如何设计从电脑发送内容到LCD或VFD屏幕。

狗狗百里游 · 发表于 2010-3-21 04:29

本帖最后由狗狗百里游于 2010-8-16 18:51 编辑

如何设计从电脑发送内容到LCD或VFD屏幕。

一直有人问，如何在HD44780类型的液晶或VFD屏幕上显示内容。然后就是如何从电脑上发送内容到液晶或VFD屏幕上。
我以前走了不少弯路，以后也会有不少电子爱好者会做些小工具玩。
我说说我自己的个人看法。
刚开始一般是有了一些电子元件，比如HD44780类型lcd1602，1602的vfd屏幕，128×64，128×32点阵等等.就想把闹钟显示出来。我当时的最终目的是想在电脑听音乐的时候，把歌词发送出来...
如果没有入门单片机的话，用lcd1602这种液晶，直接连接到电脑的并口，并加5v电就可以驱动了，不加的话就从并口io取电。不过背光不一定可以哦，因为并口之有5v的10ma的电流。串口也有10ma，不过是12v的10ma，
为什么并口可以直接驱动lcd1602呢？因为并口其实有一部分io是输出状态的，有一部分是输入状态的，就单片机简单io操作一样。
io读写就是输出的1，0，或判断输入1，0。
电脑上的串口跟并口，其实都是IO操作，也就是单片机的io操作了，读写速度可以达到20us左右的哦，没有单片机的时候，用并口或串口当作几个io就可以了。用来操作18b20，红外接收头，24cxxx存储芯片，AVR的isp都可以的哦，
就连10年前就有的并口驱动ps1手柄（其实是用spi协议的），而且有人利用串口的IO读写，加个运放就可以测量电压了。
如果没有单片机，或者没有单片机的下载器，不怕烧电脑的情况下，完全可以用并口或串口做单片机实验。
把液晶连接到并口上了，不会在电脑上编写上位机怎么办？
题外话，用usb芯片转并口或串口的，即使是pl2303，FT232RL芯片，传数据是可以，但想用来做io操作的话，请三思，PonyProg2000这个软件可以用电脑上的串口或并口，直接下载avr芯片或读写24cxx存储芯片，但是用usb转串口来连接的话，我自己测试写个熔丝都要【一两分钟】，写内容的话，网上有耐心的人测试过要2小时左右，但是【没有出错】。我估计usb转串口操作io的话要200ma到400ma一次，而不是电脑主板上自己的20us左右。
如果是用avr转串口的更别想了。

LCD Smartie这个软件提供的并口连接HD44780液晶方法，是用8bit的，要连接很多线，不过LCD Smartie提供显示的内容很多。
有些软件提供了跟LCD Smartie不同的并口连接HD44780液晶方法，有的可以用4bit，可以少连接4跟线，提供显示的内容很少。
不过都证明了并口可以直接操作HD44780液晶。

我一直都当LCD Smartie只是一个协议转换程序。它把电脑上需要显示的各种内容，按一定模式传送到下位机屏幕上，同过插件，可以支持各种液晶屏幕硬件。
它提供有一个【lcd_smartie-5.3.2_final-src】开源的版本。里面有利用并口io驱动HD44780液晶的代码，跟两家生产液晶屏幕硬件公司的两种协议，就是把屏幕装在电脑光驱位上的信息盒这样的，现在一些键盘上也有屏幕了，通过插件，一样可以自定义显示内容。
其中里面的Matrix Orbital协议代码，比较规范，在ULCD_MO.pas文件中，参考后觉得可以利用它的框架设计一个比较规范的协议。
然后怎么设计硬件呢？
我之前走了不少弯路，就是先考虑硬件，才考虑协议，直到我定下来协议，硬件很快就设定好了。
用电脑的并口驱动1602的液晶的话，不开背光又难看，开背光还需要另外加5v电源，连接的线也太粗了。
用了vfd屏幕的人都会立刻不想要液晶了，因为vfd是显像管，点发光的，不是背景发光的，无可代替，加滤片，跟汽车玻璃膜一样，还可以显示出橙色，蓝色。建议有条件一定要留一块vfd给自己用。
用串口的话，数据线细点，但是还是要加5v电，其实串口的1602液晶，一直用在路由一体机上，在电脑机房可以经常看到，Linux系统下有很多软件支持串口1602液晶，前几年开始有usb转串口的成熟芯片出了，pl2303等等，但是是贴片的，不是很好焊。
后来avr芯片可以模拟usb设备了。直接模拟一个rs232串口，我做了一个，直接短路avr的rs232输出输入，测试确实能自发自收。
我之前做有一个用avr芯片加max232芯片连接电脑的下位机，编好程序后，确实可以用LCD Smartie中的Matrix Orbital协议驱动，如果用avr模拟成usb串口再驱动1602液晶行不行呢。
当时已经有好几个用avr模拟usb设备驱动1602液晶的了，有几个Linux是在系统下用的，有一个LCD2USB开发有插件可以在win系统下的LCD Smartie使用。但是都不是模拟成usb转串口，如果模拟成串口的话，开发上位机方便得多，而不需要而外的dll文件做中介。
我看了LCD2USB提供的插件代码，发现LCD Smartie的框架其实很简单，如果用里面的Matrix Orbital协议，很方便驱动一个下位机的屏幕，有多方便，暂时在二楼...
想通思路后，开始做一个用avr驱动1602lcd的硬件，当时我用的avr硬件都是ATTINY2313，结果发现，用avr模拟成其他设备用的代码少点，还够驱动1602，模拟成串口的话，差不多就2k了，去掉缓冲，就容易出错，1602用4bit驱动，代码又要多点，怎么弄都放不下
ATTINY2313，最后只有用m8重新做硬件，又折腾了一阵子。
最后还是把硬件搭好了，程序也编好了，两年前得到的结论是：用avr转串口后，再驱动1602这种lcd是确实可行的，至少我认为如此。
在实现的过程得到了，重要的数据：
avr模拟usb设备的协议现在名字是V-USB，它的例子没有提供usb有效复位的代码，把程序写入avr芯片然后在插入电脑上的usb插座，电脑当然可以识别出硬件来，但是我编程序的时候，随时要修改，不想修改一次拔一次usb插头啊。
需要自己编一段代码，不把usb插头，avr芯片复位后，电脑会重新找到硬件。
usb标准的只能提供500ma左右的电流，刚好可以驱动小的VFD屏幕，烧了自己负责，旧电脑可能200ma都不到。
usb的通讯协议要求1000ms内通信要回复，意思是usb设备需要1000ms回一次话，而显示HD44780类型的lcd是需要一定时间的。也就是说，avr模拟串口后，可以利用的时间很少，比如，18b20转换一次温度要800ms。

但我一直都不满意usb转串口是要装驱动，跟在上位机需要设置com1，com2位置这样的，而且当时我的1602液晶的数据口是单排16针的，我觉得很不合理，双排插针2*8的就合理了，建议如果要搭硬件，尽量用2*8插针的，这样可以用排线。

不过现在我已经会做avr转usb的HID设备，就是免驱动设备，有了usb免驱动设备，跟通信协议，可以用电脑控制许多东西了，编写上下位机又很方便。有时间的话，我也许会陆续公布我的avr做的Hid设备。

说完两年前的事情了，接下来的就头疼了，两年前我用delphi2007编程，现在是用delphi2010。delphi2010是Unicode的，解决了很多问题，带来相当多好处跟方便，方便，如果是新写代码的话。可是如果要重新编译以前的代码，需要重新修改，花的时间肯定比重新编还要多
。不重新编写的话，如果代码修复不完整，错误未发现，会带来各种隐患。
delphi2010的带来Unicode是无可代替的，我不会像有些人留恋delphi2007，因为delphi2010编写的代码更加规范，可以让自己按照更严格的规范来要求自己。

一：如果有lcd_smartie的经验，做有usbasp的实验板的话，可以在usbasp上加个lcd1602上去，修改Yuki_M8_usb_lcd代码，我是用2+4=任意六IO驱动1602lcd的，4bit比8bit需要一倍多一点时间驱动。avr转串口，只能利用1000ms不到的时间，就得返回请求。
二：如果有lcd_smartie的经验，已经有并口或串口lcd的话，可以编译lcd_smartie-5.3.2_final-src_YUKI_2010-3-21看能不能使用。
三：2008-10-18_M8_USB_LCD 只是我Yuki_M8_usb_lcd代码中的硬件设置，板子不太实用的。
四：如果有Proteus(单片机仿真)这个软件的经验，我没有用过里面usb仿真功能，但是！！！另外配合一个【Virtual Serial Port Driver 6.0.1.115】仿真电脑串口的工具，就有了一个超强组合，可以自己搭建一个avr+rs232+lcd1602的实验板，在Proteus软件加虚拟串口运行，然后运行lcd_smartie，一样可以连接到Proteus仿真的串口1602lcd，一样可以实现调试通过，只是一切都是虚拟的，我试过可以的。

五：AVR模拟usb转串口，在Windows下需要安装驱动，如果是win03系统请用【avrcdc_inf_2009-08-24\raw_Win2003】目录下的驱动，不然直接蓝屏。

lcd_smartie-5.3.2_final-src_YUKI_2010-3-21.rar (1.18 MB, 下载次数: 948)

RS232_LCD1602_Matrix_M16_Proteus_YUKI.rar (1.11 MB, 下载次数: 839)

Yuki_M8_usb_lcd_2010-3-17.rar (614.11 KB, 下载次数: 616)

Proteus仿真软件可以使用真正的串口，这个是能在Proteus下使用的虚拟串口。
Virtual Serial Port Driver 6.0.1.115

Proteus 虚拟串口.rar (3.03 MB, 下载次数: 1245)

lcd_smartie-5.3.2_final原版

lcd_smartie-5.3.2_final.zip (1.07 MB, 下载次数: 801)

狗狗百里游 · 发表于 2010-3-21 04:30

本帖最后由狗狗百里游于 2010-3-22 08:14 编辑

RS232_LCD1602_Matrix_M16_Proteus_YUKI.rar
Proteus目录下有仿真文件，跟lcd_smartie软件
串口收发函数，使用了http://jump.to/fleury网站上的UART Library库，
里面有大多数avr芯片的串口变量宏设定，有接收发送缓冲字节，人家的代码使用起来方便，非常规范。

手机拍的，有这么一回事就行了。

RS232_LCD1602_Matrix_Proteus

虚拟出来的两个串口

虚拟出来的两个串口_互相发送接收

狗狗百里游 · 发表于 2010-3-21 04:30

本帖最后由狗狗百里游于 2010-4-13 01:06 编辑

有网友提出问题
看了兄台的关于vfd显示的文章,有几个问题不太懂,想请教,我想给自己的电脑软驱位置弄个vfd屏,通过lcd smart显示一些效果,由于没有专业知识,问得问题比较菜,还望海涵.
1.我不知道我有没有看懂,文章里说并口可以驱动vfd屏,好像串口也可以,但是我这几天问到的好像能兼容lcd1602和hd44870的都是并口,据网上的卖家说,支持lcd1602以及44870都是并口屏,串口通信的都不支持,但是翻王老板以前的帖子,他卖过一款日本则武的vfd2002的大屏,支持lcd2002以及2004,(ct系列,卖价50),应该是串口.望解惑.
2.我近日有意购一个vfd2002,具体型号20T202DA1E_1,应该是王老板卖过的那款,淘宝的老板说可以直接接打印机的并口,但是我的打印机没有并口,只有串口,能接吗,(除加底板以外的方法)
3.如过不能直接接,给电脑加一块PCI转并口(打印机)接口卡,是不是能代替电脑主板原生并口的作用,可以直接接.
4.听说不管是并口还是串口,都只是虚拟驱动,不能实现完全的功能,不知道对于我所要弄的屏,有什么具体影响.(我看到老兄的文章里,好像只提到需要驱动,米有说功能方面的缺失)
5.一直看老兄文章,包括屏的介绍,都是说兼容lcd2002,我不知道是不是说,2002的屏通过lcd smartie这软件只能显示16*2,右边的4列今后是摆设.(这个问题尤其菜,主要是因为网上关于vfd2002的图片,显示字符从未满屏,再加上介绍也只说兼容lcd1602,没见过兼容lcd2002,才有此一问).
6.请恕在下不懂,并口和串口的传输速度怎么会比usb快,还是不是我理解的意思,能普及一下吗,大虾.
7.再问vfd屏接并口需不需要对并口定址

回答：
一：44870系列的用电脑主板上的并口接好线，跟外加5v是可以驱动的，全功能，不能用在usb转并口线上【原因其实是，并口用在打印机这些正常的设备，是完全没有问题的，但是，驱动hd44870系列液晶屏幕，需要高速，这个高速是cpu决定主板上的并口跟串口的速度，usb转的话，是usb芯片跟usb接口决定的速度，也就是小马的avr串口下载电路，用在usb串口中，会卡死】，PCI转并口的接口卡，没有用过，不知道。如果想用电脑主板上的串口，或usb转串口线的话，需要加单片机电路。
四：“听说不管是并口还是串口,都只是虚拟驱动,不能实现完全的功能”，如果是用并口的线路，或单片机的方案，都可以实现所有功能的，这只是字符lcd，vfd屏幕，只能显示字符，跟8个自定义图案
五，lcd smartie这软件可以设置lcd，vfd，是1602，还是2002，还是1604，还是2004，请放心使用....，如果设置成1602，用在2002的话，当然会有8个字符位子空出来，设置成1604的话，用1602显示，当然也会有两行看不到。
六。如果有王总卖的这块VFD，2002的
https://www.yleee.com.cn/viewthread.php?tid=1859&extra=page%3D1
如果按我的办法跳线好，加个电平转换，【一个三极管，两个个电阻】，或者【一个光耦，两个个电阻】，用在电脑主板上的串口，或者usb转串口电路上。在lcd_smartie-5.3.2_final版本中，选择【Crystalfontz (Serial)】，直接可以驱动，也就是不需要加单片机电路，有这块屏幕的可以试一下。只是我不知道，能不能用在winamp中显示波形图，因为那是用8个自定义字符组成的图案，如果lcd_smartie发出的指令不对，就不能显示图案，显示字符是没问题的。

还有一块不记得在哪里买的，pos机上用的2002，5v，串口，也是这个公司出的vfd，也是可以在lcd_smartie-5.3.2_final版本中，选择【Crystalfontz (Serial)】，直接驱动。
下图第四块。这几天我刚好把我的实验板装在V字形名片夹子上，效果还不错，打算，用V字形名片夹代替盒子做一个实验电源

照片-0034.jpg

下图第三块就是，老王的，可以改成串口驱动的2002vfd。我刚刚试过可以直接用lcd_smartie-5.3.2_final驱动

照片-0032.jpg

想玩lcd_smartie的朋友，如果不会用单片机的话，用主板并口，另外加5v电（建议在键盘一分二线中取5伏电），尽量用20个字符的4行的....屏幕大显示内容多。但是并口线很粗，也不便宜，
如果有成片用单品机做的，就一次过了，
或者弄到串口输入的vfd，如果电流小的，可以用usb转串口电路，从usb取电，就很理想了。电流大的话，会烧电脑主板的哦...

六，平常说的速度是指连续传送字节的速度，usb1.0，1.1，usb转串口的都是这些，比如1兆速度，除以8，实际可以每秒128k字节，
主板的串口可以2兆以上速度，普通主板也可以256k速度，并口是8io口，跟加多少个io忘了，如果用在传输数据，每秒数据量，其实是串口的8倍以上。10几年前，10M网卡要几百块钱，上千块钱的时候，我在学校就用过串口，或者并口，连接两台电脑，传输数据，就跟现在局域网一样，当时串口连电脑太慢，还得花大把银子买并口线改造。所以usb转并口或串口还是比电脑主板上的慢。有些主板没有串口，但留有电路插座在主板上，只要用扩展板就可以把串口跟并口的插座引出来的，像以前的声卡，网卡一样。请详细查看主板说明书。
但是，要用并口驱动hd44870系列的液晶屏幕，不是以多少连续发送速度的，是以IO响应速度的，比如usb的规则是1秒至少要响应一次，但1秒之内最多估计也就能响应2到10次这样，它每响应一次就发送100K的字节都可以，所以可以100K×10等于1兆这样，驱动hd44870系列是要求IO口在1ms内响应，10ms估计也可以，意思是，要求并口的IO要有1秒响应100次的能力，usb转串口跟并口肯定死了，笔记本的扩展卡转并口串口，名牌的，肯定可以，电脑主板上另外买有芯片的并口或串口扩展卡，我就不知道了。
电脑主板上的并口跟串口速度，其实是cpu决定的，1000兆的cpu，主板上的并口或串口IO就可以1us响应一次（一秒理论响应1000000次，秒杀usb,设置IO的话，我的cpu是2500兆，设置串口IO高电平或低电平，跟读IO电平状态，3个命令完成花时间都是26 us到9 us 左右），所以完全可以驱动hd44870系列的液晶屏幕，跟下载c51，avr芯片，读一体化红外接收头啊，模拟声卡发出声音啊（以前的声卡几千块钱），读游戏机的手柄这样。

七.再问vfd屏接并口需不需要对并口定址，这个说法，应该是，并口其实也是可以有很多个的，如果有多个并口，就得在你使用的程序中定义好并口的名字，并口一并口二的说法，也就是并口地址，并口，串口，在windows上，其实都是一个特殊的文件，比如"C:\1.dat","D:\2.dat",这样，只是它们用特殊的符号表示。所以读写速度是cpu决定的。用电脑主板上的串口并口，要考虑短路会损坏主板，漏电什么的。

狗狗百里游 · 发表于 2010-3-21 07:20

4楼还没有人占位，我继续占好了。

这个软件貌似是德国人写的，代码里面有在中文系统下的非规范字符....意思是看起来是？，其实不是？，一保存代码就坏了。
需要用其他文本文件修改好代码，再用delphi编译，我改了好久。
代码原来用了几个控件，皮肤更换啊，跟上网获取网页更新，rss更新，游戏更新，邮件更新啊，如果电脑上不了网，会很卡。我全去掉了。
只是用来参考他的代码协议，跟代码技巧。
修改后的界面如下..........................
用m8做的转串口驱动1602屏幕，怎么有乱码，1602怎么能显示中文呢，别想了。不过稍微修改一下lcd的驱动代码可以用在别的屏幕上面。
运行五六个小时通讯也不会出错的，协议应该是可靠的，看怎么用而已。