LCD - liquid crystal display | Arrays

Ein LCD (engl. liquid crystal display) ist eine Flüssigkeitskristallanzeige. Die einzelnen Segmente ändern durch eine angelegte Spannung ihre Lichtdurchlässigkeit und so können einzelne Zeichen dargestellt werden. LCDs gibt es mit und ohne Hintergrundbeleuchtung. Das hier gezeigte Display besitzt keine Hintergrundbeleuchtung und arbeitet mit einer Spannung von 5 V. Hierzu wird die Versorgungsspannung von 3,3 V mit einer Ladungspumpe verdoppelt und anschließend mit einem Festspannungsregler auf 5 V geregelt.

Zur Verwendung des Displays wird eine Bibliothek zur Verfügung gestellt. Binden Sie deshalb die Datei LCDconfig.h und LCDconfig.c in das Projekt ein.

Während LIME 2 das LCD-Modul C0802-04 mit 2mal 8 Zeichen verwendet, arbeitet LIME 1 mit dem LCD-Modul 162COG-BA-BC von Displaytech mit 2mal 16 Zeichen. Beide Displays arbeiten mit einem HD47780 industriestandard-kompatiblem Controller mit folgender Pinbelegung:

Wird auf den Datenbits bspw. die Werte DB7...0 = 0b 0110 1011 = 107 geschrieben, übersetzt der LCD-Controller dieses in den entsprechenden ASCII-Wert, hier: 'k'. Auf der anderen Seite übersetzt der C-Compiler von MPLAB das Zeichen 'k' automatisch in die Zahl 107. Somit führen beide Aufrufe, LCDout('k'); und LCDout(107);, zu der identischen Anzeige.

Werte von Variablen müssen allerdings in Zeichen umgewandelt werden. Da in der ASCII-Tabelle die Ziffern an der Stelle 48 beginnen, addiert man zu der Variablen den Wert 48:
LCDline1( );
 int i = 2;
 LCDout(i+48);


Definition eines Arrays:

unsigned char T1[7]={"TO LIME7"};

Arrays (deutsch Felder) werden beim Programmieren zum Darstellen von Tabellen verwendet. Dies ermöglicht es große Datenmengen einfach zu verwalten. Arrays mit Zeichen nennt man Zeichenketten.

Die definierte Tabelle hat eine Zeile mit 7 Zellen (auch Elemente). Dabei erhält die erste Zelle den Index 0, die letzte Zelle den Index 6 (Anzahl der Zellen - 1). Zur Info: Eine Tabelle mit zwei Zeilen sieht folgendermaßen aus: unsigned char T1[8][2];

In der Praxis wird aber häufig nur mit einzeiligen Arrays gearbeitet. Benötigt man eine zweite Zeile definiert man einfach ein weiteres Array: unsigned char T2[8];.

Zugriff auf die 1. Zelle des Arrays:

LCDout( T1[0] );

Zugriff auf alle Zellen des Arrays:

for( i=0; i<8; i++){
      LCDout( T1[i] );
 }

Der Zugriff auf einzelne Zellen des Arrays erfolgt nun durch den Aufruf des Arrays mit Indexangabe. Man beachte das das letzte Zeichen immer den Index: Anzahl der Zeichen - 1 hat.

Will man auf alle Zeichen in einem Array zugreifen hilft uns die for-Schleife. Als Index verwendet man die Zählvariable i.

Die Funktion void LCDlineout(char text[16], int line) ermöglicht die zeilenweise Ausgabe von Arrays unter Angabe der Zeichenkette und Zeilennummer (1 oder 2).

Für die Ausgabe von Variablen kann man die Funktion sprintf ( ) verwenden.

Kaffemaschinen und viele andere Automaten werden mit einem Zustandsautomat (engl. finit state machine) programmiert. Hierfür wird ein Statechart in UML-Notation eingesetzt:
Der aktuelle Zustand (state) wird auf einer Variablen int actstate == 10; gespeichert.
Die Übergänge (transition) werden mit Bedingungen geprüft: if(actstate == 10 && S0 == 0).
Der jeweilige Zustand wird abgearbeitet: if(actstate == 10 && finished == 1)   L1 = 1;.

Innerhalb eines Zustands kann es wiederum Unterzustände geben (substates). Bspw. bei der Zubereitung des Kaffees: mahlen, brühen, reinigen.

Zur Steuerung verwendet man häufig ein Auswahlmenü. Hierzu ändert man durch Tastendruck eine Variable und diese steuert dann die Anzeige:
if(SD == 1){
   if(state_menue==LATTE)      state_menue=LATTE;
   if(state_menue==CAPPU)      state_menue=LATTE;
   if(state_menue==KAFFEE)      state_menue=CAPPU;
   while(SD==1);//Tastendruck nur einmal zaehlen
 }