Занимательная электроника

самый раз.

Рис. 22.1. Схема главного модуля метеостанции с OLED-индикаторами

* * *

Подробности

Работа индикатора и контроллера от одного напряжения питания заодно позволит избавиться от необходимости соединять выходы Arduino со входами дисплея через резистивные делители согласования 5-вольтовых и 3-вольтовых уровней (так, как это будет делаться при подключении Xbee-модуля в выносном датчике, см. далее). А обязательно ли их устанавливать вообще? Зная, как устроены КМОП-входы микросхем (см. главу 15), мы можем ответить на этот вопрос совершенно точно. Что будет происходить, если выход с уровнем 5 В подключить ко входу микросхемы, питающейся от напряжения 3,3 В? Как только напряжение на входе превысит напряжение питания более, чем на 0,6 В, через защитный диод на входе потечет ток. Его величина зависит от разных факторов (от величины превышения напряжения, от мощности выходного транзистора, от сопротивления защитного диода в прямом направлении), и эксперимент показывает, что в данном случае ток составит порядка 2 мА на каждом выводе. То есть на семь подключенных в данном случае выводов величина дополнительного тока составит около 15 мА, что примерно удвоит потребление всей схемы Arduino Uno. Это не опасно для микросхем и не критично при питании прибора от сети, но может послужить источником неприятностей при батарейном питании и, тем более, при вводе схемы в режим энергосбережения. Именно по этой причине мы в дальнейшем в выносном датчике и озаботимся установкой делителей (в главном модуле благодаря плате Wireless Shield такой делитель на всякий случай уже установлен и без нашего вмешательства).

* * *

Потребление индикатора WEH001602В при питании 5 В, согласно фирменной документации, составит 43 мА. Обратите внимание, что это почти в полтора раза меньше, чем потребление ЖК-панели MT-12864J с включенной подсветкой. На самом деле потребление будет еще ниже — цифра в документации указывает на случай, когда засвечены все точки матрицы, в реальной жизни такого, конечно, не случается.

Контроллер WS0010

Модернизированный вариант стандартного контроллера HD44780 от Winstar носит незамысловатое наименование WS0010. Главное отличие его от стандартного заключается в наличии нескольких встроенных таблиц шрифтов, из-за чего управление этим дисплеем усложняется, и нам придется немного модернизировать стандартную библиотеку LiquidCrystal. Но проблема заключается не в одних только шрифтах — как водится, что-то улучшив, разработчики что-то и ухудшили.

Для начала следует увеличить задержку после включения питания перед инициализацией. В оригинале, согласно спецификации на традиционный контроллер HD44780, она составляет 50 мс, но для версии WS0010 этого недостаточно — документация требует минимум 500 мс. Если это исправление не внести, то и без того плохо отработанный контроллер будет «глючить» вплоть до полной неработоспособности: после включения вместо символов появятся произвольные картинки, они могут бегать по экрану и мерцать. Капризность дисплеев фирмы Winstar отмечали многие, но, к сожалению, доступную замену сыскать очень сложно.

Для увеличения задержки разыщите в папке libraries/LiquidCrystal файл LiquidCrystal.cpp. Первым делом сделайте его копию, сохранив ее, например, как LiquidCrystal.cpp.bak. Затем откройте его через Блокнот, и в тексте функции

void LiquidCrystal::begin найдите строку

delayMicroseconds(50000);

В оригинальном файле эта строка имеет номер 100. Измените число 50000 (50 мс) на 800000 (0,8 секунды) и сохраните файл. После этого нужно заново откомпилировать программы Arduino, применяющие эту библиотеку. В том числе можно это сделать и для старого типа контроллеров, если у вас такие программы имеются, — увеличение задержки при включении ничему не помешает.

Крупный недостаток этих дисплеев — ни в традиционном HD44780, ни в новом WS0010 не предусмотрено наличие аппаратного Reset. Потому при первом запуске после перепрограммирования вы, скорее всего, получите на дисплеях сплошной мусор. Кнопку Reset контроллера для перезапуска применять бессмысленно — дисплей-то при этом не перезапускается, а устанавливается в непредсказуемое состояние. Обычно помогает перезапуск отключением питания — выдергивание USB-кабеля с последующей вставкой сетевого адаптера вместо него.