Krmilnik grafičnega prikazovalnika

Danes smo priče pronicanja elektronike v vse pore našega življenja, posebno pa na področju komunikacij, kjer ima večina naprav vgrajene grafične prikazovalnike (nadalje v članku poimenovan GP). In ravno masovnost GP je bila eden od glavnih razlogov, ki so me spodbudili k izdelavi opisane naprave. Drugi razlog pa je njihova relativno nizka cena, ki jo dosegajo ravno zaradi masovne proizvodnje. Lahko bi rekli, da so tudi glede cene dostopni vsakomur.

Ponuda modelov in proizvajalcev grafičnih modulov je zelo bogata in raznolika, tako da je bila izbira enega samega iz celotne palete kar težka naloga. Izbiro sem si olajšal tako, da sem jo zožal z naslednjimi zahtevami:

komunikacija displeja z mikrokontrolerjem mora biti paralelna, ker nam omogoča v enoti časa prikazati večje število slik,
minimalno število barv, ki jih lahko displej prikaže mora biti 65000,
touch-screen mora biti sestavni del prikazovalnika.

Eden od njih je vsekakor tudi model MI0283QT2, ki ima sve zahtevane karakteristike in še več! Omogoča prikazovanje do 262000 barv (barva je največ 18-bitna), ima ločljivost 320x240 točk, napajalno napetost le 3,2V, vmesnik za povezavo z mikrokontrolerjem pa lahko celo izbiramo (omogoča tudi SPI komunikacijo). Opisani model je pogosto vgrajen v multimedijske naprave, hitro pa lahko na Internetu o njem najdemo tudi vse potrebne podatke, tako da z opisom ne bom izgubljal besed, razen delov, ki so nepogrešljivi.
Ko izberemo prikazovalnik, nas čaka prav tako pomembna naloga izbire primernega mikrokontrolerja, ki ga bo krmilil in to iz več razlogov. Čeprav bo kasneje opisan zase, naj povem, da je krmilnik grafičnega prikazovalnika samo majhen delček neke zelo zapletene naprave, saj krmilnika ne načrtujemo zato, da bi se s prikazovalnikom igrali. Prav zato mora imeti izbrani mikrokontroler dovolj uporabne periferije in dovolj delovnega pomnilnika tudi za reševanje ostalih zahtevnih nalog. Druga pomembna točka pri izbiri mikrokontrolerja je seveda cena, ki bi morala biti čim nižja in seveda - mikrokontroler mora biti pri izvajanju dovolj hiter in dostopen širokemu krogu uporabnikov. Zaradi vseh zgoraj navedenih razlogov sem se odločil za ATMEL-ov mikrokontroler ATXMEGA128A1.

Nekatere od njegovih pomembnejših lastnosti so:

128 kB flash pomnilnika,
8 kB SRAM pomnilnika,
4kB EEPROM-a,
interna 32 MHz in 2 MHz RC oscilatorja,
32 kHz RTC oscilator,
32-bitni RTC register,
napajalna napetost od 1.7-3.6V,
8 časovnikov,
8 UART serijskih vmesnikov,
4 I2C vmesniki,
4 SPI vmesniki,
AES-DES-a kripto vmesnik,
dva 8-kanalna 12-bitna AD pretvornika z 2M vzorci na sekundo,
dva 2-kanalna 12-bitna DA pretvornika z 1M vzorci na sekundo.

Čeprav sem omenil le del njegovih karakteristik, lahko vidimo, da gre za zelo močan mikrokontroler, ki ga BASCOM AVR podpira od različice 2.0.5.0 naprej. Najbolj pomembno pri odločitvi pa se mi je zdelo to, da doslej v reviji nisem našel niti enega projekta, kjer bi bil uporabljen ta genialni mikrokontroler, zato bom tokrat izkoristil priložnost in vam ga poskusil čim bolj približati.

Opis električne sheme krmilnika

Gre za kompleksno napravo, katere del je tudi krmilnik grafičnega prikazovalnika (GP), zato je tu prikazan samo tisti del sheme, ki prikazuje povezovanje GP z mikrokontrolerjem, ostali deli pa bodo prikazani po vrsti tako, kot bodo predstavljeni v reviji. Prav tako ni načrta tiskanega vezja, ki bo objavljen v zadnjem delu kot načrt ploščice celotne naprave.
GP je na mikrokontroler priključen prek 8-bitnega podatkovnega vodila in štirimi kontrolnimi signali. Morda vam bo zelo zanimiv način priklopa osvetlitve ozadja GP, ki omogoča konstanten tok skozi LED diode, tako da je osvetljenost GP konstantna, ne glede na spremembo temperature, segrevanje upora R2 in podobno, zato ga bom malo bolj opisal.