Writing to the ST7920 lcd display in text mode with Raspberry-Pi
Rudivels@ 11/04/2020
Este programa surgiu da necessidade de fazer um programa simples e direto para escrever texto no Display 128x64 ST7920 no modo grafico a partir do Raspberry-Pi. A grande maioria das bibliotecas disponíveis implementam as funcionalidades gráficas do display. Essas bibliotecas não ajudam muito devido a sua complexidade quando é necessário implementar um sistema minima ou fazer depuração de hardware e software.
Por isso resolvi implementar essa versão a partir do zero para escrever no modo texto no display usando o datasheet do ST7920 disponível no https://www.digole.com/images/file/Digole_12864_LCD.pdf.
O hardware é um Raspberry PI modelo A+ com Raspbian instalada e o ST7920 conforme mostrado na foto a seguir.
O display é configurado para trabalhar no modo serial.
Optou-se em fazer uma versão simples com acesso indiviual aos pinos de entrada e saída para controlar o display, sem usar a porta SPI Raspberry. O algoritmo foi baseado na rotina em assembler presente no datasheet do display.
A única biblioteca extra usado é WiringPi para faciliar o acesso aos pinos de entrada e saída disponível em http://wiringpi.com/.
Costuma ter muita confusão a respeito da nomenclatura e numero dos pinos do Raspberry devido a differentes funções que eles podem assumir. No nosso caso apresentamos a númeração física dos pinos do Raspberry e a numeração usado pelo wiringPi.
A pinagen do LCD com os pinos fisicos do Raspberry está na tabela a seguir.
| LCD | Função | Raspberry | WiringPi |
|---|---|---|---|
| Pino 1 | Vss | pino 20 | GND |
| Pino 2 | Vdd | pino 2 | 5 volts |
| Pino 3 | Vo | pino 2 | 5 volts |
| Pino 4 | RS ou /CS chip select | pino 24 | 10 |
| Pino 5 | RW ou /SID Sserial data | pino 19 | 12 |
| Pino 6 | EN ou /SCLK serial clock | pino 23 | 14 |
| Pino 17 | RST | pino 22 | 6 |
| Pino 19 | BLA (backlight Anode) | pino 2 | 5 volts |
| Pino 20 | BLK (backlight Katode) | pino 20 | GND |
Uma maneira fácil de conferir a numeração e a configuração é executar na linha do comando do terminal do Raspbian
$ gpio readall
Veja que escolhemos usar os mesmos pinos do Raspberry que poderiam ser usados para implementar a comunicação como display pelo porta SPI. Entretanto, usamos os pinos como simples portas de saída. Num futuro vamos lançar a versão com SPI aproveitando o hardware já montado.
Não esquece de configurar o hardware do Raspberry de não ativar o SPI. Isso pode ser feito pelo comando
$ sudo raspi-config
Em seguida seleciona <5 - Interface Options> e depois desabilita o carregamento do módulo do Kernel de SPI com a opção <P4 - SPI>
Feito isso, basta baixar os arquivos e rodar o programa.
No repositório temos os arquivos
lib_st7920textmode.c e
lib_st7920textmode.h que contem a biblioteca com as funções báscas de acesso ao display.
O primeiro passo é configurar os pinos do Raspberry que vão ser usados para acionar o display. Neste exemplo os pinos escolhidos foram
| Função | Wiring Pi | pinos |
|---|---|---|
| CS | 10 | pino 24 |
| SID | 12 | pino 19 |
| SCLK | 14 | pino 23 |
| RESET | 6 | pino 22 |
Os detalhes da conexão está na figura a seguir.
.
Há uma função na biblioteca que passa os pinos para configurar o Raspberry. Os pinos são repassados na sequencia , como mostrado a seguir:
void config_pinos_rasp_lcd(CS, SID, SCLK, RESET);
As demais funções na biblioteca são triviais.
O script para compilar as bibliotecas com um arquivo está no makefile
O programa usado aqui como exemplo está no arquivo monitor.c e é uma rotina que a cada 5 segundos verifique se a conexão TCP/IP ainda está ativa e escreve o endereço do IP no display.
Este programa é muito útil quando vc trabalho com uma configuração mínima do Raspberry sem display e teclado e você precisa acessar o Raspberry via ssh.
Uma dica. Coloca o programa para ser executado pelo CRON cada vez que o sistema da boot. Para isso, adiciona no CRONTAB a linha
@reboot nohup /"caminho_onde_se_encontra_seu_programa"/monitor &