LCD дисплеи размерности 1602, на базе контроллера HD44780, являются одними из самых простых, доступных и востребованных дисплеев для разработки различных электронных устройств. Его можно встретить как и в устройствах собранных на коленке, так и в промышленных устройствах, таких, как например, автоматы для приготовления кофе. На базе данного дисплея собраны самые популярные модули и шилды в тематике Arduino такие как и .

В данной статье мы расскажем как его подключить к Arduino и вывести информацию.

Используемые компоненты (купить в Китае):

. Управляющая плата

. Соединительные провода

Данные дисплеи имеют два исполнения: желтая подсветка с черными буквами либо, что встречается чаще, синюю подсветку с белыми буквами.

Размерность дисплеев на контроллере HD44780 может быть различной, управляться они будут одинаково. Самые распространенные размерности 16x02 (т.е. по 16 символов в двух строках) либо 20x04. Разрешение же самих символов - 5x8 точек.

Большинство дисплеев не имеют поддержку кириллицы, имеют её лишь дисплеи с маркировкой CTK. Но данную проблему можно попытаться частично решить (продолжение в статье).

Выводы дисплея:

На дисплее имеется 16pin разъем для подключения. Выводы промаркированы на тыльной стороне платы.

1 (VSS) - Питание контроллера (-)
2 (VDD) - Питание контроллера (+)
3 (VO) - Вывод управления контрастом
4 (RS) - Выбор регистра
5 (R/W) - Чтение/запись (режим записи при соединении с землей)
6 (E) - Еnable (строб по спаду)
7-10 (DB0-DB3) - Младшие биты 8-битного интерфейса
11-14 (DB4-DB7) - Старшие биты интерфейса
15 (A) - Анод (+) питания подсветки
16 (K) - Катод (-) питания подсветки

Режим самотестирования:

Перед попытками подключения и вывода информации, было бы неплохо узнать рабочий дисплей или нет. Для этого необходимо подать напряжение на сам контроллер (VSS и VDD ), запитать подсветку (A и K ), а также настроить контрастность.

Для настройки контрастности следует использовать потенциометр на 10 кОм. Каким он будет по форме - не важно. На крайние ноги подается +5V и GND, центральная ножка соединяется с выводом VO

После подачи питания на схему необходимо добиться правильного контраста, если он будет настроен не верно, то на экране ничего не будет отображаться. Для настройки контраста следует поиграться с потенциометром.

При правильной сборке схемы и правильной настройке контраста, на экране должна заполниться прямоугольниками верхняя строка.

Вывод информации:

Для работы дисплея используется встроенная с среду Arduino IDE библиотека LiquidCrystal.h

Функционал библиотеки

//Работа с курсором lcd.setCursor (0, 0); // Устанавливаем курсор (номер ячейки, строка) lcd.home (); // Установка курсора в ноль (0, 0) lcd.cursor (); // Включить видимость курсора (подчеркивание) lcd.noCursor (); // Убрать видимость курсора (подчеркивание) lcd.blink (); // Включить мигание курсора (курсор 5х8) lcd.noBlink (); // Выключить мигание курсора (курсор 5х8) //Вывод информации lcd.print ("сайт" ); // Вывод информации lcd.clear (); // Очистка дисплея, (удаление всех данных) установка курсора в ноль lcd.rightToLeft (); // Запись производится справа на лево lcd.leftToRight (); // Запись производится слева на право lcd.scrollDisplayRight (); // Смещение всего изображенного на дисплее на один символ вправо lcd.scrollDisplayLeft (); // Смещение всего изображенного на дисплее на один символ влево //Информация полезная для шпионов:) lcd.noDisplay (); // Информация на дисплее становится невидимой, данные не стираются // если, в момент когда данная функция активна, ничего не выводить на дисплей, то lcd.display (); // При вызове функции display() на дисплее восстанавливается вся информация которая была

Сам же дисплей может работать в двух режимах:

8-битный режим - для этого используются и младшие и старшие биты (BB0- DB7)

4-битный режим - для этого используются и только младшие биты (BB4- DB7)

Использование 8-битного режима на данном дисплее не целесообразно. Для его работы требуется на 4 ноги больше, а выигрыша в скорости практически нет т.к. частота обновления данного дисплея упирается в предел < 10раз в секунду.

Для вывода текста необходимо подключить выводы RS, E, DB4, DB5, DB6, DB7 к выводам контроллера. Их можно подключать к либым пинам Arduino, главное в коде задать правильную последовательность.

Пример программного кода:

#include LiquidCrystal lcd(7, 6, 5, 4, 3, 2); void setup (){ lcd.begin (16, 2); // Задаем размерность экрана lcd.setCursor (0, 0); lcd.print ("Hello, world!" ); // Выводим текст lcd.setCursor (0, 1); // Устанавливаем курсор в начало 2 строки lcd.print ("сайт" ); // Выводим текст } void loop (){ }

Создание собственных символов

С выводом текста разобрались, буквы английского алфавита зашиты в память контроллера внутри дисплея и с ними проблем нет. А вот что делать если нужного символа в памяти контроллера нет?

Не беда, требуемый символ можно сделать вручную (всего до 7ми символов). Ячейка, в рассматриваемых нами дисплеях, имеет разрешение 5х8 точек. Все, к чему сводится задача создания символа, это написать битовую маску и расставить в ней единички в местах где должны гореть точки и нолики где нет.

В ниже приведенном примере нарисуем смайлик.

Пример программного кода

//Тестировалось на Arduino IDE 1.0.5 #include #include // Лобавляем необходимую библиотеку // Битовая маска символа улыбки byte smile = { B00010, B00001, B11001, B00001, B11001, B00001, B00010, }; LiquidCrystal lcd(7, 6, 5, 4, 3, 2); // (RS, E, DB4, DB5, DB6, DB7) void setup (){ lcd.begin (16, 2); // Задаем размерность экрана lcd.createChar (1, smile); // Создаем символ под номером 1 lcd.setCursor (0, 0); // Устанавливаем курсор в начало 1 строки lcd.print ("\1" ); // Выводим смайлик (символ под номером 1) - "\1" } void loop (){ }

Бонус

В комментариях участник сообщества скинул ссылку на генератор символов

• igorka

  генератор символов по примеру выше,
  сделал потому что не слабо)

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 LiquidCrystal lcd(8, 9, 4, 5, 6, 7); void setup() { lcd.begin(16, 2); // Инициализирует LCD 16x2 } void loop() { lcd.setCursor(0,0); // Установить курсор на первыю строку lcd.print("Hello, world"); // Вывести текст lcd.setCursor(0,1); // Установить курсор на вторую строку lcd.print("www.сайт"); // Вывести текст }

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

LCD дисплеи от компании Winstar уже на протяжении нескольких лет являются неотъемлемой частью современной электронной продукции, и не только на российском рынке. Они дешевы, очень распространены (не видел магазинов, где их не было бы), их разнообразие предоставляет разработчику выбирать подходящий в зависимости от эксплуатационных условий. Их различие заключается в диапазонах рабочих температур, количеством строк для отображения информации, количеством знакомест в строке, стандартными из которых являются значения 8, 12, 16, 20, 24 и 40 символов на одну строку, так же различаются размерами символа, его разрешением, размерами самого дисплея и т.д. Winstar выпускает не только буквенно-цифровые знакосинтезирующие LCD-модули, но и графические. Те, в свою очередь, тоже имеют различные параметры, что предоставляет пользователю возможность выбирать подходящий исходя из поставленной задачи.

Многие начинающие радиолюбители, только-только начавшие осваивать цифровую технику, микроконтроллеры, рано или поздно столкнутся с проблемой, связанной с подключением и управлением данного дисплея. Немного упростив ситуацию с даташитом на дисплей WH1602B, я старался описать процесс подключения и управления модулем максимально просто для понимания.

Стандартно дисплей WH1602B выглядит так:

16 выводных линий, из которых 11 – линии управления, расположены в ряд с шагом 2,54мм, что позволяет разработчику напрямую подпаять шлейф или поставить разъем, и отвести шлейф к плате управления, в зависимости от конструкции конечного устройства.

Далеко не редким является дисплей с боковым расположением контактов.

В зависимости от конструктива радиоэлектронного устройства разработчик может использовать любой тип расположения выводов – различия между программными обеспечениями совершенно нет.
Модули могут комплектоваться задней подсветкой экрана, причем тип источника подсветки у разных модулей различен. В некоторых дисплеях используется электролюминесцентная подсветка, обеспечивающая равномерное распределение свечения по всей отображаемой поверхности экрана. Главным недостатком дисплея с таким типом подсветки является, пожалуй, одно: для питания такого дисплея нужен переменный ток высокого напряжения. У светодиодных подсветок недостатков практически нет, модули с применением светодиодной подсветки могут использоваться в приложениях, работающих при широких диапазонах температур. Производитель дает широкий выбор в плане цвета подсветки – поскольку светодиодные матрицы можно установить практически любого цвета.

Существенным недостатком дисплеев WH1602B является ток потребления, поэтому применять данный тип дисплеев в устройствах с автономным питанием совершенно невыгодно.

Дисплеи линейки WH построены на базе специализированного контроллера LCD-модулей HD44780, который как раз и разрабатывался для управления знакосинтезирующими ЖК-панелями.

С небольшим описанием, пожалуй, стоит закончить, и приступить к практической части. Нумерация выводов дисплея, если смотреть на него сверху (т.е. как мы смотрим на него при чтении информации), идет начиная с самого крайнего левого вывода. Это вывод 1.

Подключение 1602:

Итак распиновка 1602 :
1) GND – общий провод
2) Vcc – напряжение питания +5В
3) V0 – контрастность
4) RS – линия выбора регистра
5) RW – линия выбора направления передачи данных (чтение или запись)
6) E – линия синхронизации
7) DB0 – 14) DB7 – линии шины данных
15) A – анод подсветки (подключаем сюда +5В через резистор 100Ом)
16) К – катод подсветки (подключаем к общему проводу)

Дисплей может работать в 2 режимах: в режиме 8-битной передачи данных, когда данные передаются группами по 8 бит (при этом обеспечивается максимальная скорость взаимодействия с дисплеем), и в режиме 4-битной передачи, когда 8-битные данные разбиваются на две группы по четыре разряда и последовательно передаются по четырем старшим линиям данных DB4-DB7.

Для начала работы с дисплеем его нужно инициализировать. Процесс инициализации заключается в последовательной передачи контроллеру HD44780 определенных данных. После их обнаружения, он будет готов принимать данные для отображения на экране.

Мы рассмотрим процесс инициализации дисплея WH1602B в 8-битном режиме с использованием управляющей платы, основанной на микроконтроллере Attiny2313.

Итак, какие действия необходимо выполнить для надежного процесса инициализации :
1) Включить питание дисплея
2) Выдержать паузу 20мс
3) Выдать команду 00110000 при RS=0 RW=0
4) Выдержать паузу не менее 40мкс
5) Выдать команду 00110000 при RS=0 RW=0
6) Выдержать паузу не менее 40мкс
7) Выдать команду 00110000 при RS=0 RW=0
8) Выдержать паузу не менее 40мкс
9) Выдать команду 00111000 при RS=0 RW=0
10) Выдержать паузу не менее 40мкс
11) Выдать команду 00001000 при RS=0 RW=0
12) Выдержать паузу не менее 40мкс
13) Выдать команду 00000001 при RS=0 RW=0
14) Выдержать паузу не менее 1,5мс
15) Выдать команду 00000110 при RS=0 RW=0.

Поясню: RS – как отмечалось выше – линия выбора регистра (0 – адресуется регистр команд, в который мы записываем команды отключения дисплея, сдвига строки, установление курсора и т.д.; 1 – адресуется внутренняя память, куда будет записываться байт и отображаться на дисплее).

RW – линия выбора направления передачи данных (0 – запись в дисплей, 1 – чтение данных из дисплея).
После выдачи данных на линию данных DB0-DB7 и установки значений на линиях RS, RW, необходимо эти данные защелкнуть – для этого нужно установить линию E в 1, и, затем, снова сбросить в исходное положение – в 0.

Подключаем PD0 микроконтроллера к линии RS LCD, вывод PD1 микроконтроллера к RW дисплея, ну а PD2 – соответственно к линии Е дисплея, а линии шины данных DB0-DB7 к соответствующим линиям порта B микроконтроллера. Сам дисплей подключаем согласно схеме вверху.

Теперь дело за программной частью:

Include "tn2313def.inc" ; Attiny2313, 1 MHz clock .cseg .org 0 rjmp reset ;******************************************************************** ;Стандартный переход к инициализированной части программы reset: ldi r16, low (RAMEND) ; Инициализация стека МК out SPL, r16 rcall lcd_init ; Инициализация дисплея;Здесь мы инициализировали стек микроконтроллера и перешли к инициализации LCD-модуля;******************************************************************** lcd_init: ldi r16, 0b10000000 ; сбрасываем все подтягивающие резисторы out MCUCR, r16 ldi r16, 0b11111111 ; Настройка порта B out ddrb, r16 ldi r16, 0b00000111 ; Настройка порта D out ddrd, r16 ;Настраиваем линии портов ввода/вывода: сбрасываем подтягивающие резисторы и определяем;PB0-PB7, PD0-PD2 как линии вывода данных;******************************************************************** ;Исходя из вышеуказанной процедуры инициализации выполняем операции: ldi r16, 0b00000000 ; Адресация IR ldi r17, 0b00110000 ; Установка разрядности Data line rcall delay_20000mks ; Пауза перед инициализацией lcd rcall write_lcd ; Запись данных в lcd rcall delay_40mks ; Задержка перед выполнением операций с lcd rcall write_lcd ; Запись данных в lcd rcall delay_40mks ; Задержка перед выполнением операций с lcd rcall write_lcd ; Запись данных в lcd rcall delay_40mks ; Задержка перед выполнением операций с lcd ldi r17, 0b00111000 ; Установка параметров lcd rcall write_lcd ; Запись данных в lcd rcall delay_40mks ; Задержка перед выполнением операций с lcd ldi r17, 0b00001000 ; Выключение дисплея rcall write_lcd ; Запись данных в lcd rcall delay_40mks ; Задержка перед выполнением операций с lcd ldi r17, 0b00000001 ; Очистка дисплея rcall write_lcd ; Запись данных в lcd rcall delay_1500mks ; Задержка перед выполнением операций с lcd ldi r17, 0b00000110 ; Установка режима ввода данных rcall write_lcd ; Запись данных в lcd rcall delay_40mks ; Задержка перед выполнением операций с lcd ret ; Выход из подпрограммы;******************************************************************** delay_20000mks: ldi r18, 0b10110010 ; Ввод переменной задержки ldi r19, 0b00000101 ; Настройка предделителя rjmp init_delay delay_1500mks: ldi r18, 0b11111010 ; Ввод переменной задержки ldi r19, 0b00000101 ; Настройка предделителя rjmp init_delay delay_40mks: ldi r18, 0b11011000 ; Ввод переменной задержки ldi r19, 0b00000010 ; Настройка предделителя init_delay: out TCNT0, r18 ; Инициализация TCNT0 out TCCR0B, r19 ; Старт T0 test_TIFR: in r18, TIFR ; Чтение TIFR sbrs r18, 1 ; Переход, если "Переполнение T0" rjmp test_TIFR ; Бесконечная проверка TOV0 ldi r20, 0b00000000 ; Остановка T0 out TCCR0B, r20 ldi r20, 0b00000010 ; Загрузка TOV0>>0 out TIFR, r21 ret ; Выход из подпрограммы;******************************************************************** write_lcd: out portd, r16 ; Установка значения линии RS out portb, r17 ; Вывод байта данных DB0-DB7 nop ; Защита от шумов на линии стробирования sbi portd, 2 ; E>>1 nop ; Защита от шумов на линии стробирования cbi portd, 2 ; E>>0 nop ; Защита от шумов на линии стробирования ret ; Выход из подпрограммы;******************************************************************** user_write_IR: ldi r16, 0b00000000 ; Адресация IR rcall write_lcd ; Запись данных в lcd rcall delay_40mks ; Задержка перед выполнением операций с lcd ret ; Выход из подпрограммы;******************************************************************** user_write_DR: ldi r16, 0b00000001 ; Адресация DR rcall write_lcd ; Запись данных в lcd rcall delay_40mks ; Задержка перед выполнением операций с lcd ret ; Выход из подпрограммы;******************************************************************** lcd_clear: ldi r16, 0b00000000 ; Адресация IR ldi r17, 0b00000001 ; Очистка дисплея rcall write_lcd ; Запись данных в lcd rcall delay_1500mks ; Задержка перед выполнением операций с lcd ret ; Выход из подпрограммы;********************************************************************

Как пользоваться данным кодом. Для занесения символа на экран необходимо записать байт, соответствующий коду этого символа, в регистр R17. В регистр 17 заносим 0х1 – если хотим записать символ на экран, или сбрасываем в 0х0, если хотим записать какую-то команду в регистр команд LCD дисплея.

Мной были предусмотрены подпрограммы, которые вызывает пользователь:
user_write_IR – запись команды в регистр команды LCD;
user_write_DR – запись данных для отображения на LCD;
lcd_clear – подпрограмма/команда, вызов которой осуществляет очистку дисплея.

Как работать с вызовом подпрограмм:

Ldi r17, 0x24; Символ с кодом 0x24 rcall user_write_DR; запись символа на отображение ldi r17, 0x2; команда 0х2 rcall user_write_IR; записываем в регистр.

Отмечу, что при использовании подпрограммы lcd_clear предварительная запись в R17 не требуется.
Где писать свой код? Вот здесь:

Reset: ldi r16, low (RAMEND) ; Инициализация стека МК out SPL, r16 rcall lcd_init ; Инициализация дисплея;ВАШ КОД!!! Например: Ldi r17, 0xC; Включаем изображение ldi r17, 0x24; Символ с кодом 0x24 rcall user_write_DR; запись символа на отображение

Добавлю, что в последнее время появились данные модули с платой последовательного преобразователя, позволяющие подключать LCD дисплеи 1602 по 4-х проводной схеме и работающими по I 2 C-интерфейсу. Т.о. немного упрощается подключение и экономятся выводы контроллера. Модуль можно приобрести отдельно и подключить к уже имеющемуся LCD 1602.

Скачать исходники и прошивку вы можете ниже

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.

Данная статья подробно с изображениями рассказывает, как подключить LCD к Arduino и отобразить информацию.

Шаг 1: 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 2: 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 3: 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 с официального ресурса - . Также вы можете скачать ниже по ссылкам:

Скетч

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

Вы можете увидеть примерный скетч в Файл -> Примеры -> LiquidCrystal -> HelloWorld_SPI (File -> Examples -> LiquidCrystal -> HelloWorld_SPI).

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

• Модуль FC-113 сделан на базе микросхемы PCF8574T, которая представляет собой 8-битный сдвиговый регистр - «расширитель» входов-выходов для последовательной шины I2C. На рисунке микросхема обозначена DD1.
• R1 - подстроечный резистор для регулировки контрастности ЖК дисплея.
• Джампер J1 используется для включения подсветки дисплея.
• Выводы 1…16 служат для подключения модуля к выводам LCD дисплея.
• Контактные площадки А1…А3 нужны для изменения адреса I2C устройства. Запаивая соответствующие перемычки, можно менять адрес устройства. В таблице приведено соответствие адресов и перемычек: "0" соответствует разрыву цепи, "1" - установленной перемычке. По умолчанию все 3 перемычки разомкнуты и адрес устройства 0x27 .

2 Схема подключения ЖК дисплея к Arduino по протоколу I2C

Подключение модуля к Arduino осуществляется стандартно для шины I2C: вывод SDA модуля подключается к аналоговому порту A4, вывод SCL - к аналоговому порту A5 Ардуино. Питание модуля осуществляется напряжением +5 В от Arduino. Сам модуль соединяется выводами 1…16 с соответствующими выводами 1…16 на ЖК дисплее.

3 Библиотека для работы по протоколу I2C

Теперь нужна библиотека для работы с LCD по интерфейсу I2C. Можно воспользоваться, например, вот этой (ссылка в строке "Download Sample code and library").

Скачанный архив LiquidCrystal_I2Cv1-1.rar разархивируем в папку \libraries\ , которая находится в директории Arduino IDE.

Библиотека поддерживает набор стандартных функций для LCD экранов:

4 Скетч для вывода текста на LCD экран по шине I2C

Откроем образец: Файл Образцы LiquidCrystal_I2C CustomChars и немного его переделаем. Выведем сообщение, в конце которого будет находиться мигающий символ. В комментариях к коду прокомментированы все нюансы скетча.

#include // подключаем библиотеку Wire #include // подключаем библиотеку ЖКИ #define printByte(args) write(args); // uint8_t heart = {0x0,0xa,0x1f,0x1f,0xe,0x4,0x0}; // битовая маска символа «сердце» LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2); // Задаём адрес 0x27 для LCD дисплея 16x2 void setup() { lcd.init(); // инициализация ЖК дисплея lcd.backlight(); // включение подсветки дисплея lcd.createChar(3, heart); // создаём символ «сердце» в 3 ячейке памяти lcd.home(); // ставим курсор в левый верхний угол, в позицию (0,0) lcd.!"); // печатаем строку текста lcd.setCursor(0, 1); // перевод курсора на строку 2, символ 1 lcd.print(" i "); // печатаем сообщение на строке 2 lcd.printByte(3); // печатаем символ «сердце», находящийся в 3-ей ячейке lcd.print(" Arduino "); } void loop() { // мигание последнего символа lcd.setCursor(13, 1); // перевод курсора на строку 2, символ 1 lcd.print("\t"); delay(500); lcd.setCursor(13, 1); // перевод курсора на строку 2, символ 1 lcd.print(" "); delay(500); }

Кстати, символы, записанные командой lcd.createChar(); , остаются в памяти дисплея даже после выключения питания, т.к. записываются в ПЗУ дисплея 1602.

5 Создание собственных символов для ЖК дисплея

Немного подробнее рассмотрим вопрос создания собственных символов для ЖК экранов. Каждый символ на экране состоит из 35-ти точек: 5 в ширину и 7 в высоту (+1 резервная строка для подчёркивания). В строке 6 приведённого скетча мы задаём массив из 7-ми чисел: {0x0, 0xa, 0x1f, 0x1f, 0xe, 0x4, 0x0} . Преобразуем 16-ричные числа в бинарные: {00000, 01010, 11111, 11111, 01110, 00100, 00000} . Эти числа - не что иное, как битовые маски для каждой из 7-ми строк символа, где "0" обозначают светлую точку, а "1" - тёмную. Например, символ сердца, заданный в виде битовой маски, будет выглядеть на экране так, как показано на рисунке.

6 Управление ЖК экраном по шине I2C

Загрузим скетч в Arduino. На экране появится заданная нами надпись с мигающим курсором в конце.

7 Что находится «за» шиной I2C

В качестве бонуса рассмотрим временную диаграмму вывода латинских символов "A", "B" и "С" на ЖК дисплей. Эти символы имеются в ПЗУ дисплея и выводятся на экран просто передачей дисплею их адреса. Диаграмма снята с выводов RS, RW, E, D4, D5, D6 и D7 дисплея, т.е. уже после преобразователя FC-113 «I2C параллельная шина». Можно сказать, что мы погружаемся немного «глубже» в «железо».

На диаграмме видно, что символы, которые имеются в ПЗУ дисплея (см. стр.11 даташита, ссылка ниже), передаются двумя полубайтами, первый из которых определяет номер столбца таблицы, а второй - номер строки. При этом данные «защёлкиваются» по фронту сигнала на линии E (Enable), а линия RS (Register select, выбор регистра) находится в состоянии логической единицы, что означает передачу данных. Низкое состояние линии RS означает передачу инструкций, что мы и видим перед передачей каждого символа. В данном случае передаётся код инструкции возврата каретки на позицию (0, 0) ЖК дисплея, о чём также можно узнать, изучив техническое описание дисплея.

И ещё один пример. На этой временной диаграмме показан вывод символа «Сердце» на ЖК дисплей.

Опять, первые два импульса Enable соответствуют инструкции Home() (0000 0010 2) - возврат каретки на позицию (0; 0), а вторые два - вывод на ЖК дисплей хранящийся в ячейке памяти 3 10 (0000 0011 2) символ «Сердце» (инструкция lcd.createChar(3, heart); скетча).