Jack Cripps / N5110

Library for interfacing to Nokia 5110 LCD display (as found on the SparkFun website).

Fork of N5110 by Craig Evans

N5110.cpp@2:e93021cfb0a9, 2014-01-26 (annotated)

Committer:
eencae
Date:
Sun Jan 26 20:06:58 2014 +0000
Revision:
2:e93021cfb0a9
Parent:
1:df68f34cd32d
Child:
3:f90dd1042d17
Added documentation and additional testing.

Who changed what in which revision?

UserRevisionLine numberNew contents of line
eencae 0:d563e74f0ae9 1 #include "mbed.h"
eencae 0:d563e74f0ae9 2 #include "N5110.h"
eencae 0:d563e74f0ae9 3
eencae 2:e93021cfb0a9 4
eencae 1:df68f34cd32d 5 N5110::N5110(PinName pwrPin, PinName scePin, PinName rstPin, PinName dcPin, PinName mosiPin, PinName sclkPin, PinName ledPin)
eencae 0:d563e74f0ae9 6 {
eencae 0:d563e74f0ae9 7
eencae 0:d563e74f0ae9 8 spi = new SPI(mosiPin,NC,sclkPin); // create new SPI instance and initialise
eencae 0:d563e74f0ae9 9 initSPI();
eencae 0:d563e74f0ae9 10
eencae 0:d563e74f0ae9 11 led = new PwmOut(ledPin);
eencae 0:d563e74f0ae9 12 pwr = new DigitalOut(pwrPin);
eencae 0:d563e74f0ae9 13 sce = new DigitalOut(scePin);
eencae 0:d563e74f0ae9 14 rst = new DigitalOut(rstPin);
eencae 0:d563e74f0ae9 15 dc = new DigitalOut(dcPin);
eencae 0:d563e74f0ae9 16
eencae 0:d563e74f0ae9 17 }
eencae 0:d563e74f0ae9 18
eencae 2:e93021cfb0a9 19
eencae 0:d563e74f0ae9 20 void N5110::init()
eencae 0:d563e74f0ae9 21 {
eencae 0:d563e74f0ae9 22 turnOn(); // power up
eencae 1:df68f34cd32d 23 reset(); // reset LCD - must be done within 100 ms
eencae 0:d563e74f0ae9 24
eencae 0:d563e74f0ae9 25 // function set - extended
eencae 0:d563e74f0ae9 26 sendCommand(0x20 | CMD_FS_ACTIVE_MODE | CMD_FS_HORIZONTAL_MODE | CMD_FS_EXTENDED_MODE);
eencae 0:d563e74f0ae9 27
eencae 1:df68f34cd32d 28 sendCommand(CMD_VOP_7V38); // operating voltage - these values are from Chris Yan's Library
eencae 0:d563e74f0ae9 29 sendCommand(CMD_TC_TEMP_2); // temperature control
eencae 0:d563e74f0ae9 30 sendCommand(CMD_BI_MUX_48); // bias
eencae 0:d563e74f0ae9 31
eencae 0:d563e74f0ae9 32 // function set - basic
eencae 0:d563e74f0ae9 33 sendCommand(0x20 | CMD_FS_ACTIVE_MODE | CMD_FS_HORIZONTAL_MODE | CMD_FS_BASIC_MODE);
eencae 1:df68f34cd32d 34 normalMode(); // normal video mode by default
eencae 0:d563e74f0ae9 35 sendCommand(CMD_DC_NORMAL_MODE); // black on white
eencae 1:df68f34cd32d 36 //sendCommand(CMD_DC_INVERT_VIDEO); // white on black
eencae 0:d563e74f0ae9 37
eencae 0:d563e74f0ae9 38 // RAM is undefined at power-up so clear
eencae 0:d563e74f0ae9 39 clearRAM();
eencae 0:d563e74f0ae9 40
eencae 0:d563e74f0ae9 41 }
eencae 1:df68f34cd32d 42
eencae 1:df68f34cd32d 43 // sets normal video mode (black on white)
eencae 1:df68f34cd32d 44 void N5110::normalMode() {
eencae 1:df68f34cd32d 45 sendCommand(CMD_DC_NORMAL_MODE);
eencae 1:df68f34cd32d 46
eencae 1:df68f34cd32d 47 }
eencae 1:df68f34cd32d 48
eencae 1:df68f34cd32d 49 // sets normal video mode (white on black)
eencae 1:df68f34cd32d 50 void N5110::inverseMode() {
eencae 1:df68f34cd32d 51 sendCommand(CMD_DC_INVERT_VIDEO);
eencae 1:df68f34cd32d 52 }
eencae 0:d563e74f0ae9 53
eencae 0:d563e74f0ae9 54 // function to power up the LCD and backlight
eencae 0:d563e74f0ae9 55 void N5110::turnOn()
eencae 0:d563e74f0ae9 56 {
eencae 0:d563e74f0ae9 57 // set brightness of LED - 0.0 to 1.0 - default is 50%
eencae 0:d563e74f0ae9 58 setBrightness(0.5);
eencae 0:d563e74f0ae9 59 pwr->write(1); // apply power
eencae 0:d563e74f0ae9 60 }
eencae 0:d563e74f0ae9 61
eencae 0:d563e74f0ae9 62 // function to power down LCD
eencae 0:d563e74f0ae9 63 void N5110::turnOff()
eencae 0:d563e74f0ae9 64 {
eencae 0:d563e74f0ae9 65
eencae 0:d563e74f0ae9 66 setBrightness(0.0); // turn backlight off
eencae 0:d563e74f0ae9 67 clearRAM(); // clear RAM to ensure specified current consumption
eencae 0:d563e74f0ae9 68 sendCommand(0x20 | CMD_FS_ACTIVE_MODE | CMD_FS_HORIZONTAL_MODE | CMD_FS_BASIC_MODE);
eencae 0:d563e74f0ae9 69 sendCommand(CMD_DC_CLEAR_DISPLAY);
eencae 0:d563e74f0ae9 70 sendCommand(0x20 | CMD_FS_POWER_DOWN_MODE | CMD_FS_HORIZONTAL_MODE | CMD_FS_EXTENDED_MODE);
eencae 0:d563e74f0ae9 71 pwr->write(0);
eencae 0:d563e74f0ae9 72
eencae 0:d563e74f0ae9 73 }
eencae 0:d563e74f0ae9 74
eencae 0:d563e74f0ae9 75 // function to change LED backlight brightness
eencae 0:d563e74f0ae9 76 void N5110::setBrightness(float brightness)
eencae 0:d563e74f0ae9 77 {
eencae 0:d563e74f0ae9 78 // check whether brightness is within range
eencae 0:d563e74f0ae9 79 if (brightness < 0.0)
eencae 0:d563e74f0ae9 80 brightness = 0.0;
eencae 0:d563e74f0ae9 81 if (brightness > 1.0)
eencae 0:d563e74f0ae9 82 brightness = 1.0;
eencae 0:d563e74f0ae9 83 // set PWM duty cycle
eencae 0:d563e74f0ae9 84 led->write(brightness);
eencae 0:d563e74f0ae9 85 }
eencae 0:d563e74f0ae9 86
eencae 0:d563e74f0ae9 87
eencae 0:d563e74f0ae9 88 // pulse the active low reset line
eencae 0:d563e74f0ae9 89 void N5110::reset()
eencae 0:d563e74f0ae9 90 {
eencae 0:d563e74f0ae9 91 rst->write(0); // reset the LCD
eencae 0:d563e74f0ae9 92 rst->write(1);
eencae 0:d563e74f0ae9 93 }
eencae 0:d563e74f0ae9 94
eencae 0:d563e74f0ae9 95 // function to initialise SPI peripheral
eencae 0:d563e74f0ae9 96 void N5110::initSPI()
eencae 0:d563e74f0ae9 97 {
eencae 0:d563e74f0ae9 98 spi->format(8,1); // 8 bits, Mode 1 - polarity 0, phase 1 - base value of clock is 0, data captured on falling edge/propagated on rising edge
eencae 0:d563e74f0ae9 99 spi->frequency(4000000); // maximum of screen is 4 MHz
eencae 0:d563e74f0ae9 100 }
eencae 0:d563e74f0ae9 101
eencae 0:d563e74f0ae9 102 void N5110::sendCommand(unsigned char command)
eencae 0:d563e74f0ae9 103 {
eencae 0:d563e74f0ae9 104 dc->write(0); // set DC low for command
eencae 0:d563e74f0ae9 105 sce->write(0); // set CE low to begin frame
eencae 0:d563e74f0ae9 106 spi->write(command); // send command
eencae 0:d563e74f0ae9 107 dc->write(1); // turn back to data by default
eencae 0:d563e74f0ae9 108 sce->write(1); // set CE high to end frame (expected for transmission of single byte)
eencae 0:d563e74f0ae9 109
eencae 0:d563e74f0ae9 110 }
eencae 0:d563e74f0ae9 111
eencae 0:d563e74f0ae9 112 void N5110::sendData(unsigned char data)
eencae 0:d563e74f0ae9 113 {
eencae 0:d563e74f0ae9 114 sce->write(0); // set CE low to begin frame
eencae 0:d563e74f0ae9 115 spi->write(data);
eencae 0:d563e74f0ae9 116 sce->write(1); // set CE high to end frame (expected for transmission of single byte)
eencae 0:d563e74f0ae9 117 }
eencae 0:d563e74f0ae9 118
eencae 0:d563e74f0ae9 119 // this function writes 0 to the 504 bytes to clear the RAM
eencae 0:d563e74f0ae9 120 void N5110::clearRAM()
eencae 0:d563e74f0ae9 121 {
eencae 0:d563e74f0ae9 122 int i;
eencae 0:d563e74f0ae9 123 sce->write(0); //set CE low to begin frame
eencae 0:d563e74f0ae9 124 for(i = 0; i < 504; i++) { // 48 x 84 bits = 504 bytes
eencae 0:d563e74f0ae9 125 spi->write(0x00); // send 0's
eencae 0:d563e74f0ae9 126 }
eencae 0:d563e74f0ae9 127 sce->write(1); // set CE high to end frame
eencae 0:d563e74f0ae9 128
eencae 0:d563e74f0ae9 129 }
eencae 0:d563e74f0ae9 130
eencae 0:d563e74f0ae9 131 void N5110::setXYAddress(int x, int y)
eencae 0:d563e74f0ae9 132 {
eencae 0:d563e74f0ae9 133
eencae 0:d563e74f0ae9 134 // check whether address is in range
eencae 0:d563e74f0ae9 135 if (x > 83)
eencae 0:d563e74f0ae9 136 x=83;
eencae 0:d563e74f0ae9 137 if (y > 5)
eencae 0:d563e74f0ae9 138 y=5;
eencae 0:d563e74f0ae9 139
eencae 0:d563e74f0ae9 140 sendCommand(0x80 | x);
eencae 0:d563e74f0ae9 141 sendCommand(0x40 | y);
eencae 0:d563e74f0ae9 142 }
eencae 0:d563e74f0ae9 143
eencae 0:d563e74f0ae9 144 void N5110::setPixel(int x, int y)
eencae 0:d563e74f0ae9 145 {
eencae 0:d563e74f0ae9 146 // calculate bank and shift 1 to required position
eencae 0:d563e74f0ae9 147 buffer[x][y/8] |= (1 << y%8);
eencae 0:d563e74f0ae9 148 }
eencae 0:d563e74f0ae9 149
eencae 0:d563e74f0ae9 150 void N5110::clearPixel(int x, int y)
eencae 0:d563e74f0ae9 151 {
eencae 0:d563e74f0ae9 152 // calculate bank and shift 1 to required position (using bit clear)
eencae 0:d563e74f0ae9 153 buffer[x][y/8] &= ~(1 << y%8);
eencae 0:d563e74f0ae9 154 }
eencae 0:d563e74f0ae9 155
eencae 0:d563e74f0ae9 156 unsigned char N5110::getPixel(int x, int y)
eencae 0:d563e74f0ae9 157 {
eencae 0:d563e74f0ae9 158 // return relevant bank and mask required bit
eencae 0:d563e74f0ae9 159 return buffer[x][y/8] & (1 << y%8);
eencae 0:d563e74f0ae9 160
eencae 0:d563e74f0ae9 161 }
eencae 0:d563e74f0ae9 162
eencae 0:d563e74f0ae9 163 void N5110::refreshDisplay()
eencae 0:d563e74f0ae9 164 {
eencae 0:d563e74f0ae9 165
eencae 0:d563e74f0ae9 166 int i,j;
eencae 0:d563e74f0ae9 167 sce->write(0); //set CE low to begin frame
eencae 0:d563e74f0ae9 168
eencae 0:d563e74f0ae9 169 for(j = 0; j < 6; j++) { // be careful to use correct order (j,i) for horizontal addressing
eencae 0:d563e74f0ae9 170 for(i = 0; i < 84; i++) {
eencae 0:d563e74f0ae9 171 spi->write(buffer[i][j]); // send buffer
eencae 0:d563e74f0ae9 172 }
eencae 0:d563e74f0ae9 173 }
eencae 0:d563e74f0ae9 174 sce->write(1); // set CE high to end frame
eencae 0:d563e74f0ae9 175
eencae 0:d563e74f0ae9 176 }
eencae 0:d563e74f0ae9 177
eencae 0:d563e74f0ae9 178 void N5110::randomiseBuffer()
eencae 0:d563e74f0ae9 179 {
eencae 0:d563e74f0ae9 180
eencae 0:d563e74f0ae9 181 int i,j;
eencae 0:d563e74f0ae9 182
eencae 0:d563e74f0ae9 183 for(j = 0; j < 6; j++) { // be careful to use correct order (j,i) for horizontal addressing
eencae 0:d563e74f0ae9 184 for(i = 0; i < 84; i++) {
eencae 0:d563e74f0ae9 185 buffer[i][j] = rand()%256; // generate random byte
eencae 0:d563e74f0ae9 186 }
eencae 0:d563e74f0ae9 187 }
eencae 0:d563e74f0ae9 188
eencae 0:d563e74f0ae9 189 }
eencae 0:d563e74f0ae9 190
eencae 0:d563e74f0ae9 191 // function to print 5x7 font
eencae 0:d563e74f0ae9 192 void N5110::printChar(char c)
eencae 0:d563e74f0ae9 193 {
eencae 0:d563e74f0ae9 194
eencae 0:d563e74f0ae9 195 // loop through 5 columns
eencae 0:d563e74f0ae9 196 for (int j = 0; j < 5 ; j++ ) {
eencae 0:d563e74f0ae9 197 sendData(font5x7[(c - 32)*5 + j]);
eencae 0:d563e74f0ae9 198 // array is offset by 32 relative to ASCII, each character is 5 pixels wide
eencae 0:d563e74f0ae9 199 }
eencae 1:df68f34cd32d 200
eencae 1:df68f34cd32d 201 sendData(0); // send an empty byte to introduce space between characters
eencae 0:d563e74f0ae9 202
eencae 0:d563e74f0ae9 203 }
eencae 0:d563e74f0ae9 204
eencae 0:d563e74f0ae9 205 // function to print string at specified position
eencae 0:d563e74f0ae9 206 void N5110::printString(const char * str,int x,int y)
eencae 0:d563e74f0ae9 207 {
eencae 0:d563e74f0ae9 208 int n = 0 ; // counter for number of characters in string
eencae 0:d563e74f0ae9 209 // loop through string and print character
eencae 0:d563e74f0ae9 210 while(*str) {
eencae 0:d563e74f0ae9 211
eencae 0:d563e74f0ae9 212 setXYAddress(x+6*n,y); // leave 1 pixel (6 = 5 + 1) between each character
eencae 0:d563e74f0ae9 213 printChar(*str);
eencae 0:d563e74f0ae9 214 str++; // go to next character in string
eencae 0:d563e74f0ae9 215 n++; // increment index
eencae 0:d563e74f0ae9 216 }
eencae 0:d563e74f0ae9 217
eencae 0:d563e74f0ae9 218 }
eencae 0:d563e74f0ae9 219
eencae 0:d563e74f0ae9 220 void N5110::clear()
eencae 0:d563e74f0ae9 221 {
eencae 0:d563e74f0ae9 222 clearBuffer();
eencae 0:d563e74f0ae9 223 refreshDisplay();
eencae 0:d563e74f0ae9 224 }
eencae 0:d563e74f0ae9 225
eencae 0:d563e74f0ae9 226 void N5110::clearBuffer()
eencae 0:d563e74f0ae9 227 {
eencae 0:d563e74f0ae9 228 int i,j;
eencae 0:d563e74f0ae9 229 for (i=0; i<84; i++) {
eencae 0:d563e74f0ae9 230 for (j=0; j<6; j++) {
eencae 0:d563e74f0ae9 231 buffer[i][j]=0;
eencae 0:d563e74f0ae9 232 }
eencae 0:d563e74f0ae9 233 }
eencae 0:d563e74f0ae9 234 }