IoT_Sensor_LCD – 株式会社エフイーシー

I2Cセンサーの種類	16桁２段、RGBバックラットLCD
主な機能	１６桁２段表示、RGBバックライト式、液晶表示モジュール
I2Cデバイス名	ＨＤ44780　（コマンド体系のみ、I2C通信はPICマイコンで実施） PCA9633　RGBのバックライト制御
写真
開発したデバイスの入手先　製品名　品番・型番	スイッチサイエンス GROVE – RGBバックライト液晶モジュール（SEEED-104030001）
デバイスのＤata-Sheet	http://www.nxp.com/documents/data_sheet/PCA9633.pdf　 https://www.sparkfun.com/datasheets/LCD/HD44780.pdf
デバイスの主な仕様	電源電圧 I2Cアドレス表示バックライト	5Ｖ　　　（3.3Ｖからはレベルシフターが必要です） 0X3E　（LCD） 0Ｘ62　（バックライト） LCD：16桁2段　　(HD44780コンパチ、英数カナCG-ROM内臓) Ｒ／Ｇ／Ｂ　PCA9633で制御
説明	LCDコントローラでは　デファンクトスタンダートと言えるHD44780使用、ＨＤ44780はI2Cインターフェースが無い為PICマイコンでI2Cのシリアル通信からＨＤ44780とパラレル通信に変換しています。また、バックライトは、別のI2CデバイスのLED DriverのPCA9633でＲＧＢのバックライト制御をしている為に、このLCDモジュールには液晶コントロール用のI2Cアドレスとバックライトコントロール用の2個のI2Cアドレスを持ちます。 PCA9633のスレーブアドレス（I2Cアドレス）は、PCA9633のＶersionで異なるますが A0～A6までの0X～0X127までアドレス選択が可能です。詳しくはData-Ｓheetをご覧下さい。4個のLED駆動が可能で、LEDのON/OFF以外に輝度を0～100%可変できます。ＨＤ44780のプロパティの使い方はサンプルソースをご覧ください。 PCA9633では、Mode register 等1Byteを更に細分化され1bit毎に異なる意味の設定となります。I2Cセンサードライバーでは1bit単位でプロパティ化していますので、プロパティ単位で設定が可能でbit演算を行う必要が有りません。通常のレジスタの読み書きは、register addressを指定した後に処理を行いますが、I2Cセンサー・ドライバーを使用する場合は使用するプロパティにregister addressが紐づけして有る為レジスタアドレスの指定は不要でプロパティへ値の代入、読み出しのみで可能です。

開発・テスト風景

I2Cデバイス内部のレジスタ構成（レジスタに対する設定値、レジスタの内容等のご質問はお答えできません）

ＨＤ44780は、I2Cデバイスで無い為、内部レジスタ一覧は有りません。

（PCA9633の内部レジスタ）

Mode register 1
Mode register 2
brightness control LED0
brightness control LED1
brightness control LED2
brightness control LED3
group duty cycle control
group frequency
LED output state
I²C-bus subaddress 1
I²C-bus subaddress 2
I²C-bus subaddress 3
LED All Call I²C-bus address

I2Cセンサー・ドライバーで準備済みのプロパティ・メソッド

プロパティ　及びメソッド（HD44780）

ＨＤ44780の全機能は網羅していません。一般的に必要な内容のみドライバー化しています。

機能名	機能説明
I_D	true:右, false:左
S	true:表示シフトON, false:表示シフトOFF
D	true:ディスプレイON
C	true:ブロックカーソルON
B	true:ブリンクON
S_C	true:表示シフト, false:カーソル移動
R_L	true:右, false:左
DL	true:8bit, false:4bit
N	true:2line, false:1line
F	true:5x10dot, false:5x7dot
col	列
row	行

機能名	機能説明
Data	表示データ
CharMap	ユーザー定義文字
location	位置
WriteDelay	書込み文字間Delay
ReadBuff	読込データ

メソッド

機能名	機能説明
Init	I2Cバスコントローラに指定された接続設定を使って非同期的に接続します。
Write	指定レジスタ書込

定数

機能名	機能説明	定数値
REG_ADDR.INT	データ書き込み
REG_ADDR.LEARDISPLAY	ディスプレイのクリア
REG_ADDR.ETURNHOME	カーソルをホーム
REG_ADDR.NTRYMODESET	エントリーモードセット
REG_ADDR.ISPLAYCONTROL	表示On/Off
REG_ADDR.URSORSHIFT	カーソル/シフト設定
REG_ADDR.UNCTIONSET	機能設定
REG_ADDR.ETCGRAMADDR	CGRAMアドレスセット
REG_ADDR.ETDDRAMADDR	DDRAMアドレスセット

プロパティ　及びメソッド（ＰＣＡ９６３３）

プロパティ

機能名	機能説明
SLEEP	低消費電力モード
DMBLNK	0: dimming 1: blinking
INVRT	出力論理状態が反転しない。
OCH	STOPコマンドで出力が変化する
OUTDRV	4つのLED出力はトーテムポール構造で構成されています。
OUTNE	出力ドライバの有効
PWM0	青
PWM1	緑
PWM2	赤
PWM3	—
GRPPWM	DMBLNK=false: 輝度 DMBLNK=1:点滅周期
GRPFREQ	DMBLNK=1:点滅周期
LDR3		LED3出力状態制御
LDR2		LED2出力状態制御
LDR1		LED1出力状態制御
LDR0		LED0出力状態制御
ReadBuff		読込生データ

メソッド

機能名	機能説明
Init	I2Cバスコントローラに指定された接続設定を使って非同期的に接続します。
Read	指定レジスタ読込
Write	指定レジスタ書込

定数

機能名	機能説明	定数値
REG_ADDR.MODE1	Mode register 1	0x00
REG_ADDR.MODE2	Mode register 2	0x01
REG_ADDR.PWM0	brightness control LED0	0x02
REG_ADDR.PWM1	brightness control LED1	0x03
REG_ADDR.PWM2	brightness control LED2	0x04
REG_ADDR.PWM3	brightness control LED3	0x05
REG_ADDR.GRPPWM	group duty cycle control	0x06
REG_ADDR.GRPFREQ	group frequency	0x07
REG_ADDR.LEDOUT	LED output state	0x08

I2Cセンサードライバーを使ったVBでのサンプルソース

（液晶表示部）

Imports I2CLibrary

Public NotInheritable Class PIC16F77APage

　Inherits Page

　Private Const GROVE_LCD_Address As Byte = &H3E

　Private GROVE_LCD As I2CLibrary.GROVE_LCD = New I2CLibrary.GROVE_LCD()

　Public Sub New()

　　InitializeComponent()

　　Call Init()

　End Sub

　Private Async Sub Init()

　　Await GROVE_LCD.Init(GROVE_LCD_Address)

　End Sub

Private Async Sub btnLCD_Click(sender As Object, e As RoutedEventArgs)

　　’ 1.機能設定

　　GROVE_LCD.DL = False ‘ DB=4Bit

　　GROVE_LCD.N = True ‘ 1/16 duty

　　GROVE_LCD.F = False ‘ 2行

　　Await GROVE_LCD.Write(I2CLibrary.GROVE_LCD.REG_ADDR.FUNCTIONSET)

　　‘ 2.表示関係

　　GROVE_LCD.D = True ‘表示On

　　GROVE_LCD.C = True ‘ カーソルOff

　　GROVE_LCD.B = False ‘ カーソル点滅なし

　　Await GROVE_LCD.Write(I2CLibrary.GROVE_LCD.REG_ADDR.DISPLAYCONTROL)

　　‘3.ディスプレイのクリア

　　Await GROVE_LCD.Write(I2CLibrary.GROVE_LCD.REG_ADDR.CLEARDISPLAY)

　　‘3.カーソル移動

　　GROVE_LCD.I_D = True ‘ ACを+1

　　GROVE_LCD.S = False ‘ カーソルシフト

　　Await GROVE_LCD.Write(I2CLibrary.GROVE_LCD.REG_ADDR.ENTRYMODESET)

　　’ ユーザー定義

　　GROVE_LCD.location = 1

　　GROVE_LCD.CharMap = New Byte() {&H1F, &H1F, &H1F, &H1F, &H1F, &H1F, &H1F, &H1F}

　　Await GROVE_LCD.Write(I2CLibrary.GROVE_LCD.REG_ADDR.SETCGRAMADDR)

　　‘ SetCursol

　　GROVE_LCD.col = 0

　　GROVE_LCD.row = 0

　　Await GROVE_LCD.Write(I2CLibrary.GROVE_LCD.REG_ADDR.SETDDRAMADDR)

　　GROVE_LCD.WriteDelay = 50

　　GROVE_LCD.Data = New Byte() {&H1, &H41, &H42, &H43, &H44, &H45, &H46,&H47, &H48, &H49, &H4A, &H4B, &H4C, &H4D,&H4E, &H4F}

　　Await GROVE_LCD.Write(I2CLibrary.GROVE_LCD.REG_ADDR.PRINT)

　End Sub

　Private Sub btnBack_Click(sender As Object, e As RoutedEventArgs)

　　GROVE_LCD.close()

　　App.rootFrame.Navigate(GetType(MenuPage))

　　End Sub

End Class

（バックライト制御）

Imports I2CLibrary

Public NotInheritable Class PIC16F77APage

　Inherits Page

　Private Const PCA9633_Address As Byte = &H62

　Private PCA9633 As I2CLibrary.PCA9633 = New I2CLibrary.PCA9633()

　Public Sub New()

　　InitializeComponent()

　　Call Init()

　End Sub

　Private Async Sub Init()

　　Await PCA9633.Init(PCA9633_Address)

　End Sub

　Private Sub btnLED_Click(sender As Object, e As RoutedEventArgs)

　　PCA9633.SLEEP = False

　　PCA9633.Write(I2CLibrary.PCA9633.REG_ADDR.MODE1)

　　PCA9633.LDR0 = &H3

　　PCA9633.LDR1 = &H3

　　PCA9633.LDR2 = &H3

　　PCA9633.LDR3 = &H3

　　PCA9633.Write(I2CLibrary.PCA9633.REG_ADDR.LEDOUT)

　　PCA9633.DMBLNK = True

　　PCA9633.INVRT = False

　　PCA9633.OCH = False

　　PCA9633.OUTDRV = False

　　PCA9633.OUTNE = &H0

　　PCA9633.Write(I2CLibrary.PCA9633.REG_ADDR.MODE2)

　　PCA9633.GRPFREQ = &H10

　　PCA9633.Write(I2CLibrary.PCA9633.REG_ADDR.GRPFREQ)

　　PCA9633.GRPPWM = &H8

　　PCA9633.Write(I2CLibrary.PCA9633.REG_ADDR.GRPPWM)

　　PCA9633.PWM0 = &H0 ‘ 青

　　PCA9633.PWM1 = &H0 ‘ 緑

　　PCA9633.PWM2 = &HFF ‘ 赤

　　PCA9633.PWM3 = &H0

　　PCA9633.Write(I2CLibrary.PCA9633.REG_ADDR.PWM)

　End Sub

　Private Sub btnBack_Click(sender As Object, e As RoutedEventArgs)

　　PCA9633.close()

　　App.rootFrame.Navigate(GetType(MenuPage))

　End Sub

End Class

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