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使用HCMS-3906和STM32L073RZ简化数据和信息可视化

您的信息,清晰明了

Dot Matrix R Click with Nucleo-64 with STM32L073RZ MCU

已发布 6月 27, 2024

点击板

Dot Matrix R Click

开发板

Nucleo-64 with STM32L073RZ MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32L073RZ

我们的尖端解决方案采用四位红色点阵显示模块,以清晰精准的方式将您的信息栩栩如生地展现出来,使信息传播变得轻而易举。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Dot Matrix R Click基于Broadcom的HCMS-3906,这是一个四位点阵显示模块。点阵R Click是一款高性能、易于使用的点阵显示,由板载CMOS IC驱动。每个显示器都可以直接与微处理器进行接口,从而消除了繁琐的接口组件的需求。串行IC接口允许以最少的数据线显示更高的字符数信息。易于阅读的5x7像素格式允许显示大写字母、小写字母、片假名和自定义用户定义字符。这些显示器可以在x和y方向上堆叠,非常适合显示高字符数。典型应用包括电信设备、便携式数据输入设备、计算机外围设备、医疗设备、测试设备、商业机器、航空电子设备、工业控制等。特色LED显示HCMS-3906由LED配置为5x7字体字符,每个IC驱动4个字符组。每个IC包括一个160位移位寄存器(点寄存器)、两个7位控制字和刷新电路。点寄存器的内容被一对一地映射到显示器上。因此,一个单独的点寄存器位唯一地控制一个LED。复位初始化控制寄存器(将所有控制寄存器位设置为逻辑低),并将显示

器置于睡眠模式。复位后,点寄存器的内容不会被清除;但是,复位将使显示器进入睡眠模式,从而关闭LED。通过复位,控制寄存器和控制字被清除为全零。在复位后,将点寄存器加载为逻辑低以在复位后操作显示器。然后,将控制字0加载为所需的亮度级别,并将睡眠模式位设置为逻辑高。点寄存器保存LED显示的模式。首先,RS引脚拉低,然后CE引脚拉低。接下来,每个连续上升的CLK边沿都会将DIN引脚上的数据移位。加载逻辑高将打开对应的LED;逻辑低将关闭LED。当所有160位数据都被加载时,CE引脚被拉到逻辑高电平。当CLK下次被拉到逻辑低时,新数据将被锁存到显示器的点驱动器中。在加载数据的同时,前一个数据被显示,并且无需在加载数据时将显示器置空。在4字符显示器中,这160位排列为20列乘以8行。这个数组可以被概念化为四个5x8点阵字符位置,但是只有7行中的8行有LED。底部行(第0行)未被使用。因此,位置0的锁存器从不被显示。列0控制最左侧

的列。来自点锁存器位置0-7的数据确定列0中的像素是打开还是关闭的。因此,当在点锁存器位置1中存储逻辑高时,左下像素将被打开。字符是串行加载的,最左侧的字符首先加载,最右侧的字符最后加载。通过一次加载一个字符并在加载下一个字符之前锁存数据,图形将从右向左滚动。控制寄存器允许软件修改IC的操作,由两个独立的7位控制字组成。移位寄存器中的位D7选择两个7位控制字中的一个。控制字0执行脉冲宽度调制、像素映射、亮度控制、峰值像素电流亮度控制和睡眠模式。控制字1设置串行/同时数据输出模式和外部振荡器分频器。每个功能都与其他功能独立。此Click board™可以使用通过VCC SEL跳线选择的3.3V或5V逻辑电压级别运行。这样,既可以使用3.3V又可以使用5V的MCU正确使用通信线路。此外,此Click board™配备了一个包含易于使用的函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

Dot Matrix R Click top side image
Dot Matrix R Click bottom side image

功能概述

开发板

Nucleo-64搭载STM32L073RZ MCU提供了一个经济实惠且灵活的平台,供开发人员探索新的想法并原型化其设计。该板利用了STM32微控制器的多功能性,使用户能够为其项目选择性能和功耗之间的最佳平衡。它采用LQFP64封装的STM32微控制器,并包括一些必要的组件,例如用户LED,可以同时作为ARDUINO®信号使用,以及用户和复位按钮,以及用于精准定时操作的32.768kHz晶体振荡器。设计时考虑了扩展性和灵活性,Nucleo-64板具有ARDUINO® 

Uno V3扩展连接器和ST morpho扩展引脚标头,为全面项目集成提供了对STM32 I/O的完全访问权限。电源选项具有适应性,支持ST-LINK USB VBUS或外部电源,确保在各种开发环境中的适应性。该板还配备了一个内置的ST-LINK调试器/编程器,具有USB重新枚举功能,简化了编程和调试过程。此外,该板还设计了外部SMPS,以实现有效的Vcore逻辑供电,支持USB设备全速或USB SNK/UFP全速,以及内置的加密功能,增强了项目的功耗效率和安全性。通过专用

连接器提供了额外的连接性,用于外部SMPS实验、ST-LINK的USB连接器和MIPI®调试连接器,扩展了硬件接口和实验的可能性。开发人员将通过STM32Cube MCU软件包中全面的免费软件库和示例得到广泛的支持。这与与各种集成开发环境(IDE)的兼容性相结合,包括IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM和STM32CubeIDE,确保了平稳高效的开发体验,使用户能够充分发挥Nucleo-64板在其项目中的功能。

Nucleo 64 with STM32L073RZ MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M0

MCU 内存 (KB)

192

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

64

RAM (字节)

20480

你完善了我!

配件

Click Shield for Nucleo-64 配备了两个专有的 mikroBUS™ 插座,使得所有的 Click board™ 设备都可以轻松地与 STM32 Nucleo-64 开发板连接。这样,Mikroe 允许其用户从不断增长的 Click boards™ 范围中添加任何功能,如 WiFi、GSM、GPS、蓝牙、ZigBee、环境传感器、LED、语音识别、电机控制、运动传感器等。您可以使用超过 1537 个 Click boards™,这些 Click boards™ 可以堆叠和集成。STM32 Nucleo-64 开发板基于 64 引脚封装的微控制器,采用 32 位 MCU,配备 ARM Cortex M4 处理器,运行速度为 84MHz,具有 512Kb Flash 和 96KB SRAM,分为两个区域,顶部区域代表 ST-Link/V2 调试器和编程器,而底部区域是一个实际的开发板。通过 USB 连接方便地控制和供电这些板子,以便直接对 Nucleo-64 开发板进行编程和高效调试,其中还需要额外的 USB 线连接到板子上的 USB 迷你接口。大多数 STM32 微控制器引脚都连接到了板子左右边缘的 IO 引脚上,然后连接到两个现有的 mikroBUS™ 插座上。该 Click Shield 还有几个开关,用于选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平和 mikroBUS™ 插座本身的逻辑电压电平。此外,用户还可以通过现有的双向电平转换器,使用任何 Click board™,无论 Click board™ 是否在 3.3V 或 5V 逻辑电压电平下运行。一旦将 STM32 Nucleo-64 开发板与我们的 Click Shield for Nucleo-64 连接,您就可以访问数百个工作于 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的 Click boards™。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Register Selection
PC0
AN
Reset
PC12
RST
SPI Chip Select
PB12
CS
SPI Clock
PB3
SCK
NC
NC
MISO
SPI Data IN
PB5
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Display Blank
PC8
PWM
NC
NC
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Dot Matrix R Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Nucleo-64 with STM32L073RZ MCU作为您的开发板开始。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly
Nucleo 64 with STM32F401RE MCU front image hardware assembly
LTE IoT 5 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Nucleo-64 with STM32XXX MCU Access MB 1 Mini B Conn - upright/background hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
Necto image step 5 hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Clicker 4 for STM32F4 HA MCU Step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Debug Image Necto Step hardware assembly

实时跟踪您的结果

应用程序输出

此款Click板可通过两种方式进行接口连接和监控:

  • Application Output - 在调试模式下,使用“Application Output”窗口进行实时数据监控。按照本教程正确设置它。

软件支持

库描述

该库包含 Dot Matrix R Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • dotmatrixr_set_bl_pin_state - 设置BL引脚为高电平或低电平状态

  • dotmatrixr_restart - 重新启动设备

  • dotmatrixr_write_ascii - 将显示设置为所写的值

开源

代码示例

完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。

/*!
 * \file 
 * \brief DotMatrixR Click example
 * 
 * # Description
 * This demo application show data on display.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Configuration device
 * 
 * ## Application Task  
 * Display shows 3 different data in span of 1 second
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "dotmatrixr.h"

// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES

static dotmatrixr_t dotmatrixr;
static log_t logger;

char demo_t1[ 6 ] = "####";
char demo_t2[ 6 ] = "____";
char demo_t3[ 6 ] = "DotR";

// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    dotmatrixr_cfg_t cfg;

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info( &logger, "---- Application Init ----" );

    //  Click initialization.

    dotmatrixr_cfg_setup( &cfg );
    DOTMATRIXR_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    dotmatrixr_init( &dotmatrixr, &cfg );

    Delay_ms( 100 );
    dotmatrixr_restart( &dotmatrixr );
    Delay_ms( 500 );
    
    dotmatrixr_set_bl_pin_state( &dotmatrixr, 0 );
    dotmatrixr_set_rs_pin_state( &dotmatrixr, 0 );

    dotmatrixr_ctrl_1( &dotmatrixr, DOTMATRIXR_CTRL_BYTE_1_OSC_PRESCALER_1 |
                       DOTMATRIXR_CTRL_BYTE_1_DOUT_DIN );
    dotmatrixr_ctrl_0( &dotmatrixr, DOTMATRIXR_CTRL_BYTE_0_BRIGHTNESS_30 |
                       DOTMATRIXR_CTRL_BYTE_0_PIXEL_PEAK_CURRENT_9p3mA |
                       DOTMATRIXR_CTRL_BYTE_0_MODE_NORMAL );
}

void application_task ( void )
{
    dotmatrixr_write_ascii( &dotmatrixr, &demo_t1[ 0 ] );
    Delay_ms( 1000 );
    dotmatrixr_write_ascii( &dotmatrixr, &demo_t2[ 0 ] );
    Delay_ms( 1000 );
    dotmatrixr_write_ascii( &dotmatrixr, &demo_t3[ 0 ] );
    Delay_ms( 1000 );
}

void main ( void )
{
    application_init( );

    for ( ; ; )
    {
        application_task( );
    }
}

// ------------------------------------------------------------------------ END

额外支持

资源

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