Жк дисплей для ардуино: инструкция по подключению и примеры использования [Амперка / Вики] — БилдоМан

Содержание

инструкция по подключению и примеры использования [Амперка / Вики]

Текстовый экран 16×2 пригодится для вывода показаний датчиков, отображения простых меню, подсказок и приветствий.

Видеообзор

Примеры работы для Arduino

В качестве примера подключим дисплей к управляющей плате Arduino Uno.

Подключение к Arduino

Для коммуникации понадобится Breadboard Half и соединительные провода «папа-папа».

Вывод	Обозначение	Пин Arduino Uno
1	GND	GND
2	VCC	5V
3	VO	GND
4	RS	11
5	R/W	GND
6	E	12
7	DB0	—
8	DB1	—
9	DB2	—
10	DB3	—
11	DB4	5
12	DB5	4
13	DB6	3
14	DB7	2
15	VCC	5V
16	GND	GND

Для упрощения работы с LCD-дисплеем используйте встроенную библиотеку Liquid Crystal. В ней вы найдёте примеры кода с подробными комментариями.

Вывод текста

Для вывода первой программы приветствия, воспользуйтесь кодом вроде этого:

hello-amperka.ino

// подключаем стандартную библиотеку LiquidCrystal
#include <LiquidCrystal.h>
 
// инициализируем объект-экран, передаём использованные 
// для подключения контакты на Arduino в порядке:
// RS, E, DB4, DB5, DB6, DB7
LiquidCrystal lcd(11, 12, 5, 4, 3, 2);
 
void setup() {
  // устанавливаем размер (количество столбцов и строк) экрана
  lcd.begin(16, 2);
  // печатаем первую строку
  lcd.print("Hello world");
  // устанавливаем курсор в колонку 0, строку 1
  // на самом деле это вторая строка, т.к. нумерация начинается с нуля
  lcd.setCursor(0, 1);
  // печатаем вторую строку
  lcd.print("Do It Yourself");
}
 
void loop() {
}

Кириллица

Существует два способа вывода кириллицы на текстовые дисплеи:

Рассмотрим оба способа более подробно.

Таблица знакогенератора

Дисплейный модуль хранит в памяти две страницы знакогенератора, которые состоят из различных символов и букв.

Для вывода символа на дисплей необходимо передать его номер в шестнадцатеричной системе из таблицы знакогенератора.

Так букве Я соответствует код B1 в шестнадцатеричной системе. Чтобы передать на экран строку «Яndex», необходимо в явном виде с помощью последовательности \x##

встроить в строку код символа:

lcd.print("\xB1ndex");

Вы можете смешивать в одной строке обычные символы и явные коды как угодно. Единственный нюанс в том, что после того, как компилятор в строке видит последовательность \x, он считывает за ним все символы, которые могут являться разрядами шестнадцатеричной системы даже если их больше двух. Из-за этого нельзя использовать символы из диапазона 0-9 и A-F следом за двузначным кодом символа, иначе на дисплее отобразится неправильная информация. Чтобы обойти этот момент, можно использовать тот факт, что две записанные рядом строки склеиваются.

Сравните две строки кода для вывода надписи «Яeee»:

lcd.print("\xB1eee"); // ошибка
lcd.print("\xB1""eee"); // правильно

Используя полученную информацию выведем на дисплей сообщение «Привет, Амперка!»:

hello-amperka-rus.ino

// подключаем стандартную библиотеку LiquidCrystal
#include <LiquidCrystal.h>
 
// инициализируем объект-экран, передаём использованные 
// для подключения контакты на Arduino в порядке:
// RS, E, DB4, DB5, DB6, DB7
LiquidCrystal lcd(11, 12, 5, 4, 3, 2);
 
void setup() {
  // устанавливаем размер (количество столбцов и строк) экрана
  lcd.begin(16, 2);
  // устанавливаем курсор в колонку 5, строку 0
  // на самом деле это первая строка, т.к. нумерация начинается с нуля
  lcd.setCursor(5, 0);
  // печатаем первую строку
  lcd.print("\xA8""p""\xB8\xB3""e\xBF");
  // устанавливаем курсор в колонку 3, строку 1
  // на самом деле это вторая строка, т.  к. нумерация начинается с нуля
  lcd.setCursor(3, 1);
  // печатаем вторую строку
  lcd.print("o\xBF A\xBC\xBE""ep\xBA\xB8");
}
 
void loop() {
}

Переключение страниц знакогенератора

Дисплейный модуль хранит в памяти две страницы знакогенератора. По умолчанию установлена нулевая страница. Для переключения между страницами используйте методы:

 // переключение с нулевой страницы на первую
command(0x101010);
// переключение с первой страницы на нулевую
command(0x101000);

Дисплей не может одновременно отображать символы разных страниц.

Рассмотрим пример, в котором одна и та же строка будет отображаться по-разному — в зависимости от выбранной страницы.

change-page.ino

// Подключаем стандартную библиотеку LiquidCrystal
#include <LiquidCrystal.h>
 
// Инициализируем объект-экран, передаём использованные 
// для подключения контакты на Arduino в порядке:
// RS, E, DB4, DB5, DB6, DB7
LiquidCrystal lcd(11, 12, 5, 4, 3, 2);
 
void setup() {
  // устанавливаем размер (количество столбцов и строк) экрана
  lcd.  begin(16, 2);
  // устанавливаем курсор в колонку 5, строку 0
  // на самом деле это первая строка, т.к. нумерация начинается с нуля
  lcd.setCursor(5, 0);
  // печатаем  строку
  lcd.print("\x9b\x9c\x9d\x9e\x9f");
}
 
void loop() {
  // устанавливаем 0 станицу знакогенератора (стоит по умолчанию) 
  lcd.command(0b101000);
  // ждём 1 секунду
  delay(1000);
  // устанавливаем 1 станицу знакогенератора
  lcd.command(0b101010);
  // ждём 1 секунду
  delay(1000);
}

Полную таблицу символов с кодами можно найти в документации к экрану.

Использование библиотеки LiquidCrystalRus

Совсем не обязательно мучатся со знакогенератором, чтобы вывести русский символ. Для решения проблемы скачайте и установите библиотеку LiquidCrystalRus.

Это копия оригинальной библиотеки LiquidCrystal с добавлением русского языка. Добавленный в библиотеку код трансформирует русские символы UTF8 в правильные коды для текстового экрана.

В качестве примера выведем фразу «Привет от Амперки» на дисплей.

hello-amperka-rus-custom-library.ino

// подключаем библиотеку LiquidCrystalRus
#include <LiquidCrystalRus.h>
 
// инициализируем объект-экран, передаём использованные 
// для подключения контакты на Arduino в порядке:
// RS, E, DB4, DB5, DB6, DB7
LiquidCrystalRus lcd(11, 12, 5, 4, 3, 2);
 
void setup() {
  // устанавливаем размер (количество столбцов и строк) экрана
  lcd.begin(16, 2);
  // устанавливаем курсор в колонку 5, строку 0
  // на самом деле это первая строка, т.к. нумерация начинается с нуля
  lcd.setCursor(5, 0);
  // печатаем первую строку
  lcd.print("Привет");
  // устанавливаем курсор в колонку 3, строку 1
  // на самом деле это вторая строка, т.к. нумерация начинается с нуля
  lcd.setCursor(3, 1);
  // печатаем вторую строку
  lcd.print("от Амперки");
}
 
void loop() {
}

Примеры работы для Espruino

В качестве примера подключим дисплей к управляющей плате Iskra JS.

Подключение к Iskra JS

Для коммуникации понадобится Breadboard Half и соединительные провода «папа-папа».

Вывод	Обозначение	Пин Iskra JS
1	GND	GND
2	VCC	5V
3	VO	GND
4	RS	P11
5	R/W	GND
6	E	P12
7	DB0	—
8	DB1	—
9	DB2	—
10	DB3	—
11	DB4	P5
12	DB5	P4
13	DB6	P3
14	DB7	P2
15	VCC	5V
16	GND	GND

Для работы с LCD-дисплеем из среды Espruino существует библиотека HD44780.

Вывод текста

Для вывода программы приветствия, воспользуйтесь скриптом:

hello-amperka.js

// создаём переменную для работы с дисплеем
// HD44780 — контроллер монохромных жидкокристаллических знакосинтезирующих дисплеев
var lcd = require("HD44780").connect(P11,P12,P5,P4,P3,P2);
// печатем первую строку
lcd.print("Hello world");
// устанавливаем курсор в колонку 0, строку 1
// на самом деле это вторая строка, т.к. нумерация начинается с нуля
lcd.setCursor(0, 1);
// печатаем вторую строку
lcd.print("Do It Yourself");

Кирилица

Вывод кирилицы на дисплей с помощью платформы Iskra JS доступен через встроенную в дисплей таблицу знакогенератора.

Таблица знакогенератора

Так букве Я соответствует код B1 в шестнадцатеричной системе. Чтобы передать на экран строку «Яndex», необходимо в явном виде с помощью последовательности \x## встроить в строку код символа:

lcd.print("\xB1ndex");

Вы можете смешивать в одной строке обычные символы и явные коды как угодно. Единственный нюанс в том, что после того, как компилятор в строке видит последовательность \x, он считывает за ним все символы, которые могут являться разрядами шестнадцатеричной системы даже если их больше двух. Из-за этого нельзя использовать символы из диапазона 0–9 и A–F следом за двузначным кодом символа, иначе на дисплее отобразится неправильная информация. Чтобы обойти этот момент, можно использовать тот факт, что две строки записанные рядом склеиваются.

Сравните две строки кода для вывода надписи «Яeee»:

lcd.print("\xB1eee"); // ошибка
lcd.print("\xB1"+"eee"); // правильно

Используя полученную информацию выведем на дисплей сообщение «Привет, Амперка!»:

hello-amperka-rus. js

// создаём переменную для работы с дисплеем
// HD44780 — контроллер монохромных жидкокристаллических знакосинтезирующих дисплеев
var lcd = require("HD44780").connect(P11,P12,P5,P4,P3,P2);
// устанавливаем курсор в колонку 5, строку 0
// на самом деле это первая строка, т.к. нумерация начинается с нуля
lcd.setCursor(5, 0);
// печатаем первую строку
lcd.print("\xA8"+"p"+"\xB8\xB3"+"e\xBF");
// устанавливаем курсор в колонку 3, строку 1
// на самом деле это вторая строка, т.к. нумерация начинается с нуля
lcd.setCursor(3, 1);
// печатаем вторую строку
lcd.print("o\xBF"+" A\xBC\xBE"+"ep\xBA\xB8");;

Переключение страниц знакогенератора

// переключение с нулевой страницы на первую
command(0x101010);
// переключение с первой страницы на нулевую
command(0x101000);

Дисплей не может одновременно отображать символы разных страниц.

change-page.js

// создаём переменную для работы с дисплеем
// HD44780 — контроллер монохромных жидкокристаллических знакосинтезирующих дисплеев
var lcd = require("HD44780").connect(P11,P12,P5,P4,P3,P2);
// создаём переменную состояния
var state = false;
// устанавливаем курсор в колонку 5, строку 0
// на самом деле это первая строка, т.к. нумерация начинается с нуля
lcd.setCursor(5, 0);
// печатаем первую строку
lcd.print("\x9b\x9c\x9d\x9e\x9f");
 
setInterval(function() {
  // каждую секунду меняем переменую состояния
  state = !state;
  // вызываем функцию смены адреса страницы
  lcdChangePage();
}, 1000);
 
function lcdChangePage () {
  if (state) {
    // устанавливаем 0 станицу знакогенератора (стоит по умолчанию) 
    lcd.write(0b101000, 1);
  } else {
    // устанавливаем 1 станицу знакогенератора
    lcd.write(0b101010, 1);
  }
}

Полную таблицу символов с кодами можно найти в документации к экрану.

Комнатный термометр

Дисплей удобен для отображения показаний модулей и сенсоров. Сделаем задатки «Умного Дома», а именно «комнатный термометр».

Что понадобится

Как собрать

Возьмите Troyka Shield и установите сверху на управляющую плату — Arduino или Iskra JS.
Подключите аналоговый термометр к управляющей плате через 3-проводной шлейф к аналоговому пину A0. В итоге должна получится схема.
Прошейте управляющую платформу кодом, приведённым ниже.

Скетч для Arduino

thermometer-room.ino

// подключаем стандартную библиотеку LiquidCrystal
#include <LiquidCrystal.h>
 
// инициализируем объект-экран, передаём использованные 
// для подключения контакты на Arduino в порядке:
// RS, E, DB4, DB5, DB6, DB7
LiquidCrystal lcd(11, 12, 5, 4, 3, 2);
 
// пин датчика температуры
#define TEMPERATURE_PIN  A0
 
void setup() {
  // устанавливаем размер (количество столбцов и строк) экрана
  lcd. begin(16, 2);
}
 
void loop() {
  // очищаем дисплей
  lcd.clear();
  // устанавливаем курсор в колонку 3, строку 0
  // на самом деле это первая строка, т.к. нумерация начинается с нуля
  lcd.setCursor(3, 0);
  // считываем показания с датчика температуры
  int sensorADC = analogRead(A0);
  // переводим значения с АЦП в вольты
  float sensorVoltage = sensorADC * (5.0 / 1023.0);
  // переводим вольты в градусы цельсия
  int temperature = (sensorVoltage - 0.5) * 100;
  // выводим результат на дисплей
  lcd.print("Temp=");
  lcd.print(temperature);
  lcd.print("\x99""C");
  delay(500);
}

Скрипт для Iskra JS

thermometer-room.js

// создаём переменную для работы с дисплеем
// HD44780 — контроллер монохромных жидкокристаллических знакосинтезирующих дисплеев
var lcd = require("HD44780").connect(P11,P12,P5,P4,P3,P2);
 
// создаём переменную для работы с датчиком температуры
var thermometer = require('@amperka/thermometer')
 .connect(A0);
 
// каждую секунду считываем данные с датчика температуры и выводим на дисплей
setInterval(function() {
  var celsius = thermometer. read('C');
  lcd.setCursor(3, 0);
  lcd.print("Temp="+ celsius.toFixed(0) + "\x99"+"C");
}, 1000);

Элементы платы

Дисплей

Дисплей MT-16S2H умеет отображать все строчные и прописные буквы латиницы и кириллицы, а также типографские символы. Для любителей экзотики есть возможность создавать собственные иконки.

Экран выполнен на жидкокристаллической матрице, которая отображает 2 строки по 16 символов. Каждый символ состоит из отдельного знакоместа 5×8 пикселей.

Контроллер дисплея

Матрица индикатора подключена к встроенному чипу КБ1013ВГ6 с драйвером расширителя портов, которые выполняют роль посредника между экраном и микроконтроллером.

Контроллер КБ1013ВГ6 аналогичен популярным чипам зарубежных производителей HD44780 и KS0066, что означает совместимость со всеми программными библиотеками.

Контакты подключения

На плате дисплея выведено 16 контактов для подведения питания и взаимодействия с управляющей электроникой.

Вывод	Обозначение	Описание
1	GND	Общий вывод (земля)
2	VCC	Напряжение питания (5 В)
3	VO	Управление контрастностью
4	RS	Выбор регистра
5	R/W	Выбор режима записи или чтения
6	E	Разрешение обращений к индикатору (а также строб данных)
7	DB0	Шина данных (8-ми битный режим)(младший бит в 8-ми битном режиме)
8	DB1	Шина данных (8-ми битный режим)
9	DB2	Шина данных (8-ми битный режим)
10	DB3	Шина данных (8-ми битный режим)
11	DB4	Шина данных (8-ми и 4-х битные режимы)(младший бит в 4-х битном режиме)
12	DB5	Шина данных (8-ми и 4-х битные режимы)
13	DB6	Шина данных (8-ми и 4-х битные режимы)
14	DB7	Шина данных (8-ми и 4-х битные режимы)
15	LED+	Питания подсветки (+)
16	LED–	Питания подсветки (–)

Обратите внимания, что физические контакты подсветки экрана 15 и 16 расположены не в порядком соотношении с другими пинами экрана.

Питание

Экран совместим со всеми контроллерами с логическим напряжением от 3,3 до 5 вольт. Но для питания самого индикатора (пин VCC) необходимо строго 5 вольт. Если в вашем проекте нет линии 5 вольт, обратите внимание на дисплей текстовый экран 16×2 / I²C / 3,3 В.

Интерфейс передачи данных

Дисплей может работать в двух режимах:

8-битный режим — в нём используются и младшие и старшие биты (DB0—DB7)
4-битный режим — в нём используются только младшие биты (DB4—DB7)

Использовать восьмибитный режим не целесообразно. Для его работы требуется на четыре дополнительные ноги, а выигрыша по скорости практически нет.

Габаритный чертёж

Характеристики

Тип дисплея: текстовый
Цвет: монохромный
Технология: LCD (Liquid Crystal Display)
Индикация: 2 строки по 16 символов
Драйвера матрицы: КБ1013ВГ6
Интерфейс: параллельный 4/8 бит
Тип подсветки: LED
Цвет подсветки (зависит от модели): красный / зелёный / синий / чёрный / янтарный
Цвет символов (зависит от модели): зелёный / чёрный / белый
Напряжение питания: 5 В
Максимальный ток потребления: 1 мА
Потребляемый ток подсветки: 100 мА
Напряжение логических уровней: 3,3–5 В
Габариты: 84×44×13 мм

Ресурсы

Дисплей LCD 1602 I2C Arduino

Arduino LCD 1602 I2C дисплей — это жидкокристаллический, текстовый, двух строчный, 16 знакомест в каждой строке, цифровой I2C индикатор с подсветкой. Представляющий из себя модуль Arduino. Каждое знакоместо имеет разрешение 8 x 5 точек. Общее количество точек экрана 1280 пикселей. Подсветка дисплея белая, светодиодная. Цвет жидких кристаллов тёмно-синий. Получается красивый белый текст на синем фоне. Дисплей основан на контроллере HD44780 и предназначен для отображения любой текстовой информации, в совокупности с Ардуино или другим контроллерами. Благодаря дополнительно установленному I2C модулю расширения портов на микросхеме PCF85741, дисплей стало очень просто подключить к любому микроконтроллеру. Схему подключения смотрите на изображении выше.

При первом включении нужно с обратной стороны устройства, потенциометром отрегулировать контрастность. Иначе Вы будете долго думать почему дисплей ничего не отображает. Если Вы не хотите использовать подсветку, то нужно удалить перемычку на плате интерфейса I2C. Для быстрого старта скачайте библиотеку LiquidCrystal I2C и загрузите пример «demo» в Ваш микроконтроллер. Если все подключено без ошибок, то дисплей сразу начнет демонстрирровать свои возможности. Для русификации шрифтов дисплея, Вам потребуется библиотека LCD 1602 RUS. Установите эту библиотеку и после чего Вы сможете выводить на экран дисплея, слова русскими буквами. Если Вы захотите создать свой скетч для Ардуино, то Вам понадобится описание функций библиотеки LiquidCrystal.

Характеристики Ардуино lcd 1602 дисплея:

I2C интерфейс на микросхеме	PCF85741
Контролер дисплея	HD44780
Регулировка контрастности	Есть
Количество строк	2
Количество символов в строке	16
Общее количество символов	32
Размер пикселя	0,5 x 0,5 мм
Размеры платы индикатора	80 х 36 х 15 мм
Видимая область экрана	64,5 х 14 мм
Количество пикселей в знаке	40
Цвет фона	синий
Цвет подсветки	белый
Напряжение питания	5 В
Диапазон рабочих температур	0 — 60º C

Видео подключение Arduino к I2C LCD 1602 дисплею:

Ардуино дисплей: подключение к плате, программирование

Взаимодействие символьного Ардуино дисплея добавляет элементы читаемости в проекты для отображение температуры или влажности.

Дисплеи и платы

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.

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:

16×2 символьный – 16 колонок и 2 строки;
20×4 символов – 20 колонок и 4 строки.

Они также доступны в разных цветах:

Зеленые с черными символами.
Синие с белыми символами.
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 20×4. 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:

Микроконтроллер Ардуино или Genuino.
ЖК-экран, совместимый с драйвером Hitachi HD44780.
Штыревые разъемы для припаивания к выводам ЖК-дисплея.
Потенциометр 10 кОм.
220 Ом резистор.
Соединительные провода.
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 2×16 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

Затем откройте свою среду разработки и перейдите к:

Файл → Примеры → LiquidCrystal → HelloWorld

Загрузите код в микроконтроллер. Пользователь увидит следующую информацию:

ЖК-дисплей Ардуино

Обратите внимание, если вы используете экран 16×2, 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

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

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

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

Запуск и тестирование

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

begin (итоговые столбцы, общие строки). Эта функция используется внутри setup () для инициализации размера используемого дисплея. Если это 20×4, то: lcd.begin (20,4), иначе, если это 16×2, тогда: lcd.begin (16,2).
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).
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.

Символьный ЖК дисплей 1604. Технический обзор символьного ЖК дисплея. Описание, характеристики и тест ЖК дисплея 1604

Этот дисплей лежит у меня уже довольно давно, но вот написать обзор руки дошли только сейчас. По большому счету вряд ли я скажу что-то особо новое так как данный тип дисплеев распространен так, что мало найдется радиолюбителей которые о нем не знают. Отличие от распространенных моделей 1602 и 2004 только в том, что здесь 16 символов в четырех строках.

На момент заказа дисплей стоил немного дешевле, но особо сути это не меняет. Упакован на вид неплохо, но упаковка мягкая, потому в процессе доставки он мог быть запросто поврежден острым углом какой нибудь другой посылки.

Но к счастью все обошлось, по крайней мере внешне он был цел 🙂 Покупать решил в Китае потому, что нужен он мне был не особо срочно, а цена была ниже чем у нас. Но стоит учитывать, что у нас обычно продают дисплеи Winstar, которые имеют кириллицу, в Китае дисплеи только с латиницей.

Дисплей самый обычный, LCD, для сравнения табличка разновидностей дисплеев, здесь показано какие сейчас варианты есть на рынке.
1. OLED, дорого, качественно, но есть вопросы к долговечности при определенных условиях.
2. LCD, дешево, но самое низкое качество изображения из всех
3. VFD, ну это классика, дорого, также качественно, но большое энергопотребление
4. VATN, компромисс между OLED и LCD.

Конечно есть еще к примеру TFT, но символьных таких я не встречал, потому здесь их нет.

Фото в реальности в том же порядке как перечислено выше, матричного/символьного VFD у меня пока нет, потому фото из интернета, остальные я пробовал сам.

К плате претензий не возникло, все аккуратно и красиво. Размеры платы 87х60мм.

Больше размеров есть в чертеже, но по обычно достаточно знать размеры платы, потому как остальное фактически привязано к ним.

В качестве подсветки работают два светодиода, у привычных 1602 обычно один. Здесь надо иметь в виду два важных нюанса:
1. Если подсветка в виде светодиода, как здесь, то обычно на ее питание подается просто 5 Вольт, токоограничивающий резистор стоит на плате дисплея. Чаще всего китайские модели
2. Если подсветка выполнена в виде специального плоского модуля, то там нужно ограничивать ток внешним резистором, на плате дисплея его нет. В основном дисплеи от Winstar.

Кроме того, у второго типа ток потребления заметно выше, порядка 150-220 мА, у первого варианта (как в обзоре) около 10-15 мА.

В данном обзоре показан дисплей с негативным отображением (темный фон, светлые символы), синим фотоном и белыми символами, но реально существует просто тьма вариантов цветов символов и фона.

Еще пару слов о подключении. В принципе здесь все стандартно, но мне попадались дисплеи и обратным подключением или питания или подсветки, уже не вспомню, но лучше перед подключением проверить.
Кроме того существует как минимум три варианта размещения контактов для подключения:
1. Верхнее (как у обозреваемого)
2. Нижнее
3. Боковое, обычно слева.

При покупке на это надо обращать внимание, потому как замена верхнего на нижний несколько…. неудобна.

Назначение контактов для подключения.

Дисплей очень похож на 2004, что вполне логично, 2004 немного длиннее.

Для проверки дисплея можно использовать как целевую плату, так в общем-то и любую другую. Даже если у вас на плате стоит дисплей 1602, то 16004 или 2004 также будет работать, правда строки текста будут смещены, но для просто проверки работоспособности этого хватает.
В моем случае для проверки использовалось то устройство, для которого он покупался.

Вообще в данном случае у меня была не только проверка дисплея, а и попутно регулировка контрастности так как регулировочный резистор находился между основной платой и дисплеем.

Регулировка контрастности производится изменением напряжения на соответствующем выводе индикатора ( Vo). Чаще всего регулировка происходит только от нуля до некоего положительного напряжения, но в некоторых ситуациях может потребоваться и отрицательное. Кроме того, иногда после замены дисплея необходима повторная регулировка.

Если вы только подключили дисплей к новому устройству, то очень большой шанс, что на экране вы ничего не увидите, либо увидите слишком контрастное изображение когда видно и сами знакоместа, именно так выглядит не отрегулированный контраст, вращением подстроечного резистора добиваемся нормальной контрастности. После регулировки переменный резистор можно заменить на два постоянных, особенно если дисплей будет эксплуатироваться в тяжелых условиях.

Подключил дисплей на весу, хотя конечно так делать не рекомендуется, но переходник лень было паять. Отрегулировал контраст.

Отрицательное напряжение регулировки контраста обычно необходимо для дисплеев по технологии VATN, но при этом у него на плате нашелся и инвертор, откуда можно его взять. Контраст обычных дисплеев регулируется положительным напряжением. В одном из обзоров я описывал доработку, где сначала поставил подстроечный резистор, отрегулировал контраст, а потом запаял на это место постоянный резистор.
Вообще практически во всех случаях регулировка контраста находится на плате устройства, на дисплей же подается уже напряжение регулировки, потому у переделанного VATN я этот контакт больше никуда не подключал.

Вот здесь обозреваемый дисплей уже подключен и настроен на работу с моим устройством.

Углы обзора у данного типа дисплеев обычно очень унылые, потому как по мне, то единственное их преимущество — цена, ну может еще распространенность.

Со вспышкой немного получше, кстати выше на самом деле был включен верхний свет в комнате, но сам по себе дисплей светит ярко, потому фотоаппарат автоматически снижает чувствительность и получаем ерунду.

При нормальном взгляде, а не вскользь, экран читается вполне нормально, в реальности выглядит как нечто среднее между этими фото, ну может немного ближе к правому, но не сильно.

Для сравнения дисплей по технологии VATN при заметно большем угле зрения, вот здесь местами действительно почти вскользь.

Ну и конечно OLED, здесь в плане углов видимости вообще все просто отлично, я даже не представляю ситуаций, когда изображение может не читаться. Но у OLED высокая цена и срок службы меньше.

А это уже картинка из рекламы, в принципе примерно похоже на показанное выше.

Но на результат влияет еще и то, под какой угол изначально ориентирован дисплей, основных вариантов два 12 и 6 часов, в первом варианте предполагается взгляд сверху, во втором снизу.
Как пример, первый вариант используется для приборов, где экран расположен вертикально и вы смотрите на него как бы сверху, второй вариант подходит для устройств, где экран установлен горизонтально, например у переносных мультиметров.
Кроме того на угол обзора немного влияет контрастность, изменением которой можно добиться более качественного изображения, но следует учитывать, что 12ч дисплей можно настроить для варианта 6ч, а вот наоборот, 6ч в в 12ч результат будет хуже.

Для примера дисплей который сверху читается лучше, чем снизу.

Более правильное положение положение для подобного дисплея, когда вы на него смотрите именно сверху, а дисплей расположен вертикально.

Обозреваемый дисплей ориентирован под «6 часов», потому для него более правильный такой вариант. Иногда можно получить хуже результат, чем планировалось изначально, но не по вине самого дисплея, а скорее из-за неправильного подбора.

Кроме того уже существуют дисплеи с изменяемым углом обзора, например на картинке прототип одного из них, слева широкий угол, справа узкий, когда сбоку ничего не видно.

На похожем принципе фирма Sharp выпускала панели имеющие возможность вывода сразу нескольких изображений для разных зон видимости.
Еще такие матрицы планировалось использовать в автомобилях, где водитель видит на экране одну информацию, а пассажир совсем другую, например смотрит фильм.

Причем насколько я понимаю, выпускались телевизоры с подобными панелями серийно, но вот как-то не помню чтобы они были у нас в продаже. В любом случае обозреваемого ЖК экрана подобное касается ну очень косвенно, да и вообще это тема совсем другого разговора.

OLED дисплеи были показаны в обзорах:
Мощного БП 60 Вольт 20 Ампер — ссылка
Аудио ЦАП — ссылка

VATN присутствовал в обзоре измерителя LCR — ссылка

Также у меня был и VFD в обзоре регулятора громкости — ссылка.

Итоги будут краткими, дисплей самый обычный, как сейчас принято говорить — тысячи их, хотя наверное корректнее сказать — миллионы, так как распространены они ну очень широко. Работает нормально, «на свои деньги», от себя могу сказать, что если хочется бескомпромиссно, то это OLED, если в планах получить и неплохое изображение, но денег мало, то VATN, ну а если решили добавить себе домой «теплого лампового» изображения, то VFD. Во всех остальных случаях скорее всего придется обойтись банальным LCD, как показан в обзоре.
Лично мне больше по душе либо OLED либо VFD, но что один, что другой стоят приличных денег, а в случае с VFD некоторые модели вообще купить почти невозможно. Например есть VFD 2002, но вот 1602 большая редкость, аналогично с 2004, их еще как-то можно найти, но 1604 я не встречал. Альтернатива — матричные, но я не программист чтобы адаптировать один вместо другого.

На этом на сегодня все, надеюсь что было полезно, ну или по крайней мере интересно.

Какие бывают Arduino LCD дисплеи — Arduino Mania

При разработке проектов Arduino, часто приходится использовать дисплеи для вывода информации. Дисплеи эти бывают разные и иногда начинающий разработчик ставит перед собой вопрос, — какой использовать? Давайте разберемся в этих непонятных аббревиатурах: LCD, TFT, OLED

Все имеющиеся в продаже Arduino LCD дисплеи можно поделить на две основные группы:

Сегментные – экраны простого типа, ныне используются в основном для отображения небольшого количества информации, вроде температуры.
LCD или ЖК-дисплеи (жидкокристаллические) – на экраны такого рода уже можно вывести информации побольше. Например, температуру с информационным словом (Temp — 16С).

Сегментный дисплей – это тема отдельной статьи, здесь будем говорить только о ЖК дисплеях.

Разновидности Arduino LCD дисплеев

В интернет – магазинах часто встречаются экраны трех видов:

- LCD — это обычный монохромный дисплей, который позволяет выводить символы определенного количества и размера. Отличным примером может служить lcd дисплей arduino 1602. Экран может отображать две строки по 16 символов каждая. Обычно этого хватает с лихвой для отображения информации в проектах Arduino для начинающих. Есть варианты с кнопками – lcd keypad shield.
- TFT — это графический дисплей, который позволяет отображать не только символы, но и изображения. Качество изображения зависит от разрешения экрана. TFT экраны стоят на порядок дороже, особенно сенсорные. Но и результат гораздо выше.Дисплеи Arduino LCD TFT отлично подходят для проектов с построением графиков. Есть варианты с шилдов с возможностью подключения SD – карты. Сенсорные варианты хороши возможностью реализации кнопок на одном шилде с экраном, что в свою очередь позволяет экономить на цифровых выходах.
- OLED — это тот же TFT экран только вместо жидких кристалов используются светодиоды, что дает большой угол обзора, сочную картинку и меньшее потребление энергии. Однако, их цена на сегодняшний день очень велика, чтобы использовать в проектах Arduino для начинающих.

Видео проектов с применением LCD дисплеев Ардуино

Начинающие разработчики, как правило реализуют свои проекты с применением обычного LCD 1602, видео ниже демонстрирует, что представляет из себя экранчик, в конце видео можно посмотреть, как дисплей отображает символы.

Отличное видео демонстрации работы дисплея arduino tft. Паренек рассказывает, как подключить его, показывает примеры вывода графической и текстовой информации на экран. Еще упоминает о выводе текста в Arduino tft на русском языке. Интересное видео, рекомендую.

Пример работы с OLED LCD Display Module I2C 0.96 в среде Arduino. Подробная видео инструкция по применению, от подключения, до установки библиотеки.

К выбору экрана нужно подходить из требований проекта. Например, если в планах выводить временной график температуры, то лучше использовать TFT дисплей, если нужно отображать пару значений, достаточно обойтись arduino lcd 1602 или даже сегментным. OLED дисплеи Ардуино можно применить, когда остро встает проблема потребления электроэнергии.

Метки: Метки LCD LCD 1602 oled tft дисплей

Как подключить lcd дисплей

Видеообзор

Подключение и настройка

Дисплей MT-16S2H предназначен для вывода текста на латинице и кириллице.

Экран имеет 16 контактов для питания логики, взаимодействия с управляющей электроникой и подсветки.

Вывод	Обозначение	Описание
1	GND	Общий вывод (земля)
2	Vcc	Напряжение питания (3,3—5 В)
3	Vo	Управление контрастностью
4	RS	Выбор регистра
5	R/W	Выбор режима записи или чтения
6	E	Разрешение обращений к индикатору (а также строб данных)
7	DB0	Шина данных (8-ми битный режим)(младший бит в 8-ми битном режиме)
8	DB1	Шина данных (8-ми битный режим)
9	DB2	Шина данных (8-ми битный режим)
10	DB3	Шина данных (8-ми и 4-х битные режимы)(младший бит в 4-х битном режиме)
11	DB4	Шина данных (8-ми и 4-х битные режимы)
12	DB5	Шина данных (8-ми и 4-х битные режимы)
13	DB6	Шина данных (8-ми и 4-х битные режимы)
14	DB7	Шина данных (8-ми и 4-х битные режимы)
15	+LED	+ питания подсветки
16	–LED	– питания подсветки

Дисплей может работать в двух режимах:

Использовать восьмибитный режим не целесообразно. Для его работы требуется на 4 дополнительные ноги, а выигрыша по скорости практически нет.

Подключение дисплея к управляющей плате

В качестве примера подключим дисплей к управляющей плате Arduino Uno. Для подключения понадобится Breadboard Half и соединительные провода «папа-папа».

Вывод	Обозначение	Пин Arduino Uno
1	GND	GND
2	Vcc	5V
3	Vo	GND
4	RS	12
5	R/W	GND
6	E	11
7	DB0	—
8	DB1	—
9	DB2	—
10	DB3	—
11	DB4	5
12	DB5	4
13	DB6	3
14	DB7	2
15	Vcc	5V
16	GND	GND

Аналогично можно подключить дисплей к платформе Iskra JS.

Вывод	Обозначение	Пин Iskra JS
1	GND	GND
2	Vcc	5V
3	Vo	GND
4	RS	P12
5	R/W	GND
6	E	P11
7	DB0	—
8	DB1	—
9	DB2	—
10	DB3	—
11	DB4	P5
12	DB5	P4
13	DB6	P3
14	DB7	P2
15	Vcc	5V
16	GND	GND

Примеры работы для Arduino

Библиотека подходит как для работы с контроллерами на AVR-платформе, так и с ARM-контроллерами.

Вывод текста

Для вывода первой программы приветствия, воспользуйтесь кодом вроде этого:

Кириллица

Существует два способа вывода кириллицы на текстовые дисплеи:

Рассмотрим оба способа более подробно.

Таблица знакогенератора

Дисплейный модуль хранит в памяти две страницы знакогенератора, которые состоят из различных символов и букв. Для вывода символа на дисплей необходимо передать его номер в шестнадцатеричной системе из таблицы знакогенератора.

Так букве Я соответствует код B1 в шестнадцатеричной системе. Чтобы передать на экран строку «Яndex», необходимо в явном виде с помощью последовательности x## встроить в строку код символа:

Вы можете смешивать в одной строке обычные символы и явные коды как угодно. Единственный нюанс в том, что после того, как компилятор в строке видит последовательность x , он считывает за ним все символы, которые могут являться разрядами шестнадцатеричной системы даже если их больше двух. Из-за этого нельзя использовать символы из диапазона 0-9 и A-F следом за двузначным кодом символа, иначе на дисплее отобразится неправильная информация. Чтобы обойти этот момент, можно использовать тот факт, что две записанные рядом строки склеиваются.

Сравните две строки кода для вывода надписи «Яeee»:

Используя полученную информацию выведем на дисплей сообщение «Привет, Амперка!»:

Переключение страниц знакогенератора

Дисплей не может одновременно отображать символы разных страниц.

Полную таблицу символов с кодами можно найти в документации к экрану.

Использование библиотеки Liqu >

Это копия оригинальной библиотеки LiquidCrystal с добавлением русского языка. Добавленный в библиотеку код трансформирует русские символы UTF8 в правильные коды для текстового экрана.

В качестве примера выведем фразу «Привет, Амперка» на дисплей.

Примеры работы для Iskra JS

Для работы с LCD-дисплеем из среды Espruino существует библиотека HD44780.

Вывод текста

Для вывода программы приветствия, воспользуйтесь скриптом:

Кирилица

Таблица знакогенератора

Вы можете смешивать в одной строке обычные символы и явные коды как угодно. Единственный нюанс в том, что после того, как компилятор в строке видит последовательность x , он считывает за ним все символы, которые могут являться разрядами шестнадцатеричной системы даже если их больше двух. Из-за этого нельзя использовать символы из диапазона 0–9 и A–F следом за двузначным кодом символа, иначе на дисплее отобразится неправильная информация. Чтобы обойти этот момент, можно использовать тот факт, что две строки записанные рядом склеиваются.

Сравните две строки кода для вывода надписи «Яeee»:

Используя полученную информацию выведем на дисплей сообщение «Привет, Амперка!»:

Переключение страниц знакогенератора

Дисплей не может одновременно отображать символы разных страниц.

Полную таблицу символов с кодами можно найти в документации к экрану.

Комнатный термометр

LCD дисплей – частый гость в проектах ардуино. Но в сложных схемах у нас может возникнуть проблема недостатка портов Arduino из-за необходимости подключить экран, у которого очень очень много контактов. Выходом в этой ситуации может стать I2C /IIC переходник, который подключает практически стандартный для Arduino экран 1602 к платам Uno, Nano или Mega всего лишь при помощи 4 пинов. В этой статье мы посмотрим, как можно подключить LCD экран с интерфейсом I2C, какие можно использовать библиотеки, напишем короткий скетч-пример и разберем типовые ошибки.

ЖК дисплей Arduino LCD 1602

Жидкокристаллический дисплей (Liquid Crystal Display) LCD 1602 является хорошим выбором для вывода строк символов в различных проектах. Он стоит недорого, есть различные модификации с разными цветами подсветки, вы можете легко скачать готовые библиотеки для скетчей Ардуино. Но самым главным недостатком этого экрана является тот факт, что дисплей имеет 16 цифровых выводов, из которых обязательными являются минимум 6. Поэтому использование этого LCD экрана без i2c добавляет серьезные ограничения для плат Arduino Uno или Nano. Если контактов не хватает, то вам придется покупать плату Arduino Mega или же сэкономить контакты, в том числе за счет подключения дисплея через i2c.

Краткое описание пинов LCD 1602

Давайте посмотрим на выводы LCD1602 повнимательней:

Каждый из выводов имеет свое назначение:

Земля GND;
Питание 5 В;
Установка контрастности монитора;
Команда, данные;
Записывание и чтение данных;
Enable;

7-14. Линии данных;

Технические характеристики дисплея:

Символьный тип отображения, есть возможность загрузки символов;
Светодиодная подсветка;
Контроллер HD44780;
Напряжение питания 5В;
Формат 16х2 символов;
Диапазон рабочих температур от -20С до +70С, диапазон температур хранения от -30С до +80 С;
Угол обзора 180 градусов.

Схема подключения LCD к плате Ардуино без i2C

Стандартная схема присоединения монитора напрямую к микроконтроллеру Ардуино без I2C выглядит следующим образом.

Из-за большого количества подключаемых контактов может не хватить места для присоединения нужных элементов. Использование I2C уменьшает количество проводов до 4, а занятых пинов до 2.

Где купить LCD экраны и шилды для ардуино

LCD экран 1602 (и вариант 2004) довольно популярен, поэтому вы без проблем сможете найти его как в отечественных интернет-магазинах, так и на зарубежных площадках. Приведем несколько ссылок на наиболее доступные варианты:

Описание протокола I2C

Прежде чем обсуждать подключение дисплея к ардуино через i2c-переходник, давайте вкратце поговорим о самом протоколе i2C.

I2C / IIC(Inter-Integrated Circuit) – это протокол, изначально создававшийся для связи интегральных микросхем внутри электронного устройства. Разработка принадлежит фирме Philips. В основе i2c протокола является использование 8-битной шины, которая нужна для связи блоков в управляющей электронике, и системе адресации, благодаря которой можно общаться по одним и тем же проводам с несколькими устройствами. Мы просто передаем данные то одному, то другому устройству, добавляя к пакетам данных идентификатор нужного элемента.

Самая простая схема I2C может содержать одно ведущее устройство (чаще всего это микроконтроллер Ардуино) и несколько ведомых (например, дисплей LCD). Каждое устройство имеет адрес в диапазоне от 7 до 127. Двух устройств с одинаковым адресом в одной схеме быть не должно.

Плата Arduino поддерживает i2c на аппаратном уровне. Вы можете использовать пины A4 и A5 для подключения устройств по данному протоколу.

В работе I2C можно выделить несколько преимуществ:

Для работы требуется всего 2 линии – SDA (линия данных) и SCL (линия синхронизации).
Подключение большого количества ведущих приборов.
Уменьшение времени разработки.
Для управления всем набором устройств требуется только один микроконтроллер.
Возможное число подключаемых микросхем к одной шине ограничивается только предельной емкостью.
Высокая степень сохранности данных из-за специального фильтра подавляющего всплески, встроенного в схемы.
Простая процедура диагностики возникающих сбоев, быстрая отладка неисправностей.
Шина уже интегрирована в саму Arduino, поэтому не нужно разрабатывать дополнительно шинный интерфейс.

Существует емкостное ограничение на линии – 400 пФ.
Трудное программирование контроллера I2C, если на шине имеется несколько различных устройств.
При большом количестве устройств возникает трудности локализации сбоя, если одно из них ошибочно устанавливает состояние низкого уровня.

Модуль i2c для LCD 1602 Arduino

Самый быстрый и удобный способ использования i2c дисплея в ардуино – это покупка готового экрана со встроенной поддержкой протокола. Но таких экранов не очень много истоят они не дешево. А вот разнообразных стандартных экранов выпущено уже огромное количество. Поэтому самым доступным и популярным сегодня вариантом является покупка и использование отдельного I2C модуля – переходника, который выглядит вот так:

С одной стороны модуля мы видим выводы i2c – земля, питание и 2 для передачи данных. С другой переходника видим разъемы внешнего питания. И, естественно, на плате есть множество ножек, с помощью которых модуль припаивается к стандартным выводам экрана.

Для подключения к плате ардуино используются i2c выходы. Если нужно, подключаем внешнее питание для подстветки. С помощью встроенного подстроечного резистора мы можем настроить настраиваемые значения контрастности J

На рынке можно встретить LCD 1602 модули с уже припаянными переходниками, их использование максимально упощено. Если вы купили отдельный переходник, нужно будет предварительно припаять его к модулю.

Подключение ЖК экрана к Ардуино по I2C

Для подключения необходимы сама плата Ардуино, дисплей, макетная плата, соединительные провода и потенциометр.

Если вы используете специальный отдельный i2c переходник, то нужно сначала припаять его к модулю экрана. Ошибиться там трудно, можете руководствоваться такой схемой.

Жидкокристаллический монитор с поддержкой i2c подключается к плате при помощи четырех проводов – два провода для данных, два провода для питания.

Вывод GND подключается к GND на плате.
Вывод VCC – на 5V.
SCL подключается к пину A5.
SDA подключается к пину A.

И это все! Никаких паутин проводов, в которых очень легко запутаться. При этом всю сложность реализации i2C протокола мы можем просто доверить библиотекам.

Библиотеки для работы с i2c LCD дисплеем

Для взаимодействие Arduino c LCD 1602 по шине I2C вам потребуются как минимум две библиотеки:

Библиотека Wire.h для работы с I2C уже имеется в стандартной программе Arduino IDE.
Библиотека LiquidCrystal_I2C.h, которая включает в себя большое разнообразие команд для управления монитором по шине I2C и позволяет сделать скетч проще и короче. Нужно дополнительно установить библиотеку После подключения дисплея нужно дополнительно установить библиотеку LiquidCrystal_I2C.h

После подключения к скетчу всех необходимых библиотек мы создаем объект и можем использовать все его функции. Для тестирования давайте загрузим следующий стандартный скетч из примера.

Описание функций и методов библиотеки LiquidCrystal_I2C:

home() и clear() – первая функция позволяет вернуть курсор в начало экрана, вторая тоже, но при этом удаляет все, что было на мониторе до этого.
write(ch) – позволяет вывести одиночный символ ch на экран.
cursor() и noCursor() – показывает/скрывает курсор на экране.
blink() и noBlink() – курсор мигает/не мигает (если до этого было включено его отображение).
display() и noDisplay() – позволяет подключить/отключить дисплей.
scrollDisplayLeft() и scrollDisplayRight() – прокручивает экран на один знак влево/вправо.
autoscroll() и noAutoscroll() – позволяет включить/выключить режим автопрокручивания. В этом режиме каждый новый символ записывается в одном и том же месте, вытесняя ранее написанное на экране.
leftToRight() и rightToLeft() – Установка направление выводимого текста – слева направо или справа налево.
createChar(ch, bitmap) – создает символ с кодом ch (0 – 7), используя массив битовых масок bitmap для создания черных и белых точек.

Альтернативная библиотека для работы с i2c дисплеем

В некоторых случаях при использовании указанной библиотеки с устройствами, оснащенными контроллерами PCF8574 могут возникать ошибки. В этом случае в качестве альтернативы можно предложить библиотеку LiquidCrystal_PCF8574.h. Она расширяет LiquidCrystal_I2C, поэтому проблем с ее использованием быть не должно.

Скачать библиотеку можно на нашем сайте. Библиотека также встроена в последние версии Arduino IDE.

Проблемы подключения i2c lcd дисплея

Если после загрузки скетча у вас не появилось никакой надписи на дисплее, попробуйте выполнить следующие действия.

Во-первых, можно увеличить или уменьшить контрастность монитора. Часто символы просто не видны из-за режима контрастности и подсветки.

Если это не помогло, то проверьте правильность подключения контактов, подключено ли питание подсветки. Если вы использовали отдельный i2c переходник, то проверьте еще раз качество пайки контактов.

Другой часто встречающейся причиной отсутствия текста на экране может стать неправильный i2c адрес. Попробуйте сперва поменять в скетче адрес устройства с 0x27 0x20 или на 0x3F. У разных производителей могут быть зашиты разные адреса по умолчанию. Если и это не помогло, можете запустить скетч i2c сканера, который просматривает все подключенные устройства и определяет их адрес методом перебора. Пример скетча i2c сканера.

Если экран все еще останется нерабочим, попробуйте отпаять переходник и подключить LCD обычным образом.

Заключение

В этой статье мы рассмотрели основные вопросы использования LCD экрана в сложных проектах ардуино, когда нам нужно экономить свободные пины на плате. Простой и недорогой переходник i2c позволит подключить LCD экран 1602, занимая всего 2 аналоговых пина. Во многих ситуациях это может быть очень важным. Плата за удобство – необходимость в использовании дополнительного модуля – конвертера и библиотеки. На наш взгляд, совсем не высокая цена за удобство и мы крайне рекомендуем использовать эту возможность в проектах.

Статья рассказывает о том, как правильно подключить LCD к Arduino, рассмотрено всё необходимое про подключение LCD 1602 и LCD i2c.

Шаг 1. О проекте

Дисплеи LCD 1602 размера, созданные на базе HD44780 контроллера, в наши дни всё ещё остаются одними из самых доступных, простых и востребованных, чтобы разрабатывать какие бы то ни было электронные устройства.

Неудивительно, что их можно увидеть как в простых, собранных буквально на коленке агрегатах, так и в более серьезных промышленных, например автоматах для приготовления кофе. Именно с таким дисплеем и собираются наиболее популярные модули и шилды по тематике Arduino, например LCD I2C модуль и LCD Keypad Shield.

В следующих шагах подробно с изображениями рассказываем как подключить LCD к Arduino и отобразить на дисплее нужную информацию.

Шаг 2. LCD-дисплей 1602 для Ардуино

Дисплеи 1602 имеют два различных исполнения:

жёлтая подсветка с чёрными буквами
либо (это бывает гораздо чаще) синяя подсветка с белыми.

Размерность дисплеев на HD44780 контроллере бывает самой разной, а управляются они одинаково. Наиболее распространённые из размерностей – 16 на 02 (то есть по 16 символов в двух строках) или 20 на 04. Сами же символы имеют разрешение в 5 на 8 точек.

Большая часть дисплеев не поддерживает кириллицу (за исключением дисплеев CTK-маркировки). Но такая проблема частично решаема, и далее статья подробно рассказывает, как это сделать.

На дисплее есть 16-PIN разъём для подключения. Выводы имеют маркировку с тыльной стороны платы, она следующая:

1 (VSS) – питание на минус для контроллера.
2 (VDD) – питание на плюс для контроллера.
3 (VO) – настройки управления контрастом.
4 (RS) – выбор для регистра.
5 (R/W) – чтение и запись, в частности, запись при соединении с землёй.
6 (E) – активация (enable).
7–10 (DB0-DB3) – младшие биты от восьмибитного интерфейса.
11–14 (DB4-DB7) – старшие биты от интерфейса
15 (A) – положительный анод на питание подсветки.
16 (K) – отрицательный катод на питание подсветки.

Шаг 3. Подключаем ЖК-дисплей

Перед тем как подключать дисплей и передавать на него информацию, стоит проверить его работоспособность. Сперва подайте напряжение на VSS и VDD контроллер, запитайте подсветку (A, K), далее настройте контрастность.

Для таких настроек подойдёт потенциометр с 10 кОм, форма его не важна. На крайние ноги подают +5V и GND, а ножку по центру соединяют с VO выводом.

Когда на схему подаётся питание, нужно добиться необходимого контраста, если он настраивается неправильно, то и изображение на экране видно не будет. Чтобы настроить контраст, нужно «поиграть» с потенциометром. Когда схема будет собрана правильно и контраст настроен верно, верхняя строка на экране должна заполниться прямоугольниками.

Чтобы дисплей работал, применяется встроенная в Arduino IDE среду специальная библиотека LiquidCrystal.h, о которой я напишу ниже. Он может действовать в 8-битном и в 4-битном режиме. В первом варианте применяют лишь младшие и старшие биты (BB0-DB7), во втором – только младшие (BB4-DB7).

Но применение 8-битного режима в этом дисплее – неправильное решение, преимущества в скорости почти нет, поскольку частота обновления у него всегда меньше 10 раз за секунду. Чтобы выводился текст, надо присоединить выводы DB7, DB6, DB5, DB4, E и RS к выводам контроллера. Присоединять их допустимо к любым пинам Arduino, главное – задание верной последовательности в коде.

Если необходимого символа пока что нет в памяти контроллера, то можно его определить вручную (всего до семи символов). Ячейка в рассматриваемых дисплеях имеет расширение в пять на восемь точек. Задача создания символа в том, чтобы написать битовую маску и расставить единички в местах, где точки должны гореть, а нолики – где не должны. Рассмотренная выше схема подключения не всегда хороша, т. к. на Arduino занимается минимум шесть цифровых выходов.

Шаг 4. Схема обхода

Изучим вариант, как обойти это и обойтись только двумя. Нужен добавочный модуль-конвертор для LCD в IIC/I2C. Как он припаивается к дисплею и присоединяется к Arduino, можно увидеть на изображениях ниже.

Но такой вариант подключения действует лишь со специальной библиотекой LiquidCrystal_I2C1602V1, которую, впрочем, нетрудно найти в Сети и установить, после чего можно без проблем им пользоваться.

Шаг 4: Библиотека LiquidCrystal.h

Библиотеку LiquidCrystal.h можно скачать в разделе Библиотек нашего сайта на этой странице или с официального ресурса arduino.cc. Но также вы можете скачать ниже по ссылкам:

Шаг 5. Скетч (код программы)

После того, как вы скачали архив замените папку LiquidCrystal в папке с библиотеками вашего каталога установки Arduino.

Вы можете увидеть примерный скетч по адресу:

Файл -> Примеры -> LiquidCrystal -> HelloWorld_SPI

Либо, если у вас меню на английском:

File -> Examples -> LiquidCrystal -> HelloWorld_SPI

На этом наш очередной урок завершен. Желаем вам качественных проектов!

7 дисплеев, совместимых с Arduino, для ваших электронных проектов

Плата Arduino имеет широкий спектр совместимых дисплеев, которые вы можете использовать в своих электронных проектах. В большинстве проектов очень полезно дать пользователю какую-то обратную связь от Arduino.

Будь то показания датчика, сообщение ОК или создание интерфейса для взаимодействия с вашей платой Arduino.

Существует несколько типов дисплеев, совместимых с вашим Arduino, вот список из 7 из них.

1. ЖК-дисплей TFT

С помощью TFT-дисплея вы можете отображать красочные изображения или графику. Этот модуль имеет разрешение 480 x 320. Этот модуль включает в себя гнездо для SD-карты и схему SPI FLASH.