TODOPIC

Utilidad para crear máscaras de 16 segmentos para TM1622

Pequeña utilidad para facilitar la creación de las máscaras de caracteres utilizadas en el LCD con TM1622 anterior.
El resultado, tanto en formato hexadecimal como binario, se envía por el puerto serie RS232.

Máscaras de bits de segmento para el módulo LCD TM1622:

Cada segmento está definido mediante una constante.
Cada constante representa el bit asignado a un segmento físico de un
carácter de 16 segmentos.

Const _G1 = 0x8000
Const _F = 0x4000
Const _H = 0x2000
Const _A1 = 0x1000
Const _D1 = 0x0800
Const _E = 0x0400
Const _M = 0x0200
Const _N = 0x0100
Const _K = 0x0080
Const _B = 0x0040
Const _J = 0x0020
Const _A2 = 0x0010
Const _D2 = 0x0008
Const _C = 0x0004
Const _L = 0x0002
Const _G2 = 0x0001

Asignación de segmentos a bits para el panel LCD, con el
correspondiente orden físico de los bits del bit 15 al bit 0:

   Bit:            15  14  13  12  11  10   9   8   7   6   5   4    3    2   1   0
   Segmento: G1    F   H  A1  D1   E   M   N   K   B   J  A2  D2   C   L  G2

En formato compacto:

   G1-F-H-A1-D1-E-M-N-K-B-J-A2-D2-C-L-G2

                     A1             A2
                *******    *******
                * *         *         * *
                *  *        J        *   *
           F   *    H      *      K    *  B
                *     *     *     *     *
                *       *   *   *       *
                **G1***   ***G2**
                *       *   *   *       *
                *     *     *     *     *
           E   *   N       *      L    *  C
                *  *        M       *  *
                * *         *         * *
                *******   *******  * DP
                    D1             D2
 
De esta forma, como en el ejemplo anterior, para crear un carácter solamente
hay que combinar los segmentos deseados mediante Or o |.

Por ejemplo, para representar el carácter "8":

mask = _A1 | _A2 | _B | _C | _D2 | _D1 | _E | _F | _G1 | _G2

En la siguiente imagen se puede ver el resultado obtenido para el carácter "8".

Archivos:
TM1622_SegsMask.bas: programa.
CLib.bas: librería compatibilidad C.

Para el control mediante PWM se ha priorizado la resolución de 10 bits frente a
la frecuencia, manteniendo esta última lo suficientemente elevada como para evitar
parpadeos perceptibles o molestos en la retroiluminación del GLCD.

Los pasos para obtener los valores de configuración son los siguientes:

Para frecuencia de reloj de 64 MHz:
Con F_osc = 64 MHz, PR2 = 255 y prescaler de Timer2 = 1:16:

F_pwm = F_osc / [4 * (PR2 + 1) * Prescaler]

Sustituyendo:
F_pwm = 64.000.000 / [4 * 256 * 16] = 3906,25 Hz

Por tanto, la configuración genera:
• PWM: 3,90625 kHz
• Período correspondiente (T): 1 / 3,90625 kHz = 0,256 ms = 256 us

Configuración:
' ***************************************************
' CCP5 -> Timer2 -> LATE.2
' PWM control for display backlight and LEDs.
'
' Fosc              = 64 MHz
' Timer2 prescaler  = 1:16
' PR2               = 255
' PWM frequency     = 3.90625 kHz
' PWM period        = 0.256 ms
' PWM resolution    = 10 bits
' Duty range        = 0..1023
' ***************************************************
Call _Setup_TMR2(TMRx_ON | TMRx_PRS_16, 255)
Call _Setup_CCP5(_ECCP_PWM) ' PWM mode.
Call _Setup_CCP_4_5_Timers(_CCP5_TIMER1_TIMER2)
Call _Set_Pwm5_Duty(100) ' -> ≈ 10 %
TRISE.2 = 0
Resultado:
• F_osc: 64 MHz
• Timer2 prescaler: 1:16
• PR2: 255
• Frecuencia PWM: 3,90625 kHz
• Período PWM: 0,256 ms
• Resolución: 10 bits
• Rango de _Set_Pwm5_Duty(x): 0–1023
• _Set_Pwm5_Duty(100) -> ≈ 10 %

---

Para frecuencia de reloj de 8 MHz:
Con F_osc = 8 MHz, PR2 = 255 y prescaler de Timer2 = 1:16:

F_pwm = 8.000.000 / [4 * 256 * 16] = 488,28125 Hz

Por tanto, la configuración genera:
• PWM: 0,48828125 kHz
• Período correspondiente (T): 1 / 0,48828125 kHz = 2,048 ms

Con F_osc = 8 MHz, manteniendo exactamente la misma configuración:
' ***************************************************
' CCP5 PWM:
' Fosc              = 8 MHz
' Timer2 prescaler  = 1:16
' PR2               = 255
' PWM frequency     = 0.48828125 kHz
' PWM resolution    = 10 bits (0..1023)
' ***************************************************
Call _Setup_TMR2(TMRx_ON | TMRx_PRS_16, 255)
Call _Setup_CCP5(_ECCP_PWM)
Call _Setup_CCP_4_5_Timers(_CCP5_TIMER1_TIMER2)
Call _Set_Pwm5_Duty(100) ' -> ≈ 10 %
TRISE.2 = 0
Resultado:
• F_osc: 8 MHz
• Timer2 prescaler: 1:16
• PR2: 255
• Frecuencia PWM: 488,28 Hz
• Período PWM: 2,048 ms
• Resolución: 10 bits
• Rango de _Set_Pwm5_Duty(x): 0–1023
• _Set_Pwm5_Duty(100) -> ≈ 10 %

---

Conclusión y validación en hardware

El cambio de 64 MHz a 8 MHz no modifica la resolución ni el rango del ciclo de trabajo
(duty cycle), ya que se mantiene PR2 = 255. Esta combinación es idónea debido a que
PR2 = 255 permite aprovechar los 10 bits completos de resolución del PWM; únicamente
se reduce la frecuencia de la señal en un factor de 8:

3906,25 / 8 = 488,28125 Hz

Tras realizar un barrido con Call _Set_Pwm5_Duty(0 a 1023) sobre el hardware, el
osciloscopio corrobora los cálculos para ambas frecuencias de reloj con un margen de
error mínimo.

Por lo tanto, queda verificado empíricamente que:
• Con PR2 = 255, el parámetro de duty de CCP5 utiliza el rango completo de 0 a 1023.
• A F_osc = 64 MHz, la frecuencia del PWM es de 3,90625 kHz.
• A F_osc = 8 MHz, la frecuencia del PWM es de 488,28125 Hz.
• El barrido 0..1023 cubre la totalidad de los 10 bits de resolución disponibles.
Los valores para la retroiluminación en el rango de 100 a 300 para este GLCD van bien.
Siendo fijados mediente la función _Set_PWM5_Duty(100 a 300), que equivale
aproximadamente del 10 al 30 % del ciclo de trabajo, asumiendo una tensión de
alimentación de 5 V.

Utilidad para crear máscaras de segmentos para VK16K33

He preparado una pequeña utilidad para facilitar la creación y comprobación de las máscaras de caracteres utilizadas en displays
alfanuméricos de 15 segmentos controlados mediante el VK16K33.
Cuando se trabaja con este tipo de display, crear manualmente la tabla de caracteres puede resultar algo incómodo,
especialmente con letras y símbolos que utilizan los segmentos diagonales y centrales. La finalidad de este programa es poder
seleccionar los segmentos mediante sus nombres y comprobar gráficamente el resultado antes de incorporar la máscara definitiva a la librería.
El programa está realizado en Oshonsoft PIC18 Basic y utiliza un GLCD 128x64 con controlador KS0108 para representar gráficamente el carácter.

Distribución de segmentos

El módulo VK16K33 utilizado tiene la siguiente correspondencia entre bits y segmentos:
Bit:           15  14  13  12  11  10   9   8   7   6   5   4   3   2   1   0
Segment:  nc  dp    l    m    n    j    h   g   k   p   f    e   d   c   b   a
El bit 15 no está conectado (nc), por lo que quedan disponibles los 14 segmentos del carácter más el punto decimal.

La disposición física utilizada es la siguiente:

                                a
                   ***************
                   * *        *        * *
                   *  *       *       *  *
                f  *    g     h     j     * b
                   *     *    *    *     *
                   *       *  *  *       *
                     **p***  ***k**
                   *       *  *  *       *
                   *     *    *    *     *
                e  *   n     m     l    * c
                   *  *       *       *  *
                   * *        *        * *
                   ***************  * dp
                               d

Cada segmento está definido mediante una constante:

Const  dp  = 0x4000
Const _l    = 0x2000
Const _m  = 0x1000
Const _n   = 0x0800
Const _j    = 0x0400
Const _h   = 0x0200
Const _g   = 0x0100
Const _k   = 0x0080
Const _p   = 0x0040
Const _f    = 0x0020
Const _e   = 0x0010
Const _d   = 0x0008
Const _c   = 0x0004
Const _b   = 0x0002
Const _a   = 0x0001

De esta forma, para crear un carácter solamente hay que combinar los segmentos deseados mediante Or o |.

Por ejemplo, para representar el carácter "8":

maskStr = "0x" + HexStr(mask = _a | _b | _c | _d | _e | _f | _p | _k)

Si se desea expresarlo de un modo más clásico seria:

mask = _a or _b or _c or _d or _e or _f or _p or _k
maskStr = "0x" + HexStr(mask)

El resultado es:

8 -> 0x00FF

y su representación binaria:

nc dp  l  m  n   j  h  g  k  p  f   e  d  c  b  a
  0  0  0  0  0  0  0  0  1  1  1  1  1  1  1  1

También se pueden crear fácilmente caracteres que utilicen segmentos diagonales. Por ejemplo:

mask = _g | _h | _j | _n | _m | _l | _p | _k

corresponde a:

* -> 0x3FC0

Representación gráfica

La función:

VK16K33_DrawDigit(pos, mask)

representa gráficamente en el KS0108 el carácter correspondiente a la máscara de 16 bits.

Internamente se comprueba cada bit de la máscara y se llama a:

VK16K33_DrawSegment(pos, segment)

Que dibuja cada uno de los segmentos horizontales, verticales o diagonales.
El programa permite representar hasta cuatro dígitos virtuales sobre el GLCD, para pos = 0 a 3,
aunque para crear las máscaras normalmente basta con utilizar uno pos = 0.

Además de la representación gráfica, la máscara hexadecimal y el estado individual de cada bit se
envían también por el puerto serie, lo que facilita copiar directamente el valor obtenido a la tabla de
caracteres de la librería.

La idea es utilizar esta pequeña herramienta para ir creando y comprobando visualmente todos los números,
letras y símbolos que posteriormente formarán la tabla de caracteres del display VK16K33.

Adjunto el código completo por si puede resultar útil a alguien que esté trabajando con este controlador o con
displays alfanuméricos de 14/15 segmentos.

Nota: en principio tenia pensado realizar este programa para que solo trabajara sobre el simulador, para que
sea lo más simple posible, pero al final lo he completado con todas las configuraciones necesarias del microcontrolador
para que trabaje también sobre circuito real, así que también lo he probado en la realidad sobre una tarjeta y funciona correctamente.

Resultado que muestra el simulador y archivos necesarios:

Archivos adjuntos:
VK16K33_SegsMask.bas: Archivo de test (main).
CLib.bas: Librería varias funciones.
Font_01.bas: Font, tipo de texto usado.
_Pic18F46K22Lib.bas: Facilita la configuración del Pic.

Librería para el control de displays LED alfanuméricos
basados en el chip VK16K33 I²C para Oshonsoft PIC18

Versión probada con:
    • Microcontrolador: PIC18F46K22 @ 64 MHz
    • Tarjeta entrenadora: HL-K18
    • Entorno de desarrollo: PIC18 Basic Compiler v6.10

Introducción al circuito integrado VK16K33

El VK16K33 es un controlador multifunción para displays LED fabricado por VinKa,
compatible con el conjunto de instrucciones del conocido HT16K33. Integra todos
los elementos necesarios para controlar displays LED multiplexados, incluyendo el
oscilador interno, la memoria de pantalla (Display RAM), el control de brillo mediante
PWM, el parpadeo por hardware y el escaneo de teclados matriciales.
La comunicación con el microcontrolador se realiza mediante el bus I²C, por lo que
únicamente son necesarias dos líneas de comunicación independientemente del
número de dígitos del display.
El circuito integrado puede controlar hasta 128 LED, organizados como 16 salidas
de segmentos × 8 salidas comunes, siendo adecuado para una gran variedad de
módulos comerciales, entre ellos:

    • Displays numéricos de 7 segmentos.
    • Displays alfanuméricos de 14 y 15 segmentos.
    • Matrices LED.
    • Paneles de indicadores personalizados.
    • Sistemas con teclado matricial.

Una de sus principales ventajas es que el multiplexado del display es realizado
completamente por el propio circuito integrado, liberando al microcontrolador de
esta tarea y reduciendo considerablemente el tiempo de proceso necesario para
mantener actualizado el display.
Particularmente este módulo por defecto se encuentra con la dirección I2C
preestablecida 0x70, tiene 3 puentes (A0, A1 y A2) para cambiar la dirección,
esto permite que se puedan colocar y controlar varios módulos iguales con distinta
dirección en el mismo bus I2C.

Nota: solo he podido encontrar en el mercado módulos compuestos por 4 dígitos
(14 segmentos + punto decimal por dígito), así que las pruebas se realizaron sobre
este formato.

Funcionamiento de la librería
Esta librería ha sido desarrollada específicamente para Oshonsoft PIC18 BASIC.
En lugar de escribir directamente sobre el display, todas las operaciones se realizan
inicialmente sobre una memoria RAM local (VK16K33_RAM) que actúa como framebuffer.
El contenido únicamente se envía al display cuando se ejecuta la función VK16K33_Update().
Este método proporciona numerosas ventajas:

    • Actualización completa del display sin parpadeos.
    • Posibilidad de modificar varios caracteres antes de refrescar la pantalla.
    • Reducción del tráfico sobre el bus I²C.
    • Implementación sencilla de efectos de visualización como desplazamientos de texto.

La librería incorpora una tabla con la mayoría de caracteres para displays alfanuméricos
de 14 segmentos más punto decimal, permitiendo representar letras mayúsculas
(minúsculas no implementado), números y los símbolos más habituales.
También incorpora una función de desplazamiento circular de texto de derecha a izquierda.
A diferencia de otros algoritmos de scroll, el primer carácter aparece inmediatamente sobre
el dígito situado más a la derecha y los siguientes caracteres se van incorporando
progresivamente hasta completar el display. Una vez lleno, el desplazamiento continúa
reutilizando los caracteres de la propia cadena, sin insertar espacios ni caracteres adicionales,
obteniendo un desplazamiento continuo y totalmente circular.
Cada llamada a la función de scroll realiza exactamente un único desplazamiento, siendo el
programa principal el encargado de controlar la velocidad del efecto mediante temporizadores
o retardos.

Nota: al usar la función scroll para mostrar información que ocupa más de 4 dígitos hace que
la utilidad del módulo se vea muy ampliada.

Funciones principales de la librería
Inicialización
VK16K33_Init()
Inicializa el controlador VK16K33, activa el oscilador interno, habilita el display,
configura el nivel de brillo por defecto y limpia la memoria de pantalla.

Actualización del display
VK16K33_Update()
Transfiere el contenido completo del framebuffer al display mediante el bus I²C.

Control del display
VK16K33_Clear()
Borra el framebuffer y actualiza el display.
VK16K33_Clear_RAM()
Borra únicamente el framebuffer sin actualizar el display.
VK16K33_Set_Brightness(nivel)
Configura el brillo del display mediante uno de los dieciséis niveles PWM disponibles.
VK16K33_Set_Blink(modo)
Activa o desactiva el parpadeo por hardware del controlador.
Para modo = 0 a 3 (blink: 0 = off, 3 = 2 Hz, 2 = 1 Hz, 1 = 0.5 Hz).

Escritura de caracteres
VK16K33_PutC(caracter)
Escribe un carácter en la posición actual del cursor.
VK16K33_Print(cadena)
Escribe una cadena ASCII completa.
VK16K33_DpMode(bit)
Trata el "." como punto decimal, no ocupa digito.
VK16K33_PadLeft(" ", ByRef String)
Rellena una cadena por la izquierda con el carácter indicado hasta completar
los 4 dígitos del display.
El número de dígitos se establece mediante la constante de librería VK16K33_Digits.
Resulta útil para alinear valores a la derecha o añadir ceros/espacios iniciales.

Gestión del cursor
VK16K33_Cursor(posición)
Selecciona la posición donde se escribirá el siguiente carácter.
VK16K33_CursorHome()
Sitúa el cursor en el primer dígito del display.

Desplazamiento de texto
VK16K33_ScrollReset()
Reinicia el motor de desplazamiento para comenzar una nueva cadena.
VK16K33_ScrollLeft(cadena)
Realiza un único desplazamiento circular de derecha a izquierda.
Durante las primeras llamadas el display se va completando progresivamente desde la derecha.
Una vez ocupado por completo, el desplazamiento continúa reutilizando los caracteres de la propia
cadena, generando un efecto continuo sin añadir espacios ni caracteres artificiales.

Aplicaciones
Gracias a la sencillez de la interfaz I²C y al multiplexado interno realizado por el VK16K33,
esta librería resulta especialmente adecuada para:

    • Relojes digitales.
    • Frecuencímetros.
    • Voltímetros y amperímetros.
    • Termómetros.
    • Instrumentación electrónica.
    • Automatización industrial.
    • Domótica.
    • Paneles informativos.
    • Indicadores alfanuméricos de propósito general.

El reducido tiempo de proceso requerido permite utilizar esta librería incluso en microcontroladores
PIC de gama básica con módulo MSSP configurado en modo I2C, dejando prácticamente toda la
capacidad de proceso disponible para la aplicación principal.

Archivos adjuntos:
Main_Test_VK16K33_I2C.bas: Archivo de test
VK16K33_I2C.bas: Librería para controlar el display
_I2CLib.bas: Librería I2C por hardware
_Pic18F46K22Lib.bas: Facilita la configuración del Pic.

programa funcionando con carita

Hola Jiha.

Por fin    ahora si se que se puede ver el objeto creado , en este caso una cara sonriendo . Por lo que veo y que has podido corregir era que no tenia declarado los pines del LCD20X4 . La cuestión era que al utilizar una librería del lcd20x4 adaptada al proyecto que tengo en esa librería ya tenia los pines declarados y no en el programa principal . Pues estaba trabajando de esta manera desde el principio del proyecto. Y ahora al corregirme tu esta declaración de variables ahora se ve perfecto aun utilizando la librería distinta del LCD20X4 ,que venia utilizando hasta ahora yo. Desde mi desconocimiento y  siendo novato en el tema de la programación , ahora ya lo tendré en cuenta . Darte las gracias ... He estado mirándome la librería del lcd 20x4 y he visto la parte de CGRAM ... Bueno añado foto de como se ve la cara en el proyecto y añado captura de la declaración de las variables (pines) que utilizo en la configuración lcd del proyecto. Un saludo.

Comentarte también que ahora estoy mirando de poder realizar bootloader al pic18f2550, para poder cargar el código sin tener que sacar el pic del zócalo y programarlo en un programador. En el proyecto ya tengo implementado los pines D+ D- y un condensador en la pata(14) VUSB. He visto el programa PIC C COMPILER (que utilizo para compilar) tiene algo de bootloader. Si tienes alguna idea de como puedo hacerlo, te estaría agradecido.... Cuando tenia el windows7(32) incluso windows xp recuerdo que lo hacia con un programa que ahora no recuerdo el nombre pero lo podría buscar y exponerlo . Pero Cuando instale windows7(64) y posteriormente W10 y w11 .Dejo de funcionar porque las librerías se quedaron en w7(32) y wp. Y ahora por mucho que lo pruebe ni se entera el pic y no puedo ponerlo en modo Bootloader....