電子工作室

カラーグラフィック液晶表示器用ライブラリ

【カラー液晶表示器の概要】

132×132ドットのカラーグラフィック液晶表示器用のライブラリを作成しました。
直線やイメージの表示の他に、ちょっと小さいですがANK文字表示と
12x12ドットの漢字の表示もできるようにしました。

対応する液晶表示器はノキア社の一昔前の携帯電話用の表示器で
結構安価に入手できます。
(表記は128x128ドットとなっていますが、132x132まで表示できます）
下記より液晶表示器単体も、コントローラ付きもいずれも入手できます。

　ストロベリー・リナックス社

外観は下記のような感じです。

【グラフィックLCDの使い方】

このグラフィック液晶表示器は、ノキア社のものですが、キャリーボードと呼ばれる
コントローラつきのものは、Sparkfun社製です。
コントローラはEPSONのS1D15G10互換品でこのlコントローラのマニュアルが
ダウンロードできます。

使い方はCPUとのインターフェースが、SPIシリアル通信となっていますので、
クロック（SCK)とデータ(DIO)とチップ選択(CS)の３本にリセット（RESET)が追加
されています。
しかし、通常のSPIと異なり、8ビットのデータの前に、1ビット追加されていて、
これでコマンドデータか表示データかを区別するようになっています。
つまり9ビットで送る必要があります。
基本的にはCPUからLCDへの送信だけで制御は問題なくできます。

また、バックライトが必要で、バックライトなしでは黒い表示部のままで何も
見えませんのでバックライトは必須です。
キャリーボードにはバックライト用電源（約7V)を3.3V～5Vの電源から生成する
DC/DCコンバータが実装されていますので、3.3Vだけででも動作するように
なっています。しかし、3.3Vからバックライトで点灯させると300mA程度の
電流を消費しますので、ちょっと多すぎます。そこで、バックライト用は5Vで
供給するのが良いと思います。

もうひとつ、このキャリーボードつきのものは、256色カラーがサポートされて
おらず、4096色カラーモードだけになっているようです。
したがって、１ドット当たり12ビットのデータが必要になりますので、8ビットで
データを送信する場合には、2ドット分をまとめて3バイトのデータとして送る
必要があります。
256色の場合には１ドットを1バイトで送れるので好都合なのですが、
12ビットの場合にはちょっと面倒なことになります。

液晶表示器の初期化の手順がちょっと面倒な手順ですが、ノキア社のウェブ
にいくつかの参考例がありますので、それらを参考にすれば問題なくできます。

【ライブラリ機能仕様】

ライブラリの仕様は別ページにあるモノクロのグラフィック液晶表示器と
同じとし、漢字文字列と文字列の自動改行を追加しました。
またカラーになったので背景色も指定する必要がありますので追加しました。

関数名機能と書式

lcd_Initi() 液晶表示器の初期化、132x132の表示範囲、12ビットカラー(4096色)
座標の設定を行う
《書式》
　　void lcd_Init(void);

lcd_Clear() 液晶表示器の全体を指定色で埋める
《書式》
　void lcd_Clear(unsigned short Color);

lcd_Pixel() 指定座標位置の１ドットを点灯/消灯する
《書式》
　　void lcd_Pixel(short Xpos, short Ypos, unsigned short Color);
　　　Xpos：　X座標(0～131)　　　Ypos：　Y座標(0～131)
　　　Color：　色指定(12ビット　0x000～0xFFFまで）　　　

lcd_Char() ANKの１文字を指定位置に書く（16文字×16行表示）
《書式》
　　void lcd_Char(char line, char colum, unsigned char letter,
　　　　　　　　unsigned short Color1, unsigned short Color2)
　　　line：　　行指定(0～15)　　　　colum：桁指定(0～15)
　　　letter：文字指定(0x20～0xDF)　ASCIIコード
　　　Color1：文字色指定　　Color2：背景色指定

lcd_Str() ANKの指定文字列を指定位置から表示する(16文字×16行表示)
自動改行、自動ページ折り返し
《書式》
　　void lcd_Str(char line, char colum, unsigned char *s,
　　　　　　　　　unsigned short Color1, unsigned short Color2)
　　　　line：　　行指定(0～7)　　　　　　colum：桁指定(0～17)
　　　　*s　　：文字列のポインタ、または"文字列"で指定
　　　　Color1：文字色指定　　　Color2:背景色指定　　　　　　

lcd_Line() 直線描画　(x0, y0)から(x1, y1)を結ぶ直線
《書式》
void lcd_Line(short x0, short y0, short x1, short y1, unsigned short Color);
　　　x0　x1　：X座標(0～131)　　　y0　y1　：Y座標(0～131)
　　　Color：色指定　

lcd_Image() イメージ描画　１画面全体にイメージを表示させる
128x128ドットの単色イメージを中央に表示する
《書式》
　void lcd_Image(const unsigned char *ptr,
　　　　　　　　　　　unsigned short Color1, unsigned Color2);
　　　　*ptr　：イメージ配列(2048バイト)の先頭ポインタ
　　　　Color1：グラフィックの色　　　Color2：背景色の指定

lcd_Scroll() 画面全体のスクロール、スクロールの速さを設定できる
《書式》
　void lcd_Scroll(short delay);
　　　delay　：　スクロール間隔　msec単位

lcd_Kanji() 漢字1文字の表示（10文字×10行表示）
《書式》
　short lcd_Kanji(char line, char colum, char *ptr,
　　　　　　　　　　　unsigned char Color1, unsigned short Color2)
　　　　line：　　行指定(0～9)　　　　colum：桁指定(0～9)
　　　　Color1：文字色指定　　　　　Color2：背景色指定
　　　　戻り値：　-1　：非漢字データの場合
　　　　　　　　　　 0　：漢字データの場合

KanjiCode() 漢字コードによる1文字表示
《書式》
void KanjiCode(char line, char colum, short upcode, short lowcode,
　　　　　　　　　　　unsigned char Color1, unsigned short Color2)
　　　line：　　行指定(0～9)　　　　　　colum：桁指定(0～9)　　
　　　upcode,lowcode：　1バイトの漢字コード上位バイト、下位バイト
　　　Color1：文字色指定　　　　Color2：背景色指定　　　

Kanji_Str() 漢字文字列の表示　漢字文字列は16進数2バイトで指定　SHIFT-JIS文字とする
1行10文字で自動改行、自動ページ折り返し
《書式》
　void Kanji_Str(char line, char colum, const short* str,
　　　　　　　　　　　unsigned short Color1, unsigned short Color2);
　　　line：　　行指定(0～9)　　　　　colum：桁指定(0～9)　　
　　　str：　漢字文字列へのポインタ
　　　Color1：文字色指定　　　　Color2：背景色指定　　　　　

【表示例】

実際の表示例です。

ANKの文字表示例では、
16文字×16行で表示でき
ますので、結構多くの
情報を表示できます。
ただし、ちょっと文字が
小さいのが難点です。

これに対し漢字表示はそこそこの大きさで表示でき、
10文字×10行ですから
たいていのことには対応できると思います。

グラフィックの表示例です。
直線での近似曲線ですが
結構きれいに描けます。

【ソフトウェア】

テストに使ったプログラムは下記からダウンロードできます。

★★★　テストプログラムのダウンロード

 ★★★　ライブラリのプログラムのダウンロード

 ★★★　漢字とANKのフォントデータのダウンロード

関数名	機能と書式
lcd_Initi()	液晶表示器の初期化、132x132の表示範囲、12ビットカラー(4096色) 座標の設定を行う《書式》　　void lcd_Init(void);
lcd_Clear()	液晶表示器の全体を指定色で埋める《書式》　void lcd_Clear(unsigned short Color);
lcd_Pixel()	指定座標位置の１ドットを点灯/消灯する《書式》　　void lcd_Pixel(short Xpos, short Ypos, unsigned short Color); 　　　Xpos：　X座標(0～131)　　　Ypos：　Y座標(0～131) 　　　Color：　色指定(12ビット　0x000～0xFFFまで）
lcd_Char()	ANKの１文字を指定位置に書く（16文字×16行表示）《書式》　　void lcd_Char(char line, char colum, unsigned char letter, 　　　　　　　　unsigned short Color1, unsigned short Color2) 　　　line：　　行指定(0～15)　　　　colum：桁指定(0～15) 　　　letter：文字指定(0x20～0xDF)　ASCIIコード　　　Color1：文字色指定　　Color2：背景色指定
lcd_Str()	ANKの指定文字列を指定位置から表示する(16文字×16行表示) 自動改行、自動ページ折り返し《書式》　　void lcd_Str(char line, char colum, unsigned char s, 　　　　　　　　　unsigned short Color1, unsigned short Color2) 　　　　line：　　行指定(0～7)　　　　　　colum：桁指定(0～17) 　　　　s　　：文字列のポインタ、または"文字列"で指定　　　　Color1：文字色指定　　　Color2:背景色指定
lcd_Line()	直線描画　(x0, y0)から(x1, y1)を結ぶ直線《書式》 void lcd_Line(short x0, short y0, short x1, short y1, unsigned short Color); 　　　x0　x1　：X座標(0～131)　　　y0　y1　：Y座標(0～131) 　　　Color：色指定
lcd_Image()	イメージ描画　１画面全体にイメージを表示させる 128x128ドットの単色イメージを中央に表示する《書式》　void lcd_Image(const unsigned char ptr, 　　　　　　　　　　　unsigned short Color1, unsigned Color2); 　　　　ptr　：イメージ配列(2048バイト)の先頭ポインタ　　　　Color1：グラフィックの色　　　Color2：背景色の指定
lcd_Scroll()	画面全体のスクロール、スクロールの速さを設定できる《書式》　void lcd_Scroll(short delay); 　　　delay　：　スクロール間隔　msec単位
lcd_Kanji()	漢字1文字の表示（10文字×10行表示）《書式》　short lcd_Kanji(char line, char colum, char *ptr, 　　　　　　　　　　　unsigned char Color1, unsigned short Color2) 　　　　line：　　行指定(0～9)　　　　colum：桁指定(0～9) 　　　　Color1：文字色指定　　　　　Color2：背景色指定　　　　戻り値：　-1　：非漢字データの場合　　　　　　　　　　 0　：漢字データの場合
KanjiCode()	漢字コードによる1文字表示《書式》 void KanjiCode(char line, char colum, short upcode, short lowcode, 　　　　　　　　　　　unsigned char Color1, unsigned short Color2) 　　　line：　　行指定(0～9)　　　　　　colum：桁指定(0～9)　　　　　upcode,lowcode：　1バイトの漢字コード上位バイト、下位バイト　　　Color1：文字色指定　　　　Color2：背景色指定
Kanji_Str()	漢字文字列の表示　漢字文字列は16進数2バイトで指定　SHIFT-JIS文字とする 1行10文字で自動改行、自動ページ折り返し《書式》　void Kanji_Str(char line, char colum, const short* str, 　　　　　　　　　　　unsigned short Color1, unsigned short Color2); 　　　line：　　行指定(0～9)　　　　　colum：桁指定(0～9)　　　　　str：　漢字文字列へのポインタ　　　Color1：文字色指定　　　　Color2：背景色指定