Lcd 1602 команды. Подключение дисплея к микроконтроллеру. Подаем команду Clear Display
Мы научились: управлять микроконтроллером и управлять чем то, при помощи микроконтроллера. Теперь, чтобы сделать наше устройство более дружелюбным, будем к нему подключать дисплей.
Сразу оговорюсь дисплей — символьный. Это значит что внутри у него, в памяти, уже есть алфавит. Все что нам нужно — дать команду вывести строку.
Дисплеи бывают разные: разный цвет подсветки экрана, разное количество строк, разное количество символов в строке. Поэтому, здесь рассматривается дисплей WH0802A-YGK-CT, 2 строки по 8 символов, подсветка желтая светодиодная.
Создадим проект в CodeVision. На вкладке LCD укажем порт, к которому будет подключен наш дисплей (PORTD). В строке Char/Line указываем количество символов нашего ЖК дисплея (8).
Генерируем, сохраняем проект. Приводим код к следующему виду:
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 | #include |
#include
Немного изменим код нашей программы:
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 | #include |
#include
Запустим получившийся код на симуляцию в ISIS Proteus. Как видно первая строчка отображается правильно, а вот вторая кракозябами. Дело в том, что протеус не распознает русский алфавит и если ваш дисплей не будет поддерживать его, то на реальном дисплее тоже будут непонятные символы.
Теперь нужно опробовать все это на настоящем дисплее. Тут есть свои нюансы. Открываем даташит на наш дисплейчик и видим такую вот таблицу с распиновкой:
Наверное, тут все очевидно, но все же:
1 — Земля 0В.
2 — Питание +5В.
3 — Управление контрастностью. Подключается через переменный резистор.
Светодиодная подсветка. Подключаем как обычный светодиод.
А — подключаем к «+» через токоограничивающий резистор, К — подключаем к «земле» (GND).
Еще один важный момент — микроконтроллер должен тактироваться от кварцевого резонатора, в противном случае корректная работа не гарантируется.
Внешний вид прошитого устройства
Файл прошивки и протеуса доступны
Жидкокристаллический дисплей (LCD) мод. 1602 (даташит) - отличный выбор для ваших проектов.
Первое, что радует - низкая цена. Второе - наличие готовых библиотек под Arduino. Третье - наличие нескольких модификаций, которые в том числе идут с различными подсветками (голубая, зеленая). В этой статье рассмотрим основы подключения данного дисплея к Arduino и приведем пример небольшого проекта для отображения уровня освещенности на дисплее с использованием фоторезистора.
Контакты и схема подключения LCD 1602 к Arduino
Контакты на этом дисплее пронумерованы от 1 до 16. Нанесены они на задней части платы. Как именно они подключаются к Arduino, показано в таблице ниже.
Табл. 1. Подключение контактов LCD 1620 к Arduino
Подключение 1602 к ArduinoЕсли дисплей 1602 питается от Arduino через 5-ти вольтовой USB-кабель и соответствующий пин, для контакта контраста дисплея (3-й коннектор – Contrast) можно использовать номинал 2 кОм. Для Back LED+ контакта можно использовать резистор на 100 Ом. Можно использовать и переменный резистор – потенциометр для настройки контраста вручную.
На основании таблицы 1 и схемы, приведенной ниже, подключите ваш жидкокристаллический дисплей к Arduino. Для подключения вам понадобится набор проводников. Желательно использовать разноцветные проводники, чтобы не запутаться.
Табл. 2. Предпочтительные цвета проводников
Схема подключения LCD дисплея 1602 к Arduino:
Базовый пример программы для работы LCD 1602 с Arduino
В примере используются 0, 1, 2, 3, 4, и 5 пины Arduino для подключения соответствующих пинов 4, 6, 11, 12, 13 и 14 с дисплея 1602 (смотри табл. 1). После этого в коде для Arduino мы инициализируем lcd() следующим образом:
LiquidCrystal lcd(0, 1, 2, 3, 4, 5);
Этот кусок кода объясняет Arduino, как именно подключен LCD дисплей.
Весь соурс файл проекта метеостанции, в которой используется дисплей LCD 1602 можно скачать по этой ссылке .
LCD 1602A, Arduino и датчик освещенности (фоторезистор)
В примере мы рассмотрим подключение модификации дисплея - 1602A и фоторезистора. В результате данного проекты мы сможем отображать на дисплее числовые значения, пропорциональные интенсивности освещения.
Данный пример будет хорошим стартом для начинающих разбираться с Arduino. Стоит обратить внимание, что у дисплея 1602 существуют различные модификации. Соответственно, расположение контактов на них могут несколько отличаться.
Необходимые материалы
- 1 Arduino UNO;
- 1 макетная плата (63 рельсы);
- 1 датчик освещенности (фоторезистор);
- 1 потенциометр на 50 кОм;
- 1 LCD дисплей 1602A;
- 1 резистор на 10кОм;
- 1 рельса коннекторов (на 16 пинов);
- 1 USB кабель.
LCD Дисплей 1602A
Дисплеи, как правило, продаются без распаянных коннекторов. То есть, паяльник в руках придется подержать. Вам понадобится 16 пинов. Запаивайте со стороны коротких ног, длинные оставляйте для дальнейшего подключения к плате или другим периферийным устройствам.
После распайки можете устанавливать дисплей на макетной плате. Желательно, на самой нижней дорожке, чтобы у вас осталась возможность соединять дисплей через дополнительные коннекторы с платой.
Подключение дисплея 1602A к Arduino
Первое что необходим о – запитать дисплей. Подключите два кабеля от +5 вольт и земли к соответствующим рядам плюс-минус на макетной плате.
Подключите: пин на 5 вольт (5V) с Arduino к одной из дорожек макетной платы.
Подключите: пин Земля (GND) Arduino к другой дорожек (макетной платы).
После этого подключаем питание экрана и его подсветку к дорожкам, на макетной плате, на которых у нас получается 5 вольт и минус.
Подключите: дорожку GND (минус) на макетной плате к 1 пину на LCD экране (он обозначен как VSS).
Подключите: дорожку 5 вольт (плюс) на макетной плате ко 2 пину на LCD экране (он обозначен как VDD).
Подключите: дорожку 5 вольт (плюс) на макетной плате к 15 пину на LCD экране (он обозначен как A).
Подключите: дорожку GND (минус) на макетной плате к 16 пину на LCD экране (он обозначен как K).
Подключаем нашу Arduino к персональному компьютеру через USB-кабель и вуаля! Экран должен включиться.
Следующий шаг – подключение потенциометра для регулировки контрастности дисплея. В большинстве гайдов, используется потенциометр на 10 кОм, но 50 кОм тоже подойдет. Из-за большего диапазона значений сопротивлений на выходе потенциометра, более точная настройка становится сложнее, но для нас в данном случае это не критично. Установите потенциометр на макетной плате и подключите три его пина.
Подключите: первый пин на потенциометре к минусу на макетке.
Подключите: средний пин потенциометра к 3 пину на дисплее (он обозначен как V0).
Подключите: третий пин на потенциометре к плюсу на макетке.
После подачи питания на плату через USB-кабель, на дисплее первый ряд должен заполниться прямоугольниками. Если вы их не увидели, немного проверните ручку потенциометра слева направо, чтобы отрегулировать контраст. В дальнейшем, когда мы будем отображать числовые значения на экране, вы сможете более точно отрегулировать контрастность. Если ваш дисплей выглядит примерно так, вы все делаете верно:
Продолжим. Теперь нам надо обеспечить обмен данными между Arduino и LCD дисплеем 1602A для отображения символов.
Для этого подключите 4 пин дисплея (RS) к 7 пину Arduino (желтый коннектор). 5 пин дисплея (RW) – к ряду пинов земля на макетке (черный кабель).
6 пин дисплея (E) – к 8 пину Arduino (ШИМ).
11 пин дисплея (D4) – к 9 пину Arduino (ШИМ).
12 пин дисплея (D5) – к 10 пину Arduino (ШИМ).
13 пин дисплея (D6) – к 11 пину Arduino (ШИМ).
14 пин дисплея (D7) – к 12 пину Arduino (ШИМ).
Программа для Arduino IDE – отображение надписи на дисплее 1602A
Представленный ниже кусок кода достаточно скопипастить в Arduino IDE и загрузить на плату:
#include <LiquidCrystal.h>
LiquidCrystal lcd(7, 8, 9, 10, 11 , 12);
lcd.begin(16, 2);
lcd.setCursor(0,1);
lcd.write("LIGHT: ");
После загрузки программы на плату, на дисплее во второй строке отобразится следующая надпись:
Своеобразный "hello world!" на LCD 1602A запущен. Я вас поздравляю.
Подключаем фоторезистор и заливаем всю программу в Arduino
Теперь подключим фоторезистор. Подключите три провода к свободным рельсам на макетной плате (условно пронумеруем их 1, 2, 3). Оставьте в рельсах немного места для самого датчика освещенности и резистора.
Рельсу GND с макетной платы подключаем к рельсе 1. A0 (аналоговый вход) с Arduino - к рельсе 2. 5 вольт с макетной платы - к рельсе 3.
Дальше подключаем наш датчик и резистор к подготовленным рельсам. Какие именно ноги идут к земле, а какие - к питанию для нашего датчика освещенности и резистора неважно (в отличие от, например, светодиода, в котором есть катод и анод). Так что тут не перепутаете.
Датчик освещенности подключаем к рельсе 1 и рельсе 2. Резистор – к рельсе 2 и к рельсе 3.
Теперь вернемся к нашей программе и добавим несколько строк в пустующее пока что тело функции loop():
int sensorValue = analogRead(A0);
lcd.setCursor(7,1);
lcd.print(sensorValue);
После заливки на Arduino окончательной версии нашей программы, на дисплее будут отображаться текущие значения уровня освещенности.
Жидкокристаллический дисплей (Liquid Crystal Display) сокращенно LCD построен на технологии жидких кристаллов. При проектировании электронные устройства, нам нужно недорогое устройство для отображения информации и второй не менее важный фактор наличии готовых библиотек для Arduino. Из всех доступных LCD дисплеев на рынке, наиболее часто используемой является LCD 1602A, который может отображать ASCII символа в 2 строки (16 знаков в 1 строке) каждый символ в виде матрицы 5х7 пикселей. В этой статье рассмотрим основы подключения дисплея к Arduino.
Технические параметры
Напряжение питания: 5 В
Размер дисплея: 2.6 дюйма
Тип дисплея: 2 строки по 16 символов
Цвет подсветки: синий
Цвет символов: белый
Габаритные: 80мм x 35мм x 11мм
Описание дисплея
LCD 1602A представляет собой электронный модуль основанный на драйвере HD44780 от Hitachi. LCD1602 имеет 16 контактов и может работать в 4-битном режиме (с использованием только 4 линии данных) или 8-битном режиме (с использованием всех 8 строк данных), так же можно использовать . В этой статье я расскажу о подключении в 4-битном режиме.
Назначение контактов:
VSS: «-» питание модуля
VDD: «+» питание модуля
VO: Вывод управления контрастом
RS: Выбор регистра
RW: Выбор режима записи или чтения (при подключении к земле, устанавливается режим записи)
E: Строб по спаду
DB0-DB3: Биты интерфейса
DB4-DB7: Биты интерфейса
A: «+» питание подсветки
K: «-» питание подсветки
На лицевой части модуля располагается LCD дисплей и группа контактов.
На задней части модуля расположено два чипа в «капельном» исполнении (ST7066U и ST7065S) и электрическая обвязка, рисовать принципиальную схему не вижу смысла, только расскажу о резисторе R8 (100 Ом), который служит ограничительным резистором для светодиодной подсветки, так что можно подключить 5В напрямую к контакту A. Немного попозже напишу статью в которой расскажу как можно менять подсветку LCD дисплея с помощью ШИП и транзистора.
Подключение LCD 1602A к Arduino (4-битном режиме)
Необходимые детали:
Arduino UNO R3 x 1 шт.
LCD-дисплей 1602A (2×16, 5V, Синий) x 1 шт.
Провод DuPont, 2,54 мм, 20 см, F-F (Female - Female) x 1 шт.
Потенциометр 10 кОм x 1 шт.
Разъем PLS-16 x 1 шт.
Макетная плата MB-102 x 1 шт.
Кабель USB 2.0 A-B x 1 шт.
Подключение
:
Для подключения будем использовать макетную плату, схема и таблица подключение LCD1602a к Arduino в 4-битном режиме можно посмотреть на рисунке ниже.
Подключение дисплея к макетной плате будет осуществляться через штыревые контакты PLS-16 (их необходимо припаять к дисплею). Установим модуль дисплея в плату breadboard и подключим питание VDD (2-й контакт) к 5В (Arduino) и VSS (1-й контакт) к GND (Arduino), далее RS (4-й контакт) подключаем к цифровому контакту 8 (Arduino). RW (5-й контакт) заземляем, подключив его к GND (Arduino), затем подключить вывод E к контакту 8 (Arduino). Для 4-разрядного подключения необходимо четыре контакта (DB4 до DB7). Подключаем контакты DB4 (11-й контакт), DB5 (12-й контакт), DB6 (13-й контакт) и DB7 (14-й контакт) с цифровыми выводами Arduino 4, 5, 6 и 7. Потенциометр 10K используется для регулировки контрастности дисплея, схема подключения LCD дисплея 1602а, показана ниже
Библиотека уже входит в среду разработки IDE Arduino и нет необходимости ее устанавливать. Скопируйте и вставьте этот пример кода в окно программы IDE Arduino и загрузите в контроллер.
/*
Тестирование производилось на Arduino IDE 1.6.11
Дата тестирования 20.09.2016г.
*/
#include
Немного о программе
.
Для облегчения связи между Arduino и LCD дисплеем, используется встроенный в библиотеке в IDE Arduino «
LiquidCrystal.h
« — которая написана для LCD дисплеев, использующих
HD44780
(Hitachi) чипсет (или совместимые микросхемы). Эта библиотека может обрабатывать как 4 — битном режиме и 8 — битном режиме подключение LCD.
Купить на Aliexpress
Контроллер Arduino UNO R3
Схема подключения индикатора
Принципиальная схема подключения ЖК дисплея к МК
Нарисовал схему подключения. Для питания дисплея нужно напряжение 3,3V. Если запитывать микроконтроллер от 5V, то ставим резисторные делители и микросхему 78L33 . В случае питания всей схемы от 3,3V резисторные делители не нужны. Вроде Atmega8A может работать от 3,3V при условие, что частота не выше 8 МГц. Лично я не пробовал. У меня все собрано на отладочной плате с питанием от 5V. Перед самим дисплеем ставить по питанию электролит большой емкости ни в коем случае не надо. В самом начале работы контроллер подает на дисплей команды инициализации. Для заряда конденсатора нужно время. Пока он зарядится и дисплей начнет работать пройдет некоторое время, и команды инициализации он не получит. Конечно это миллисекунды, но в даном случае эффект ощутим.
Схема распиновки дисплея
У дисплея Nokia 1202 9-ти битный SPI интерфейс. У выбранного нами микроконтроллера такой роскоши нет. По этому для связи с дисплеем мы используем не аппаратный, а программный SPI, так сказать "ногодрыг”. Как создавать новые проекты в CodeVision рассказывать не буду - думайте сами. Скажу только, что все выводы PORTB надо настроить на выход. В настройках проекта нужно поставить галочку на "Store Global Constants in FLASH Memory
”. Данное действие нужно для того, чтоб массивы шрифтов и наших картинок хранились во флеше.
Итак, проект мы создали. Выбрали микроконтроллер, задали тактовую частоту, настроили проект. Что дальше? А дальше нужно добавить библиотеки для работы с дисплеем и библиотеки задержек. Распаковываем архив. Там есть два файла. Их нужно скопировать в определенные папки. Надеюсь CodeVision вы установили прямо на диск C:\. Если да, то файлы копируем по соответствующим путям:
C:\cvavreval\inc для файла 1100.inc, и
C:\cvavreval\lib для файла 1100.h .
Еще хочу сказать, что назначение пинов микроконтроллера можно изменять в файле 1100.h . Тогда и схема подключения изменится. Начинаем кодить. Просто выведем какую-то надпись на дисплей основным шрифтом 5*8. В самом начале добавим библиотеки.
#include < 1100.h> // библиотека дисплея
#include
В самом низу до основного цикла while(1){} делаем инициализацию дисплея и его очистку.
lcd_init(); // инициализация дисплея
lcd_clear(); // очистка дисплея
Нашу надпись поставим так же до основного цикла. Пусть сперва контролер выведет послание на дисплей, а после крутится в основном цикле. Пишем вот это:
print_string("Выводим надпись",5,0);
print_string("Какую сами хотим",0,1);
print_string("БУХАРЬ",10,2);
Думаю здесь все понятно. Первая цифра – координата по оси x на дисплее. Она может принимать значение от 0 до 96. Вторая – строка. Она от 0 до 7. В принципе там помещается 8 с половиной строк, но на пол строки мы читать не будем. Компилируем и прошиваем. Смотрим результат. Можно так же установить Proteus, и протестировать в нем. Контроллер можно настроить для работы от внутреннего генератора на частоту заданную в проекте с задержкой при старте 64 мсек. Добавляю архив с скомпилированным проектом. Частота 8 Мгц.
Но как уже писал в начале, в библиотеке есть еще и другие символы. Правда там нет букв, а только цифры. Теперь немного усложним задачу. Пусть надпись не будет инертной, а изменяется. Допустим считает от 0 до 9 с интервалом в 1 секунду. Когда дойдет до 9, после обнулится и снова наново. Возьмем цифры большие размером 24*32. Ну чтож приступим. Можно взять предыдущий проект и удалить три строки "print_string”. Сразу после добавления библиотек объявим некую глобальную переменную m .
char m = 0;
Можно и просто написать:
В даном случае ей автоматически присвоится значение 0. В основном цикле пишем вот это:
char_24_32(m,35,2); //функция вывода символа 24*32
delay_ms(1000); // ждем 1 секунду
m++; // добавляем 1 к переменной m
if(m>9)m=0; // Условие. Если переменная m больше 9, то m равняется 0.
Снял небольшое видео работы программы
Попробую рассказать как рисовать картинки и выводить их на экран дисплея. Как создавать массивы и функции к их выводу и как инвертировать изображение. Библиотеки позаимствовал с сайта cxem.net. Материал подготовил Бухарь .
Обсудить статью ПОДКЛЮЧЕНИЕ ДИСПЛЕЯ К МИКРОКОНТРОЛЛЕРУ
