V ponudbah številnih trgovcev z elektroniko za domačo rabo zasledimo take ali drugačne vremenske postaje. Modularna vremenska postaja je naprednejša in cenejša od komercialnih izdelkov, saj omogoča ne le merjenje in beleženje podatkov o temperaturi, vlagi in zračnem tlaku ter brezžičen sprejem podatkov iz zunanjih modulov, temveč je dostopna tudi preko vodila USB, od tam pa preko PC, tudi iz interneta.
V preteklem nadaljevanju smo podrobno predstavili delovanje algoritmov bazne enote in odzivnika ter poenostavljeno uporabo vremenske postaje iz PC.
Tokrat bo vremenska postaja dobila zmogljivejši, grafični prikazovalnik, velikosti 128 pik x 64 pik, z zaslonom občutljivim na dotik. Tako bo na voljo vsestranski uporabniški komunikacijski vmesnik, pri katerem ne bomo potrebovali tipkovnice.
GLCD z zaslonom, občutljivim na dotik
Modro-bel grafični prikazovalnik LCD (GLCD) z lastno osvetlitvijo in brez vgrajenega generatorja znakov, LGM12864B, lahko skupaj z zaslonom, občutljivim na dotik, kupimo v trgovini AX Elektronike za okoli 15 €.
Mnogi manj izkušeni programerji se ga upravičeno bojijo, saj moramo za nabor znakov in njihov izris v celoti poskrbeti sami. A na poti do uspeha je še težja ovira: Mikrokontroler vremenske postaje, PIC18F26J50, nima dovolj priključkov, da bi ga lahko neposredno povezali z GLCD; četudi bi odstranili zdajšnji znakovni zaslon LCD z dvakrat po 16 znaki. Za razširitev števila krmilnih in podatkovnih signalov bi sicer lahko uporabili nekaj dodane digitalne logike, vendar smo se namesto tega raje odločili dodatni mikrokontroler; kar je tudi bolj zanimivo in zahteva manj spajkanja. GLCD je s tem dobil tudi podporo za priklop na zaporedno komunikacijsko vodilo I2C kot suženj.
Kot dodatni mikrokontroler smo izbrali PIC18F4550 ki, tako kot GLCD, deluje pri napajalnih napetostih med 4,5 V in 5,5 V. PIC18F4550 je v 40-pi čipu, sicer pa je nazaj popolnoma združljiv z mikrokontrolerjem s PIC18F2550. Prav zato nismo imeli težav z uporabo strojne podpore za USB 2.0 in smo lahko tudi z njegovo pomočjo sorazmerno enostavno preizkusili in implementirali suženjski način delovanja PIC18F4550 na vodilu I2C.
Povezava PIC18F4550 na vodilo I2C 3,3-voltnega PIC18F 26J50 ni problematična, saj lahko upore na linijah SDA in SCL brez skrbi povežemo na 3,3 V. To pomeni, da napetost taktnih in podatkovnih signalov na vodilu I2C nikoli ne preseže 3,3 V. Po drugi strani PIC18F4550 podpira združljive napetostne nivoje s 3,3 V mikrokontrolerji. Logično 1 namreč zazna že od 2,4 V naprej. Združljiv je tudi nivo za logično 0. Zato na potrebujemo posebnega vmesnika.
Odlično je tudi to, da se PIC18F4550 lahko neposredno napaja iz priključka USB 2.0 in ne potrebuje napetostnega stabilizatorja. Zato smo na prototipnem tiskanem vezju prihranili veliko dragocenega prostora.
Električna shema
GLCD LGM12864B smo s PIC18F4550 povezali preko 8-bitnega vzporednega podatkovnega vodila in kontrolnega vodila s šestimi signali (CSA, CSB, RS, RW, E, RST). Podatkovno vodilo GLCD smo povezali na vrata D mikrokonrolerja PIC18F4550, kontrolne signala pa smo razdelili med vrata E (RE0, RE1, RE2) in B (RB2, RB3, RB4). Priključek RA4 smo uporabili kot izhod za krmiljenje tranzistorja BSS138, s katerim lahko vklopimo ali izklopimo osvetlitev ozadja prikazovalnika.
Modularna vremenska postaja (5)
2014_SE224_37
