我的 LCD 屏幕 (TC1602A-21T(R)(3)) 遇到了最令人困惑的问题。这是随 Arduino 套件一起出售的屏幕。
上下文如下：我正在 Arduino UNO 上的 ATMega328p 上执行裸机编程。所以这只是 C 和带有 avrdude 的 Makefile，没有 Arduino 库。我的目标是制作一个非常基本的类似键盘的设备，用户可以使用按钮在 LCD 屏幕上循环输入字符，保存该字符（有点像旧的翻盖手机，您必须使用 0-9 按钮循环显示字符） ，然后第三个按钮会将用户通过 ATMega328p 的 UART、USB 建立的字发送到带有 puTTY 终端监控 /dev/ttyACM0 的 PC。截至目前，我的测试是使用三个按钮中的两个：一个用于循环屏幕上的字符，另一个用于发送它。
我独立验证了UART通信在不同的项目中工作，并学会了成功控制LCD（基于HD44780U驱动程序和数据表），所以我知道这些组件本身工作得很好。将它们放在一起，我可以循环 LCD 上的字符，并通过 UART 至 USB 连接与 PC 发送它们，但是一旦我将 puTTY 或 Arduino 串行监视器连接到 /dev/ttyACM0，LCD被扔掉了。我失去了使用按钮在屏幕上循环字符的能力，但我已经验证了按钮本身正在工作，并且当输入引脚上的电压变高时，程序通过闪烁板载 LED 来正确监视输入电压（这应该触发一个字符循环）。我已经将所有按钮都与 4.7k 下拉电阻配对，所以我想我已经排除了浮动电压。我还可以发送字符，但如果其他所有方法都失败，我的代码将仅发送默认字母“A”。所以 UART 仍然可以工作，但我的 LCD 不行。
现在关键是：将我的 C 文件复制粘贴到 Arduino IDE 中，并通过 Arduino 闪存工具（我知道在 Linux 上使用 avrdude）进行闪存，将程序写入 LCD，问题就消失了！通过 PuTTY 或 Arduino 串行监视器进行监控时，通信不会崩溃。
我怀疑问题在于我的 Makefile 或我与 Arduino 引导加载程序交互的方式（或者更确切地说是缺乏）。我知道 UNO 上还有第二个 USB 桥协处理器，我在任何开发过程中都没有接触过它，所以这是一个很大的未知数。我希望它是 Makefile，因为它很容易纠正。我可以成功地编译并刷新这个文件，但出现上述问题。
CC = avr-gcc
CFLAGS = -g -mmcu=atmega328p -DF_CPU=16000000UL
OBJCOPY = avr-objcopy
AVR = sudo avrdude
AVRFLAGS = -F -v -p m328p -c arduino -P /dev/ttyACM0 -U flash:w:lcd.hex
default: lcd.elf
${OBJCOPY} -O ihex lcd.elf lcd.hex
lcd.o:
${CC} ${CFLAGS} -Os -c lcd.c -o lcd.o
lcd.elf: lcd.o
${CC} ${CFLAGS} -o lcd.elf lcd.o
flash:
${AVR} ${AVRFLAGS} lcd.hex
clean:
rm -rf *.o *.elf *.hex
作为参考，我还添加了程序的 UART 设置和主驱动程序代码，编辑了（大量）已完成的 LCD 设置代码。由于使用 Arduino 工具刷新时一切正常，因此我保守地假设我的设置不会破坏 LCD，并且我已正确阅读数据表。
这是基于 ATMega328p 数据表的 UART 设置：
void USART_Init()
{
/*
set baud rate. Baud prescaler is #def'ed to (((F_CPU / (BAUD_RATE * 16UL))) - 1u)
formula from Table 19-1 of ATMega328p datasheet
*/
UBRR0H = (uint8_t)(BAUD_PRESCALER >> 8u);
UBRR0L = (uint8_t)(BAUD_PRESCALER & 0xFFu);
/* bit format 8N1: 8data, 1stop, no parity */
UCSR0C |= (_BV(UCSZ01) | _BV(UCSZ00));
/* enable Tx line. Also tested with Rx line enabled with no difference */
UCSR0B |= _BV(TXEN0);
}
这是主要代码：
int main()
{
/* LOW is #def to 0; HIGH #def to 1 in redacted code */
uint8_t lastCharCycleState = LOW;
uint8_t lastSendState = LOW;
uint8_t pos = 0u;
uint8_t letter = (uint8_t)'A';
/* explicitly set PD7, PB1, PB0 to input */
DDRD &= ~_BV(DDD7);
/* currently unused third button */
/* DDRB &= ~_BV(DDB1); */
DDRB &= ~_BV(DDB0);
// arbitrarily large wait time for testing
_delay_ms(1000u);
LCD_Configure();
USART_Init();
// arbitrarily large wait time to ensure everything is setup right
_delay_ms(1000u);
while (1u)
{
/*
button press defined as transition from low to high state. PROCESS
macros are #def'ed in redacted code
*/
if ((LOW == lastCharCycleState) && (HIGH == PROCESS_CYCLE_INPUT))
{
lastCharCycleState = HIGH;
LCD_Write8Bits((uint8_t)DATA, letter);
/* reset DDRAM address after it autoincrements from the above data write */
LCD_Write8Bits((uint8_t)INSTRUCTION, (uint8_t)(0x80U | pos));
/* using characters 32 - 126 to include spaces, letters, and common symbols */
letter = (++letter % 126u);
if (32u > letter)
{
letter = 32u;
}
}
else if ((HIGH == lastCharCycleState) && (LOW == PROCESS_CYCLE_INPUT))
{/* button release defined as transition from high to low state */
lastCharCycleState = LOW;
}
if ((LOW == lastSendState) && (HIGH == PROCESS_SEND_INPUT))
{
USART_Transmit(letter);
_delay_ms(5u);
pos = 0u;
lastSendState = HIGH;
/* resets letter after display clear */
letter = (uint8_t)'A';
LCD_Write8Bits((uint8_t)INSTRUCTION, (uint8_t)CLEAR_DISPLAY);
}
else if ((HIGH == lastSendState) && (LOW == PROCESS_SEND_INPUT))
{
lastSendState = LOW;
}
}
// should not reach this point
return 0;
}
我已经进行了一些谷歌搜索，但还没有找到遇到此问题的人，而且我仍在查看 avrdude 文档，看看我是否破坏了某些内容。目前还没有运气。
正如 Dimich 所解释的，将 puTTY 连接到串行端口会将 DTR 信号发送到我的 MPU，重置它但不重置 LCD。通过手动重置测试解决了问题，因此我只需重置 LCD 即可恢复正常功能。