Sterownik urządzenia do wykładania szczepionek z samolotu cd.

4. MODUŁ NADZORCZO SYGNALIZACYJNY

Moduł komunikacji z użytkownikiem stanowi osobną jednostkę. Ma to na celu uniezależnienie jego pracy od uszkodzeń pozostałych elementów systemu. Zadaniem układu jest przekazanie wizualnej i dźwiękowej informacji na temat występujących błędów, stanie zrzutu oraz pozycji, a także umożliwienie zmiany parametrów zrzutu, np. zastopowanie wykładania. Moduł ten składa się z klawiatury matrycowej, zestawu diod, buzzera oraz wyświetlacza LCD. Jako jednostką sterującą wybrano mikrokontroler Atmel ATmega16.

Standardy wyświetlaczy sprawiają, iż dobór odpowiedniego układu pociąga za sobą znaczące koszty. Z tego względu postanowiono, że w urządzeniu zostanie wykorzystany stosunkowo tani, lecz posiadający znaczny potencjał moduł LCD z telefonu Nokia 3310. Jest to graficzny, monochromatyczny wyświetlacz ciekłokrystaliczny o rozmiarze 84x48 pikseli, zasilany napięciem 3,3 V, oparty o kontroler LPH7779, komunikujący się za pośrednictwem protokołu SPI [1]. Wyświetlacz jest przystosowany do zapisania 6 linii po 14 znaków.

Informacje wysyłane do wyświetlacza możemy podzielić na komendy sterujące podstawowe, rozszerzone oraz dane. Do obsługi komunikacji wykorzystuje się 3 linie interfejsu SPI: MOSI, SCK, CS. Dodatkowo wymagane są linie: RESET, D/C. Stan niski linii D/C decyduje o interpretacji wysyłanych danych jako komend, stan wysoki jako danych graficznych.

Inicjalizację układu rozpoczyna podciągnięcie złącza RESET do masy na czas 100 ns, w czasie do 30 ms od włączenia. Producent deklaruje, iż brak prawidłowego zerowania może doprowadzić do zniszczenia układu. Następnie należy programowo ustawić kontrast wyświetlacza, współczynnik korekcji temperaturowej, współczynnik multipleksowania, tryb wyświetlania (np. negatyw), tryb adresowania oraz adres od którego zamierzamy rozpocząć wpisywanie danych. Wyświetlacz oferuje dwa tryby adresowania. Pionowe oraz poziome. LCD przyjmuje dane pakietami długości 1. bajta. Jego pamięć jest podzielona na banki. Jeden bank to komórka 8 wierszy na 1 kolumnę. Wyświetlacz nie posiada tablicy znaków, jednak adresowanie poziome ułatwia ich tworzenie za pomocą grafiki. W uproszczeniu, dane są wpisywane do banków w kolejnych kolumnach. Gdy wszystkie zostaną zapełnione, adres zostaje skierowany na kolejny bank pamięci w pierwszej kolumnie. Graficznie, symbol znaku zgodny ze standardem wyświetlaczy alfanumerycznych (7x5 + podkreślenie) ma wielkość 5. bajtów, czyli zajmuje 5 banków. Adresowanie pionowe ułatwia wyświetlanie pojedynczych grafik. Odwrotnie niż w trybie pionowym, najpierw zwiększany jest numer banku w kolumnie, a dopiero po osiągnięciu ostatniego, adres wskazuje pierwszy bank, kolejnej kolumny. Taki sposób interpretacji danych nie pozwala jednak na zmianę pojedynczych pikseli.

LCD posłuży do wyświetlania informacji cyfrowych takich jak, np. położenie geograficzne, prędkość, liczba zrzuconych szczepionek, prędkość zrzutu. Dodatkowo umożliwia on tworzenie szczegółowych komunikatów o błędach, stanowiących uzupełnienie konsoli diodowej. Pozwoli to na weryfikację prawidłowości przebiegu akcji oraz korekcję ustawień zrzutu.