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I2C, LCD : Piloter un afficheur

1) Présentation

Dans cet article, quatre montages sont proposés, ils utilisent un microcontrôleur PIC18F4550 et un STM32F100RB.

Le premier montage utilise l'afficheur en mode « 4 bits ».
Les trois autres montages utilisent l'afficheur en mode « 8 bits ».
Ils se distinguent par l'utilisation de différents expanseurs de ports pour bus I2C.

Le premier montage fait appel à un circuit intégré PCF8574, le deuxième utilise deux circuits intégrés PCF8574, le troisième utilise un composant MCP23016 et le quatrième utilise un composant MCP23017.
Si vous souhaitez réaliser ce montage pour une application particulière, le tableau suivant devrait vous aider à choisir votre ou vos expanseurs de ports pour bus I2C, dont dépend la programmation du microcontrôleur qui doit gérer l'ensemble.

•  La datasheet du PIC18F2455, du PIC18F2550, du PIC18F4455 et du PIC18F4550,
•  La datasheet du microcontrôleur STM32F100RB.

•  La notice de la carte « STM32VLDISCOVERY ».

•  La datasheet du PCF8574 et du PCF8574A,
•  La datasheet du PCF8575
•  La datasheet du MCP23016,
•  La datasheet du MCP23017 et du MCP23S17.

Remarque : La ou les sorties d'interruption des expanseurs de ports pour bus I2C ne sera ou ne seront pas utilisées dans les exemples présentés dans cet article.
Ces sorties permettent d'informer le microcontrôleur qu'une ou plusieurs broches de l'expanseur de ports pour bus I2C a changé d'état logique, depuis la dernière lecture de l'état de ses broches.
Vous pouvez la ou les utiliser si vous souhaitez doter votre afficheur de boutons-poussoirs pour le système que vous souhaitez développer.

2) Montages utilisant le PCF8574

2-1) Avec un PCF8574

2-1-1) Vues d'ensembles

Le bon fonctionnement de ce premier montage montage a été vérifié d'une part avec un microcontrôleur PIC18F4550, et d'autre part avec un STM32F100RB.

Les connexions entre l'expanseur de ports pour bus I2C, l'afficheur LCD graphique alphanumérique et la commande du rétroéclairage éventuel sont indiquées dans le tableau présenté ci-après :

2-1-2) Schéma

2-1-3) Typon

Schéma électronique et typon de la carte d'adaptation SPI vers LCD
Logiciel de dessin : EAGLE 6.4.0
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2-1-4) Codes sources

L'essai avec un microcontrôleur PIC18F4550 utilise une platine d'expérimentations.
Les connexions entre le circuit et le microcontrôleur sont indiquées dans le tableau ci-après.
Les broches « RB0 » et « RB1 » sont reliées au + 5 Volt par des résistances de tirage de 10 kilo Ohm.

Piloter un afficheur graphique alphanumérique avec un PCF8574 et un PIC 18F4550 : Fichiers C
Cible : PIC18F4550
Compilateur : MCC18
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L'essai à l'aide d'un microcontrôleur STM32F100RB utilise une carte de développement de type « STM32VLDISCOVERY », qui en est équipée.
Les connexions entre le circuit et la carte de développement sont indiquées dans le tableau ci-après.
Les broches « PB6 » et « PB7 » sont reliées au + 5 Volt par des résistances de tirage de 1 kilo Ohm.

Remarque : Le microcontrôleur STM32F100RB, bien qu'alimenté sous une tension de + 3,3 Volt, accepte de recevoir des niveaux de tensions  + 5 Volt sur ses broches configurées en tant qu' « Entrées logiques et sorties à collecteurs ouverts », comme c'est le cas pour utiliser le bus « I2C ».

Ces niveaux de + 5 Volt ne sont pas destructeurs pour le microcontrôleur, car ils sont appliqués par l'intermédiaire de résistances de tirages.

Piloter un afficheur graphique alphanumérique avec un PCF8574 et un STM32F100RB : Fichiers C
Cible : STM32F100RB
Compilateur : Keil µVison 4
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2-2) Avec deux PCF8574

2-2-1) Vues d'ensembles

Les connexions entre les expanseurs de ports pour bus I2C, l'afficheur LCD graphique alphanumérique et les 5 LED sont indiquées dans les deux tableaux présentés ci-après 

2-2-2) Schéma

2-2-3) Codes sources

Piloter un afficheur graphique alphanumérique avec deux PCF8574 et un PIC18F4550 : Fichier C
Cible : PIC18F4550
Compilateur : MCC18
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Piloter un afficheur graphique alphanumérique avec deux PCF8574 et un PIC18F4550 : Fichier HEX
Cible : PIC18F4550
Compilateur : MCC18
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