Основы взаимодействия Ардуино и дисплея LCD

Взаимодействие символьного Ардуино дисплея добавляет приятный элемент читаемости в проект. Многие из лучших проектов по всему миру демонстрируют спортивные дисплеи. Эти ЖК-дисплеи используются для отображения информации от микроконтроллера или любого подключенного к нему датчика. Например, можно создать систему контроля температуры, которая отображает данный показатель на Arduino. Можно сконструировать собственный спидометр, который отображает скорость на экране.

Вам точно пригодится: Генератор Символов LCD

В этом учебном пособии по Ардуино LCD вы найдете интерфейс с символами Arduino LCD i2c. Вы можете использовать информацию из этого текста для создания собственных проектов на основе ЖК-монитора.

Суть соединения дисплея с Ардуино

Display для Аrduino – это одно из самых простых устройств, которое можно использовать для отображения результатов проектов. Однако есть два различных типа данного устройства: графические и символьные. В этой статье используется персональный экран, так как он легче всего работает. Кроме того, в зависимости от размера экрана, существуют разные типы:

  • 16x2 символьный – 16 колонок и 2 строки;
  • 20x4 символов – 20 колонок и 4 строки.

Они также доступны в разных цветах:

  1. Зеленые с черными символами.
  2. Синие с белыми символами.
  3. Красные с черными символами.

Тем не менее, зеленые и синие экраны являются наиболее распространенными. Другие цвета встречаются редко. В этом уроке используется Аrduino display с синим символом 20x4. Микропроцессор взаимодействует с экраном через четыре линии передачи данных. Мы задействуем цифровые контакты на микроконтроллере, чтобы взаимодействовать с дисплеем и отображать на нем то, что мы хотим.

Подсветка на ЖК-дисплее активируется, когда дается питание 5 В от микроконтроллера до 15 на мониторе и заземляющим штырем 16. Кроме того, для регулировки контрастности сенсорного дисплея для Ардуино нужен потенциометр 10K.

Необходимые компоненты

Для создания дисплея для Ардуино понадобится следующее оборудование:

  1. Микроконтроллер Ардуино или Genuino.
  2. ЖК-экран, совместимый с драйвером Hitachi HD44780.
  3. Штыревые разъемы для припаивания к выводам ЖК-дисплея.
  4. Потенциометр 10 кОм.
  5. 220 Ом резистор.
  6. Соединительные провода.
  7. Макет.

ЖК-мониторы, совместимые с Hitachi; ими можно управлять в двух режимах: 4-битном или 8-битном. Для 4-битного режима требуется семь выводов ввода/вывода от Arduino LCD, а для 8-разрядного режима требуется 11 контактов. Для отображения текста на экране вы можете делать все в 4-битном режиме, поэтому пример показывает, как управлять 2x16 ЖК-дисплеем в 4-битном режиме.

Программирование

Теперь мы можем попробовать отобразить что-то на дисплее через Arduino ssd1306. Прежде чем вы это сделаете, вам необходимо загрузить библиотеку Arduino по ссылке - LiquidCrystal. Затем нужно извлечь папку «LiquidCrystal» из файла загрузки. А после скопируйте и вставьте папку «LiquidCrystal» в каталог микропроцессора, пример конечной директории результатов должен выглядеть так: arduino-1.0.5librariesLiquidCrystal.

Код LiquidCrystal Ардуино
Код LiquidCrystal Ардуино

Затем откройте свою среду разработки и перейдите к:

Файл → Примеры → LiquidCrystal → HelloWorld

Загрузите код в микроконтроллер. Пользователь увидит следующую информацию:

ЖК-дисплей Ардуино
ЖК-дисплей Ардуино

Обратите внимание, если вы используете экран 16x2, отредактируйте lcd.begin (20,4) на lcd.begin (16,2).

Процесс сборки

Первый шаг – припаять 16-контактные штыревые разъемы на Аrduino display. Затем вы можете использовать либо 16-контактный разъем для подключения к Ардуино, либо просто использовать разъем «женщина-женщина». Если вы впервые подключаетесь к микроконтроллеру, проще всего использовать макет.

Исходные соединения для светодиодного экрана и Arduino
Исходные соединения для светодиодного экрана и Arduino

Первое, что вам нужно сделать, прежде чем работать с жидкокристаллическим дисплеем, – проверить его. Для этого выполните соединения, как показано на диаграмме выше.

  • Подключите контакт 15 на мониторе к контакту 5V от Arduino 128х64 lcd spi.
  • Затем подключите вывод 16 на устройстве к выходу GND.

Эти контакты используются для питания подсветки ЖК-дисплея. Затем вам нужно настроить логические операции для устройства.

  • Для этого подключите вывод 1 на мониторе к выходу GND Arduino. Затем подключите контакт 2 на экране к выходу 5V Ардуино.
  • Затем вам нужно настроить потенциометр регулировки контрастности.

Возьмите потенциометр 10K и подключите первую клемму к выходу 5V Arduino, а второй – к контакту 3 и третьему терминалу к выходу GND.

Затем включите микропроцессор. Вы заметите, что подсветка на ЖК-дисплее включена. Кроме того, когда вы поворачиваете ручку на потенциометре, блоки символов на ЖК-дисплее становятся яркими/тусклыми. Посмотрите картинку ниже, чтобы узнать, о чем я говорю. Если монитор отображает то, что показано на фотографии ниже, это означает, что ваш экран настроен правильно! Если вы не смогли этого достичь, проверьте свои соединения и потенциометр.

Регулировка контрастности на устройстве
Регулировка контрастности на устройстве

Теперь нам нужно подключить линии передачи данных и другие контакты, которые работают с экраном. Ознакомьтесь с приведенной ниже схемой подключения.

Конечные соединения между Arduino, потенциометром и устройством
Конечные соединения между Arduino, потенциометром и устройством

Начнем с подключения контрольных проводов для ЖК-дисплея. Подключите контакт 5 (RW) монитора к контакту GND от Arduino. Этот контакт не используется и служит для чтения/записи. Затем подключите контакт 4 (RS) экрана к цифровому выходу 7 Arduino. Штырек RS используется для указания на ЖК-дисплее, отправляем ли мы данные или команды (чтобы изменить положение курсора).

Затем подключите контакт 6 (EN) ЖК-дисплея к цифровому выходу Arduino 8. EN – это контактное гнездо на устройстве, оно используется, чтобы сообщить монитору, что данные готовы для чтения.

Затем мы должны подключить четыре вывода данных на устройстве. Подсоедините контакт 14 (DB7) экрана к цифровому выступу 12 Arduino. Затем подключите контакт 13 (DB6) монитора к цифровому выходу 11 Arduino. Затем вывод 12 на мониторе (DB5) на цифровой вывод 10, затем Вывод LCD № 11 (DB4) на цифровой вывод 9.

Вот и все, вы закончили подключать ЖК-дисплей к Arduino. Вы заметите, что между управляющими выводами и выводами данных на ЖК-дисплее есть четыре несвязанных контакта, как показано ниже.

Паяные 16-контактные разъемы
Паяные 16-контактные разъемы

Запуск и тестирование

Попробуйте переделать код для сенсорного устройства. В принципе, для управления текстом на ЖК-дисплее есть три основные функции:

  1. begin (итоговые столбцы, общие строки). Эта функция используется внутри setup () для инициализации размера используемого дисплея. Если это 20x4, то: lcd.begin (20,4), иначе, если это 16x2, тогда: lcd.begin (16,2).
  2. setCursor (номер столбца, номер строки) – эта функция помещает курсор на устройстве в нужное положение. Любой текст, отображаемый после этой функции, начнется с указанной вами позиции. Например, используйте: lcd.setCursor (4,0), т. е. пятый столбец и первую строку (начиная с 0,0).
  3. print («текст») – эта функция используется для печати текста на ЖК-дисплее. Какая бы ни была строка внутри «», она отображается на дисплее.

Вот и все, теперь можно добавить полученное устройство к проектам.