Занимательная электроника - Юрий Ревич

Отметим, что на свету дисплей MT-12864J при отсутствии подсветки выглядит даже лучше — больше контраст и углы обзора, а сама подсветка настолько тусклая, что при посторонней засветке экрана только снижает контраст, ухудшая различимость символов. То есть фактически она требуется только при эксплуатации экрана в темноте. Зато, вопреки ожиданиям, качество дисплея в отсутствии подсветки оказалось вполне на высоте.

Скачать библиотеку GLCD можно с официального ресурса по ссылке, приведенной в сноске 5. На момент подготовки этой книги последняя версия библиотеки носит номер 3. Распакуйте ее, как обычно, в папку libraries каталога Arduino. Так как мы меняли контакты, то для начала файл библиотеки, где обозначены выводы, придется «причесать» в соответствии с нашими потребностями. Для этого разыщите в папке librariesglcdconfig файл ks0108_Arduino.h. Согласно схеме (см. рис. 21.4), установите следующие выводы (в листинге приводятся только строки файла, которые подлежат правке, а старые номера выводов закомментированы):

#define glcdData0Pin 2 //8 — так было в оригинале

#define glcdData1Pin 3 //9

#define glcdData2Pin 4 //10

#define glcdData3Pin 5 //11

#define glcdData4Pin 6 //4

#define glcdData5Pin 7 //5

#define glcdData6Pin 8 //6

#define glcdData7Pin 9 //1

#define glcdCSEL1 10 //14

#define glcdCSEL2 11 //15

#define glcdRW 12 //16

#define glcdDI 11 //15

#define glcdEN 14 //18

Никакого специального текстового режима в модулях MT-12864J не существует. Текст в них выводится просто как картинка, для чего имеются таблицы шрифтов в виде специальной функции, вызываемой через оператор SeiectFont. Чтобы русифицировать этот индикатор, для него придется создать шрифт с русскими символами. Причем создать «руками» — рекомендуемый в описании библиотеки конвертер шрифтов Windows, к сожалению, не понимает никаких символов, кроме служебных и английских. Это объясняется тем, что в UTF-8, принятой в качестве кодировки для файлов Arduino IDE, только эти символы из стандартной таблицы ASCII однозначно переводятся в однобайтовую кодировку. Нет никаких сомнений, что авторы конвертера могли бы с этой проблемой справиться, — но только представьте, какой объем работы им пришлось бы провернуть, чтобы охватить всего десяток-другой самых популярных языков? Так что простим их и вспомним, что благодаря открытому коду все в наших руках.

Для этого мы модернизируем имеющийся в комплекте библиотеки GLCD английский шрифт 5x7 точек, размещающийся в файле SystemFont5x7.h (папка fonts). Никакие особые инструменты для этого не нужны — немного поразмыслив над приведенными там кодами (для наглядности каждый байт следует разложить в двоичное представление и записать все пять штук один над другим), вы легко разберетесь в принципе устройства таблицы и сможете ее менять и дополнять без какого-либо визуального редактора. Вот как, например, кодируется заглавная буква «Р» в этой системе (последовательность 0x7F, 0x09, 0x09, 0x09, 0х06):

01111111 0x7F

00001001 0x09

00001001 0x09

00001001 0x09

00000110 0x06

Если вы еще не догадались, то мысленно поверните байтовый массив на 90 градусов влево, и вы увидите букву «Р», образованную единицами. Хитрость дополнения имеющейся таблицы состоит только в том, чтобы русские буквы соответствовали их кодам, получающимся при компиляции текстового файла с программой, — вводить текст в программе через номера кодов не слишком удобно, приятнее писать его прямо по-русски.

Правила Arduino IDE для кодирования символов второй половины байтовой таблицы символов (т. е. с номерами более 127) соответствуют младшему байту кодировки UTF-8 (именно в ней сохраняется текстовый файл программы. ino). В русскоязычной части таблицы UTF-8 младшие байты кодов с 80h no 8Fh занимают строчные буквы от «р» до «я», далее идут подряд 32 заглавные от «А» до «Я» (исключая букву «Ё»), а в кодах от B0h до BFh размещены оставшиеся строчные от «а» до «п». Таким образом у нас еще остается в конце байтовой таблицы незадействованная часть размером в целых 64 символа (с кодами от C0h до FFh), куда можно при надобности поместить различные служебные символы, отсутствующие в оригинале (вроде степеней или индексов). При самостоятельном дополнении таблицы не забывайте, что номера символов должны идти подряд, начиная с указанного в заголовке функции System5x7 кода 0x20 (что соответствует пробелу во всех разновидностях кодировок, основанных на ASCII). А общее количество символов следует указать в последнем параметре функции — в оригинале там стоит 0x60 (десятичное 96), у нас это число возрастает до 0хА0 (160).

Один из таких отсутствующих символов нам понадобится уже в следующей главе — ни в системном английском шрифте, ни в доработанных разными умельцами вариантах не содержится значка градуса. Чтобы больше ничего не менять в заголовке файла, мы не будем дополнять таблицу, а подставим этот- значок вместо одного из редко используемых символов. Закодированный в этой системе символ градуса будет выглядеть так: 0х00, 0х00, 0x0f, 0x09, 0x0f. Для замены я выбрал знак «» («обратный слэш»), номер которого в таблице равен 0х5С. Вместо значка градуса в операторе вывода тогда придется указывать либо его код (в среде Arduino IDE это удобнее делать в восьмеричном виде так: «134»), либо просто двойной «обратный слэш» в соответствии с правилами синтаксиса языка С.

Кроме указанных изменений, в этом шрифте я исправил цифру 0 — вместо перечеркнутого «0» скопировал для символа 0x30 строку для буквы «О» (символ номер 0x4F). Перечеркнутый ноль давно удален из всех шрифтов в пользовательских устройствах, что иногда даже бывает неудобно, — например, когда требуется воспроизвести пароль с цифрами и буквами вперемешку. И только в таблицах шрифтов для подобных индикаторов он по инерции задержался с доисторических времен господства АЦПУ и алфавитно-цифровых терминалов, но в современном антураже выглядит довольно дико. Обидно, что для строчных дисплеев со встроенными шрифтами, подобных тем, что вы также увидите в следующей главе, этот символ так просто исправить не удастся.

Архив с файлом русифицированного шрифта под именем SystemFont5x7R.h вы можете скачать с сайта автора (http://revich.lib.ru/AVR/Rus_Lcd.zip). При его создании использованы наработки пользователя SkyFort с сайта Robocraft.ru, который и проделал основную работу по прорисовке русских символов и переводу их в hex-коды, применяя какой-то хитрый софт. Файлы шрифта можно размещать прямо в папке с библиотекой GLCD (там же, где размещается файл библиотеки glcd.h) или в ее подпапке fonts. В последнем случае в директиве #include к имени файла придется добавлять название каталога (ПО образцу: #include "fonts/SystemFont5x7.h"). В том же архиве имеется файл тестовой программы-примера ProbaJ_CD.ino, который выводит подряд символы русского алфавита и цифр, значок градуса и в нижней строке — наименование дисплея «MT-12864J»:

#include <glcd.h> //подключим библиотеку

#include "SystemFont5x7R.h" //файл шрифта

void setup () {

GLCD.Init(); //инициализация

GLCD. ClearScreen ();

}

void loop ()

{

GLCD.SelectFont(System5x7); //выбираем шрифт

GLCD.CursorToXY(0,0); //установим курсор в начальную позицию

GLCD. println ("АБВГДЕЖЗИЙКЛМНОП");

GLCD.println("PCTyOXU41imbbIb3roH");

GLCD.println ("абвгдежзийклмноп");

GLCD.println("рстуфхцчшщъыьэюя");

GLCD.println("1234567890");

GLCD.CursorToXY(19*6,4*8); //установим курсор в предпоследнюю позицию 5-й строки

GLCD.print(\С); //градус С

GLCD.CursorToXY(4*6,7*8); //установим курсор в позицию 4 строки 8

GLCD.print("MT-12864J");

}

Из приведенного примера понятно, как обращаться с текстом при выводе. Текстовая зона с данным шрифтом содержит 8 строк по 21-му символу в каждой. При выводе строки длиннее 21 символа, ее конец автоматически перейдет на другую строку. Для принудительного перевода строки используйте функцию GLCD.println ().

Чтобы правильно позиционировать вывод текста, следует иметь в виду, что библиотечная функция cursorToXY() рассчитана на графический экран 128x64 точки. По этой причине при выводе текста указывать положение курсора удобно так, как показано в примере, с учетом того, что символ занимает 6 точек по ширине, а строка — 8 точек по высоте. Поскольку позиции в строке и сами строки нумеруются с нуля, то вывод символа в предпоследнюю (20-ю, т. е. номер 19) позицию пятой (т. е. номер 4) строки предваряем оператором cursorToXY (19*6,4*8).

Обратите внимание, что вывод на такой дисплей всегда должен начинаться с функции установки курсора на определенную позицию — чтобы выводимые символы заменяли старые на том же месте. Иначе в следующем цикле функции loop () строки быстро поползут вверх, не давая разглядеть результата. Результат выполнения тестовой программы приведен на рис. 21.5. Фото сделано при выключенной подсветке — на снимке она была бы практически не видна.