Constandinos Savva / N5110

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

Fork of N5110 by Craig Evans

N5110.cpp@6:adb79338d40f, 2014-01-27 (annotated)

Committer:
eencae
Date:
Mon Jan 27 18:41:45 2014 +0000
Revision:
6:adb79338d40f
Parent:
5:6ea180eef702
Child:
7:3010f24e0a81
Documentation complete.  Functions are all tested.  Note that strings and characters are deleted from the display if the refresh() function is called.; ; TODO:; ; Instead of printing strings and characters to the display, they are written to the buffer.

Who changed what in which revision?

UserRevisionLine numberNew contents of line
eencae 5:6ea180eef702 1 /**
eencae 5:6ea180eef702 2 @file N5110.cpp
eencae 5:6ea180eef702 3
eencae 5:6ea180eef702 4 @brief Member functions implementations
eencae 5:6ea180eef702 5
eencae 5:6ea180eef702 6 */
eencae 0:d563e74f0ae9 7 #include "mbed.h"
eencae 0:d563e74f0ae9 8 #include "N5110.h"
eencae 0:d563e74f0ae9 9
eencae 2:e93021cfb0a9 10
eencae 1:df68f34cd32d 11 N5110::N5110(PinName pwrPin, PinName scePin, PinName rstPin, PinName dcPin, PinName mosiPin, PinName sclkPin, PinName ledPin)
eencae 0:d563e74f0ae9 12 {
eencae 0:d563e74f0ae9 13
eencae 0:d563e74f0ae9 14 spi = new SPI(mosiPin,NC,sclkPin); // create new SPI instance and initialise
eencae 0:d563e74f0ae9 15 initSPI();
eencae 0:d563e74f0ae9 16
eencae 6:adb79338d40f 17 // set up pins as required
eencae 0:d563e74f0ae9 18 led = new PwmOut(ledPin);
eencae 0:d563e74f0ae9 19 pwr = new DigitalOut(pwrPin);
eencae 0:d563e74f0ae9 20 sce = new DigitalOut(scePin);
eencae 0:d563e74f0ae9 21 rst = new DigitalOut(rstPin);
eencae 0:d563e74f0ae9 22 dc = new DigitalOut(dcPin);
eencae 0:d563e74f0ae9 23
eencae 0:d563e74f0ae9 24 }
eencae 0:d563e74f0ae9 25
eencae 6:adb79338d40f 26 // initialise function - powers up and sends the initialisation commands
eencae 0:d563e74f0ae9 27 void N5110::init()
eencae 0:d563e74f0ae9 28 {
eencae 6:adb79338d40f 29 turnOn(); // power up
eencae 6:adb79338d40f 30 wait_ms(10); // small delay seems to prevent spurious pixels during mbed reset
eencae 6:adb79338d40f 31 reset(); // reset LCD - must be done within 100 ms
eencae 0:d563e74f0ae9 32
eencae 0:d563e74f0ae9 33 // function set - extended
eencae 0:d563e74f0ae9 34 sendCommand(0x20 | CMD_FS_ACTIVE_MODE | CMD_FS_HORIZONTAL_MODE | CMD_FS_EXTENDED_MODE);
eencae 6:adb79338d40f 35 // Don't completely understand these parameters - they seem to work as they are
eencae 6:adb79338d40f 36 // Consult the datasheet if you need to change them
eencae 1:df68f34cd32d 37 sendCommand(CMD_VOP_7V38); // operating voltage - these values are from Chris Yan's Library
eencae 0:d563e74f0ae9 38 sendCommand(CMD_TC_TEMP_2); // temperature control
eencae 0:d563e74f0ae9 39 sendCommand(CMD_BI_MUX_48); // bias
eencae 0:d563e74f0ae9 40
eencae 0:d563e74f0ae9 41 // function set - basic
eencae 0:d563e74f0ae9 42 sendCommand(0x20 | CMD_FS_ACTIVE_MODE | CMD_FS_HORIZONTAL_MODE | CMD_FS_BASIC_MODE);
eencae 1:df68f34cd32d 43 normalMode(); // normal video mode by default
eencae 0:d563e74f0ae9 44 sendCommand(CMD_DC_NORMAL_MODE); // black on white
eencae 0:d563e74f0ae9 45
eencae 0:d563e74f0ae9 46 // RAM is undefined at power-up so clear
eencae 0:d563e74f0ae9 47 clearRAM();
eencae 0:d563e74f0ae9 48
eencae 0:d563e74f0ae9 49 }
eencae 1:df68f34cd32d 50
eencae 1:df68f34cd32d 51 // sets normal video mode (black on white)
eencae 1:df68f34cd32d 52 void N5110::normalMode() {
eencae 1:df68f34cd32d 53 sendCommand(CMD_DC_NORMAL_MODE);
eencae 1:df68f34cd32d 54
eencae 1:df68f34cd32d 55 }
eencae 1:df68f34cd32d 56
eencae 1:df68f34cd32d 57 // sets normal video mode (white on black)
eencae 1:df68f34cd32d 58 void N5110::inverseMode() {
eencae 1:df68f34cd32d 59 sendCommand(CMD_DC_INVERT_VIDEO);
eencae 1:df68f34cd32d 60 }
eencae 0:d563e74f0ae9 61
eencae 0:d563e74f0ae9 62 // function to power up the LCD and backlight
eencae 0:d563e74f0ae9 63 void N5110::turnOn()
eencae 0:d563e74f0ae9 64 {
eencae 0:d563e74f0ae9 65 // set brightness of LED - 0.0 to 1.0 - default is 50%
eencae 0:d563e74f0ae9 66 setBrightness(0.5);
eencae 0:d563e74f0ae9 67 pwr->write(1); // apply power
eencae 0:d563e74f0ae9 68 }
eencae 0:d563e74f0ae9 69
eencae 0:d563e74f0ae9 70 // function to power down LCD
eencae 0:d563e74f0ae9 71 void N5110::turnOff()
eencae 0:d563e74f0ae9 72 {
eencae 0:d563e74f0ae9 73 setBrightness(0.0); // turn backlight off
eencae 0:d563e74f0ae9 74 clearRAM(); // clear RAM to ensure specified current consumption
eencae 6:adb79338d40f 75 // send command to ensure we are in basic model
eencae 0:d563e74f0ae9 76 sendCommand(0x20 | CMD_FS_ACTIVE_MODE | CMD_FS_HORIZONTAL_MODE | CMD_FS_BASIC_MODE);
eencae 6:adb79338d40f 77 // clear the display
eencae 0:d563e74f0ae9 78 sendCommand(CMD_DC_CLEAR_DISPLAY);
eencae 6:adb79338d40f 79 // enter the extended mode and power down
eencae 0:d563e74f0ae9 80 sendCommand(0x20 | CMD_FS_POWER_DOWN_MODE | CMD_FS_HORIZONTAL_MODE | CMD_FS_EXTENDED_MODE);
eencae 6:adb79338d40f 81 // small delay and then turn off the power pin
eencae 6:adb79338d40f 82 wait_ms(10);
eencae 0:d563e74f0ae9 83 pwr->write(0);
eencae 0:d563e74f0ae9 84
eencae 0:d563e74f0ae9 85 }
eencae 0:d563e74f0ae9 86
eencae 0:d563e74f0ae9 87 // function to change LED backlight brightness
eencae 0:d563e74f0ae9 88 void N5110::setBrightness(float brightness)
eencae 0:d563e74f0ae9 89 {
eencae 0:d563e74f0ae9 90 // check whether brightness is within range
eencae 0:d563e74f0ae9 91 if (brightness < 0.0)
eencae 0:d563e74f0ae9 92 brightness = 0.0;
eencae 0:d563e74f0ae9 93 if (brightness > 1.0)
eencae 0:d563e74f0ae9 94 brightness = 1.0;
eencae 0:d563e74f0ae9 95 // set PWM duty cycle
eencae 0:d563e74f0ae9 96 led->write(brightness);
eencae 0:d563e74f0ae9 97 }
eencae 0:d563e74f0ae9 98
eencae 0:d563e74f0ae9 99
eencae 0:d563e74f0ae9 100 // pulse the active low reset line
eencae 0:d563e74f0ae9 101 void N5110::reset()
eencae 0:d563e74f0ae9 102 {
eencae 0:d563e74f0ae9 103 rst->write(0); // reset the LCD
eencae 0:d563e74f0ae9 104 rst->write(1);
eencae 0:d563e74f0ae9 105 }
eencae 0:d563e74f0ae9 106
eencae 0:d563e74f0ae9 107 // function to initialise SPI peripheral
eencae 0:d563e74f0ae9 108 void N5110::initSPI()
eencae 0:d563e74f0ae9 109 {
eencae 0:d563e74f0ae9 110 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 111 spi->frequency(4000000); // maximum of screen is 4 MHz
eencae 0:d563e74f0ae9 112 }
eencae 0:d563e74f0ae9 113
eencae 6:adb79338d40f 114 // send a command to the display
eencae 0:d563e74f0ae9 115 void N5110::sendCommand(unsigned char command)
eencae 0:d563e74f0ae9 116 {
eencae 0:d563e74f0ae9 117 dc->write(0); // set DC low for command
eencae 0:d563e74f0ae9 118 sce->write(0); // set CE low to begin frame
eencae 0:d563e74f0ae9 119 spi->write(command); // send command
eencae 0:d563e74f0ae9 120 dc->write(1); // turn back to data by default
eencae 0:d563e74f0ae9 121 sce->write(1); // set CE high to end frame (expected for transmission of single byte)
eencae 0:d563e74f0ae9 122
eencae 0:d563e74f0ae9 123 }
eencae 0:d563e74f0ae9 124
eencae 6:adb79338d40f 125 // send data to the display at the current XY address
eencae 6:adb79338d40f 126 // dc is set to 1 (i.e. data) after sending a command and so should
eencae 6:adb79338d40f 127 // be the default mode.
eencae 0:d563e74f0ae9 128 void N5110::sendData(unsigned char data)
eencae 0:d563e74f0ae9 129 {
eencae 0:d563e74f0ae9 130 sce->write(0); // set CE low to begin frame
eencae 0:d563e74f0ae9 131 spi->write(data);
eencae 0:d563e74f0ae9 132 sce->write(1); // set CE high to end frame (expected for transmission of single byte)
eencae 0:d563e74f0ae9 133 }
eencae 0:d563e74f0ae9 134
eencae 0:d563e74f0ae9 135 // this function writes 0 to the 504 bytes to clear the RAM
eencae 0:d563e74f0ae9 136 void N5110::clearRAM()
eencae 0:d563e74f0ae9 137 {
eencae 0:d563e74f0ae9 138 int i;
eencae 0:d563e74f0ae9 139 sce->write(0); //set CE low to begin frame
eencae 0:d563e74f0ae9 140 for(i = 0; i < 504; i++) { // 48 x 84 bits = 504 bytes
eencae 0:d563e74f0ae9 141 spi->write(0x00); // send 0's
eencae 0:d563e74f0ae9 142 }
eencae 0:d563e74f0ae9 143 sce->write(1); // set CE high to end frame
eencae 0:d563e74f0ae9 144
eencae 0:d563e74f0ae9 145 }
eencae 0:d563e74f0ae9 146
eencae 6:adb79338d40f 147 // function to set the XY address in RAM for subsequenct data write
eencae 0:d563e74f0ae9 148 void N5110::setXYAddress(int x, int y)
eencae 0:d563e74f0ae9 149 {
eencae 0:d563e74f0ae9 150 // check whether address is in range
eencae 0:d563e74f0ae9 151 if (x > 83)
eencae 0:d563e74f0ae9 152 x=83;
eencae 0:d563e74f0ae9 153 if (y > 5)
eencae 0:d563e74f0ae9 154 y=5;
eencae 3:f90dd1042d17 155 if (x < 0)
eencae 3:f90dd1042d17 156 x=0;
eencae 3:f90dd1042d17 157 if (y < 0)
eencae 3:f90dd1042d17 158 y=0;
eencae 0:d563e74f0ae9 159
eencae 3:f90dd1042d17 160 sendCommand(0x80 | x); // send addresses to display with relevant mask
eencae 0:d563e74f0ae9 161 sendCommand(0x40 | y);
eencae 0:d563e74f0ae9 162 }
eencae 0:d563e74f0ae9 163
eencae 6:adb79338d40f 164 // These functions are used to set, clear and get the value of pixels in the display
eencae 6:adb79338d40f 165 // Pixels are addressed in the range of 0 to 47 (y) and 0 to 83 (x). The refresh()
eencae 6:adb79338d40f 166 // function must be called after set and clear in order to update the display
eencae 0:d563e74f0ae9 167 void N5110::setPixel(int x, int y)
eencae 0:d563e74f0ae9 168 {
eencae 6:adb79338d40f 169 // calculate bank and shift 1 to required position in the data byte
eencae 0:d563e74f0ae9 170 buffer[x][y/8] |= (1 << y%8);
eencae 0:d563e74f0ae9 171 }
eencae 0:d563e74f0ae9 172
eencae 0:d563e74f0ae9 173 void N5110::clearPixel(int x, int y)
eencae 0:d563e74f0ae9 174 {
eencae 0:d563e74f0ae9 175 // calculate bank and shift 1 to required position (using bit clear)
eencae 0:d563e74f0ae9 176 buffer[x][y/8] &= ~(1 << y%8);
eencae 0:d563e74f0ae9 177 }
eencae 0:d563e74f0ae9 178
eencae 0:d563e74f0ae9 179 unsigned char N5110::getPixel(int x, int y)
eencae 0:d563e74f0ae9 180 {
eencae 0:d563e74f0ae9 181 // return relevant bank and mask required bit
eencae 0:d563e74f0ae9 182 return buffer[x][y/8] & (1 << y%8);
eencae 0:d563e74f0ae9 183
eencae 0:d563e74f0ae9 184 }
eencae 0:d563e74f0ae9 185
eencae 6:adb79338d40f 186 // function to refresh the display
eencae 6:adb79338d40f 187 void N5110::refresh()
eencae 0:d563e74f0ae9 188 {
eencae 0:d563e74f0ae9 189 int i,j;
eencae 0:d563e74f0ae9 190 sce->write(0); //set CE low to begin frame
eencae 0:d563e74f0ae9 191
eencae 0:d563e74f0ae9 192 for(j = 0; j < 6; j++) { // be careful to use correct order (j,i) for horizontal addressing
eencae 0:d563e74f0ae9 193 for(i = 0; i < 84; i++) {
eencae 0:d563e74f0ae9 194 spi->write(buffer[i][j]); // send buffer
eencae 0:d563e74f0ae9 195 }
eencae 0:d563e74f0ae9 196 }
eencae 0:d563e74f0ae9 197 sce->write(1); // set CE high to end frame
eencae 0:d563e74f0ae9 198
eencae 0:d563e74f0ae9 199 }
eencae 0:d563e74f0ae9 200
eencae 6:adb79338d40f 201 // fills the buffer with random bytes. Can be used to test the display.
eencae 6:adb79338d40f 202 // The rand() function isn't seeded so it probably creates the same pattern everytime
eencae 0:d563e74f0ae9 203 void N5110::randomiseBuffer()
eencae 0:d563e74f0ae9 204 {
eencae 0:d563e74f0ae9 205 int i,j;
eencae 0:d563e74f0ae9 206 for(j = 0; j < 6; j++) { // be careful to use correct order (j,i) for horizontal addressing
eencae 0:d563e74f0ae9 207 for(i = 0; i < 84; i++) {
eencae 0:d563e74f0ae9 208 buffer[i][j] = rand()%256; // generate random byte
eencae 0:d563e74f0ae9 209 }
eencae 0:d563e74f0ae9 210 }
eencae 0:d563e74f0ae9 211
eencae 0:d563e74f0ae9 212 }
eencae 0:d563e74f0ae9 213
eencae 0:d563e74f0ae9 214 // function to print 5x7 font
eencae 0:d563e74f0ae9 215 void N5110::printChar(char c)
eencae 0:d563e74f0ae9 216 {
eencae 6:adb79338d40f 217 int i;
eencae 0:d563e74f0ae9 218 // loop through 5 columns
eencae 6:adb79338d40f 219 for (i = 0; i < 5 ; i++ ) {
eencae 6:adb79338d40f 220 sendData(font5x7[(c - 32)*5 + i]);
eencae 0:d563e74f0ae9 221 // array is offset by 32 relative to ASCII, each character is 5 pixels wide
eencae 6:adb79338d40f 222 // the X address is automatically incremented after each data write
eencae 0:d563e74f0ae9 223 }
eencae 1:df68f34cd32d 224 sendData(0); // send an empty byte to introduce space between characters
eencae 0:d563e74f0ae9 225
eencae 0:d563e74f0ae9 226 }
eencae 0:d563e74f0ae9 227
eencae 0:d563e74f0ae9 228 // function to print string at specified position
eencae 0:d563e74f0ae9 229 void N5110::printString(const char * str,int x,int y)
eencae 0:d563e74f0ae9 230 {
eencae 0:d563e74f0ae9 231 int n = 0 ; // counter for number of characters in string
eencae 0:d563e74f0ae9 232 // loop through string and print character
eencae 0:d563e74f0ae9 233 while(*str) {
eencae 0:d563e74f0ae9 234
eencae 0:d563e74f0ae9 235 setXYAddress(x+6*n,y); // leave 1 pixel (6 = 5 + 1) between each character
eencae 6:adb79338d40f 236 printChar(*str); // print the char - can probably so *str++ and remove next line
eencae 0:d563e74f0ae9 237 str++; // go to next character in string
eencae 0:d563e74f0ae9 238 n++; // increment index
eencae 0:d563e74f0ae9 239 }
eencae 0:d563e74f0ae9 240
eencae 0:d563e74f0ae9 241 }
eencae 0:d563e74f0ae9 242
eencae 6:adb79338d40f 243 // function to clear the screen
eencae 0:d563e74f0ae9 244 void N5110::clear()
eencae 0:d563e74f0ae9 245 {
eencae 6:adb79338d40f 246 clearBuffer(); // clear the buffer then call the refresh function
eencae 6:adb79338d40f 247 refresh();
eencae 0:d563e74f0ae9 248 }
eencae 0:d563e74f0ae9 249
eencae 6:adb79338d40f 250 // function to clear the buffer
eencae 0:d563e74f0ae9 251 void N5110::clearBuffer()
eencae 0:d563e74f0ae9 252 {
eencae 0:d563e74f0ae9 253 int i,j;
eencae 6:adb79338d40f 254 for (i=0; i<84; i++) { // loop through the banks and set the buffer to 0
eencae 0:d563e74f0ae9 255 for (j=0; j<6; j++) {
eencae 0:d563e74f0ae9 256 buffer[i][j]=0;
eencae 0:d563e74f0ae9 257 }
eencae 0:d563e74f0ae9 258 }
eencae 0:d563e74f0ae9 259 }