Widerstände R 12 und R 13. Die Statusan-
zeige des LCP 100 erfolgt durch die SMD-Duo-LED D 2, die
über die Pins 15 und 16 und die Vorwiderstände R 8 und
R 9 angesteuert wird. Um die vom PC kommenden Daten zu
speichern, wird zusätzlicher Speicherplatz benötigt, den der
16-Mbit-Flash-Speicher IC 5 zur Verfügung stellt. Die Kom-
munikation zwischen dem Mikrocontroller und dem Flash-
Speicher erfolgt über die SPI-Schnittstelle (Serial Periphe-
ral Interface). Dabei ist der Mikrocontroller der Master und
der Flash-Speicher der Slave. Über die Chip-Select-Leitung
(Pin 11 von IC 5) kann der Mikro controller den Flash-Spei-
cher ansprechen und seine Daten von MOSI (Master out Sla-
ve in) nach SI (Slave in) transportieren. Das Auslesen der
Daten erfolgt von SO (Slave out) nach MISO (Master in
Slave out). Der für beide Richtungen benötigte Takt wird vom
Mikrocontroller auf der SCK-Leitung erzeugt (Serial Clock).
Über Pin 43 kann der Mikrocontroller sofort erkennen, ob der
Flash-Speicher im Moment beschäftigt ist oder neue Befehle
vom Controller empfangen kann. Der Widerstand R 16 ist als
Pull-up-Widerstand eingesetzt. Der Kondensator C 20 dient
als Abblock-Kondensator am IC 5.
Die Datenverbindung zwischen der PC-Software und dem
LCP 100 wird über den USB-TTL-Wandler IC 4 hergestellt.
Dazu besteht zwischen dem Mikrocontroller IC 1 und dem
IC 4 eine serielle Datenverbindung via „RxD" und „TxD". Die
. Dabei ist
DC
Bau- und Bedienungsanleitung
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