AVR Butterfy kunioのHPへ
いつかは遊んでみたいと思っていたAVR
Butterfyが通販で入手できたのでＬＣＤ制御を中心に紹介します。
（外付け電池用スナップとISP用のヘッダーピンを接続した後です）
キットの中身
現物は名刺大の大きさとわかっていたが、パッケージはもっと大きくて簡単なマニアル付いているのかなと思ってましたが
本体よりひとまわり大きいパッケージに本体だけが入ってました。（＾＾；）
概要のマニアルは、atmelのHPにありますが（日本語訳版がHEROさんのサイトにあり）、詳細は試行錯誤で勉強しろという
ことでしょう。
主な仕様
・CPU atmega169
・LCD H4042-DL １２０ｾｸﾞﾒﾝﾄ、7桁表示（このキットでは全ｾｸﾞﾒﾝﾄは表示できない）
・入力装置 ５要素ジョイスティック（上・下・右・左・ボタン）
・電池 ３Vボタン電池 CR-2450
・その他 温度センサー、圧電ブザー、４Mbitフラッシュメモリ等付属
・ファームウェアが既に書き込まれているので、付属電池ですぐに遊べます。（名前表示・時計・温度測定・メロディー演奏等々）
・拡張するためのＩ／Ｏポート等のコネクタが接続出来るようになっているので、ソースの書換えやＩ／Ｏの引き出しも容易に出来
ます。
LCDの制御
そもそも、これをほしかったのはatmega169の機能確認、特にLCD制御機能について勉強したかったからであるので、それをまず
やってみた。
atmelのサイトにこれのソースも公開されているがそれを全部読みきれないし、そもそもLCD制御の基礎がわかっていないので、
atmega169およびSK502（LCD解説）およびbutterｆｌｙのマニアルを縦横に見て理解しました。
atmega169LCD制御機能
atmega169には、２５ｾｸﾞﾒﾝﾄ×４共通電極（１００ｾｸﾞﾒﾝﾄ）のLCD表示制御ができ、デューティ比、バイアス、フレーム周期、コント
ラスト制御等を簡単に行えます。
LCD制御レジスタ
LCDCRA 制御・状態レジスタA LCD使用許可、省電力、割込み等の設定
LCDCRB 制御・状態レジスタB クロック元、デューティ比、バイアス、セグメント制限の設定
LCDFRR フレームレートレジスタ クロックの分周設定（２段階）
LCDCCR コントラスト制御レジスタ 電極駆動時間・電圧の設定
LCDDR0〜19 データレジスタ 100ｾｸﾞﾒﾝﾄに対応するメモリ、詳細なビットの対応は下表のとおり
|
bit7 |
bit6 |
bit5 |
bit4 |
bit3 |
bit2 |
bit1 |
bit0 |
com0 |
com1 |
com2 |
com3 |
|
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
SEGn24 |
LCDDR3 |
LCDDR8 |
LCDDR13 |
LCDDR18 |
|
SEGn23 |
SEGn22 |
SEGn21 |
SEGn20 |
SEGn19 |
SEGn18 |
SEGn17 |
SEGn16 |
LCDDR2 |
LCDDR7 |
LCDDR12 |
LCDDR17 |
|
SEGn15 |
SEGn14 |
SEGn13 |
SEGn12 |
SEGn11 |
SEGn10 |
SEGn09 |
SEGn08 |
LCDDR1 |
LCDDR6 |
LCDDR11 |
LCDDR16 |
|
SEGn07 |
SEGn06 |
SEGn05 |
SEGn04 |
SEGn03 |
SEGn02 |
SEGn01 |
SEGn00 |
LCDDR0 |
LCDDR5 |
LCDDR10 |
LCDDR15 |
各ｂｉｔに１を書くと表示される、n:0-3
共通電極com番号、LCDDR4/9/14/19は不使用
共通電極com0に対応するｾｸﾞﾒﾝﾄはSEG000-024で、レジスタはＬＣＤＤＲ０−３ ｃｏｍ1-3も同様
今回の設定は事例を参考にして下記とした。
供給クロック（CPU）8MHz、1/3ﾊﾞｲｱｽ、1/4ﾃﾞｭｰﾃｨ、全セグメント使用
前値分周4096、分周6としてフレームレート約41Hz 8M/（8*4096*6)=40.7
駆動時間850us、バイアス電圧３．３V
LCD（H4042-DL）仕様
H4042-DLの仕様は、SK502データシートの中にあります。
ピン番号とセグメントの関係下記のとおり。
ＢＰ１−４が共通電極、atmega169のcom0-３に接続
atmega169のセグメント線seg0-24がピン04-29を接続、詳細下表のとおり 左から２桁のみセグメント記載（３−７桁も同様上表のピン番号を参照）
|
24 |
23 |
22 |
21 |
20 |
19 |
18 |
17 |
16 |
15 |
14 |
13 |
12 |
11 |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
seg 番号 |
|
19,24 |
17 |
15 |
16 |
18 |
13 |
11 |
12 |
14 |
9 |
21 |
20 |
10 |
7 |
23 |
22 |
8 |
5 |
26 |
25 |
6 |
4 |
29 |
28 |
27 |
ピン番号 |
| |
7桁 |
６桁 |
５桁 |
4桁 |
3桁 |
2M |
2P |
2N |
2D |
com3 |
| |
|
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|
|
|
|
|
|
|
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2L |
2E |
2G |
2C |
com2 |
| ： |
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|
|
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|
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2J |
2F |
2H |
2B |
com1 |
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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2K |
1 |
S1 |
2A |
com0 |
１はLCDの’１’、Ｓ１は１の下の’へ’マーク、
１桁目の表示、’６’、Ｓ６、X1のベルおよびＸ２の電池マークは表示できない（未接続）
例えば上図のパターンのように’Ａ’を表示させるにはＡＢＣＥFＧＬのセグメントをONさせる必要があり２桁目の場合、
seg3-0のbitで表すと、com３は0000、com2は1111、com1は0101、com0は0001となり
LCDDR0,5,10,15レジスタの下位4ビットにそれぞれ設定すればよいことになる。
3桁目は、seg4-7のためLCDDR0,5,10,15レジスタの上位4ビット同様に設定すれば’A’と表示される以下同様に
4桁目はLCDDR1,6,11,16レジスタの下位4ビット、5桁目はLCDDR1,6,11,16レジスタの上位4ビット
6桁目はLCDDR2,7,12,17レジスタの下位4ビット、7桁目はLCDDR2,7,12,17レジスタの上位4ビット
それぞれにセグメントパターンデータを設定すればよい。
英数字・アルファベットのパターンは、atmelのソースの中にあるのでそれを流用しました。
'A'の場合0x0f51
テストパターン表示
今まで内容を踏まえ、’ＫＵＮＩＯ＊’と表示させるソースを作りました。
atmega169のヒューズビットの設定は、H：10-11001、Ｌ：11100010、Ｘ：----1111で初期値から変更されている。
ブートローダは使わずリセット時のアドレスを$0000に戻すため、Hを10-11000に変更し、既存のhexファイルもsaveしてから
書き込みました。
ジョイスティックでコントラスト調整（上・下）と駆動時間の３パターン調整（左・右・ボタン）機能をつけました。
コントラストの調整ははっきり分かりますが、駆動時間の変更は変わらないような気がします。