Меню

Lcd i2c модуль сделай сам

Опубликовано 27.07.2013 15:58:00

Плата улучшена. Смотрите Z-LCD I2C module (DIY).

В данной статье мы соберем модуль, позволяющий подсоединять к микроконтроллеру дисплеи на базе контроллера HDD780 всего по двум проводам.

Встречайте LCD I2C модуль своими руками

Данный модуль полностью совместим с заводским LCD I2C модулем для Ардуино, статья о подключении которого находится здесь.

Сразу приложу принципиальную схему.

Программный код работы с Arduino точно такой же, однако есть отличие в адресации к устройству. Микросхема PCF8574, на которой построен модуль, имеет 3 вывода (A0, A1, A2). В зависимости от того к чему подключены данные выводы (+ или -) будет изменяться и адрес устройства. В стандартном модуле нет возможности переключения, на всех выводах присутствует логическая единица и адрес устройства равен 0x27. В данном же модуле данная фишка учтена, на плате выведен джамперный блок для переключения. В зависимости от конфигурации джамперов мы можем получить до восьми различных адресов.

Далее приведу картинку зависимости адресов от состояния выводов A0, A1, A2

После разводки платы у микросхемы PCF8574 остались выводы, которые можно заюзать для программного регулирования яркости подсветки, в некоторых модулях это предусмотрено, однако программной реализации для Arduino я так и не нашел. Если вы обладаете иной информацией, то прошу поделиться. В связи с этим решение данной проблемы я решил очень топорно — связка биполярного транзистора и ШИМовка с еще одного вывода Дуньки. Сразу оговорюсь, эту опцию можно не использовать. На плате рядом с выводом подсветки (BL) находится дублирующий пин +5 вольт. Если вам не нужна регулировка, просто замкните данные выводы стандартным джампером 2.54мм и подсветка включится на полную.

BL — Black Light (подсветка)

+5V — +5V питание (дублирующее)

+5V — +5V питание

— минус питания

D — сокращение от SDA (целое название не помещалось, взяты вторые буквы из названий линий)

C — сокращение от SCL

Этот модуль станет первым девайсом в разделе DIY, который выполнен на двусторонней плате. Однако, как всегда, я постарался и сделал модуль легким в повторении: широкие дороги, смд компоненты большого типоразмера 1206. К тому же, хоть плата и двусторонняя, переходных отверстий как таковых в ней нет. В большинстве своем роли переходных отверстий выполняют ноги микросхемы и переменного резистора, однако в одном месте, все-же придется сделать подобие переходного отверстия.

Как видно на фото, одно отверстие специально рассверливается в бок, для получения овальной формы. это нам пригодится позже.

Совет №1 — Как точно вы бы не сопоставили две стороны платы, для лучшего результата сверлить рекомендую с лицевой стороны.

Еще одной деталью, которая будет выполнять роль переходного отверстия, является гребенка выводов (A0, A1, A2). Её необходимо также запаять с двух сторон.

Совет №2 — Данную гребенку необходимо запаивать в первую очередь.

После распайки SMD деталек, запайки гребенок, микросхем, потенциометра, остается одна деталь. На фото, в правом верхнем углу, есть площадочка, к ней подпаиваемся несколькими жилами из любого проводка, предварительно просунув через овально-рассверленное отверстие.

Все площадки на плате сделаны под типоразмер 1206, однако конденсатора нужного типоразмера под рукой не оказалось, заменил меньшим. Пусть это вас не смущает.

Так же при сверловке не забудьте, что разводка платы предусматривает неполный облом ножек у микросхемы, и 3 отверстия не дублируются на другой стороне. Их сверлить не нужно. Я отвлекся и провтыкал, результат виден на фото.

Как нужно обломать ножки показано на следующем рисунке.

Т.к. ножки радиодеталей в данной плате выполняют роли переходных отверстий, не забываем припаять ножки микросхемы и потенциометра к контактным площадкам на лицевой стороне платы.

Все, остался последний этап сборки. Надеваем модуль на штырьки, натягиваем жилы проводка и запаиваем последнее переходное отверстие и удаляем провод.

Совет №3 — Во избежание замыкания модуля на дисплей, на соединительную гребенку необходимо добавить еще один слой пластиковых держателей. При одном слое модуль не встанет на дисплей.

В архиве лежит шаблон под ЛУТ и список деталей

Открываем изображение => Печать => Во всю страницу

Для облегчения распайки smd компонентов с обратной стороны платы, где нет маркировки, приведу картинку. Хочется отметить, что на smd конденсаторах нет маркировки номиналов, но для облегчения распайки на картинке я их нанес. 104 — 0,1 мкФ.

В данный момент еще реализованы не все элементы нашего сообщества. Мы активно работаем над ним и в ближайшее время возможность комментирования статей будет добавлена.

источник

Автор: Сергей · Опубликовано 16.09.2016 · Обновлено 28.06.2019

В этой статье расскажу, как использовать интерфейсный модуль I2C для управления LCD дисплеем (2×16 / 20х4) с помощью Arduino. Данный модуль позволяет уменьшить количество используемых выводов контроллера, вместо 8 или 4-битного соединения, требуется только 2 вывода (SDA и SCL).

► Поддержка дисплеев: LCD 16×02 / 20×04
► Дополнительно: регулировка контрастности
► Напряжение питания. 5В
► Интерфейс: I2C
► Габариты: 54мм x 19мм x 15мм

Поскольку количество контактов на контроллерах Arduino ограничено и часто при использовании различных датчиков и модулей они заканчиваются, появляется необходимость в их экономии, для этих случай разработан этот модуль, с его помощью можно реализовать передачу по двум контактам (SDA и SCL).

Теперь немного о самом модуле, построен он на микросхеме PCF8574T. Резисторы R8 (4.7кОм) и R9 (4.7кОм) необходимы для подтяжки линий SDA и SCL, в идеале при подключении двух и более устройств по шине I2C необходимо использовать подтяжку только на одном устройств, позже напишу почему. На плате предусмотрены три перемычки (по схеме видно что линии A0, A1, A2 подтянуты к питанию через резисторы R4, R5, R6), необходимы они для смены адресации устройства, всего их 8 вариантов. Изменение адресации дает нам возможность подключения до восьми устройств по шине IC2 c микросхемой PCF8574T, варианты адресов показаны на рисунке (по умолчанию адрес устройства 0x27). Так же модуль оснащен потенциометром R11 с его помощью можно изменить контрастность LCD дисплея.

Для соединения на модуле расположено три группы контактов:

Первая группа:
SCL: линия тактирования (Serial CLock)
► SDA: линия данных (Serial Dфta)
► VCC: «+» питание
► GND: «-» питание

Вторая группа:
► VSS: «-» питание
► VDD: «+» питание
► VO: Вывод управления контрастом
► RS: Выбор регистра
► RW: Чтение/запись ( режим записи при соединении с землей)
► E: Еnable (строб по спаду)
► DB0-DB3: Младшие биты интерфейса
► DB4-DB7: Старшие биты интерфейса
► A: «+» питания подсветки
► K: «-» питания подсветки

Третья группа: (по умолчанию установлена перемычка)
► VCC:
► A от LCD:

Необходимые детали:
► Arduino UNO R3 x 1 шт.
► LCD-дисплей 1602A (2×16, 5V, Синий) x 1 шт.
► Интерфейсный модуль I2C, IIC, TWI для LCD x 1 шт.
► Провод DuPont, 2,54 мм, 20 см, F-M (Female — Male) x 1 шт.
► Кабель USB 2.0 A-B x 1 шт.

Подключение:
Первым делом, припаиваем модуль I2C к LCD дисплею, затем необходимо подключить дисплей к Arduino UNO. Для этого воспользуемся проводками DuPont, подключение осуществляем по таблице ниже.

Для наглядности, приведу еще одну схему.

Для этого эксперимента необходимо скачать и установить библиотеку «LiquidCrystal_I2C». Затем скопируйте и вставьте этот пример кода в окно программы IDE Arduino и загрузите в контроллер.

Если Вы правильно все сделали, но никаких символов на дисплее нет, попробуйте увеличить контрастность потенциометром.

Ссылки
Скачать библиотеку LiquidCrystal_I2C
Документация на микросхему PCF8574T
Документация к LCD1602A

Купить на Aliexpress
Контроллер Arduino UNO R3
Провода DuPont, 2,54 мм, 20 см
LCD-дисплей 1602A

Купить в Самаре и области
Купить контроллер Arduino UNO R3
Купить провода DuPont, 2,54 мм, 20 см
Купить LCD-дисплей 1602A

источник

В статье будем подключать к Ардуино жидкокристаллический дисплей 1602 с I2C модулем FC-113, благодаря чему подключение будет осуществляться всего по 2 проводам данных + 2 проводам питания.

Нам понадобится:

  • Arduino UNO или иная совместимая плата;
  • ЖК экран 1602 (16 символов, 2 строки);
  • I2C адаптер FC-113 или аналогичный;
  • соединительные провода (рекомендую вот такой набор);
  • макетная плата (breadboard);
  • персональный компьютер со средой разработки Arduino IDE.
  • 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.

I2C модуль FC-113 для подключения ЖК экрана

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.

Схема подключения ЖК дисплея к Arduino 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»). Библиотека для работы по протоколу I2C

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

Библиотека поддерживает набор стандартных функций для LCD экранов:

Читайте также:  Гирлянда из ламп сделай сам
Функция Назначение
LiquidCrystal() создаёт переменную типа LiquidCrystal и принимает параметры подключения дисплея (номера выводов);
begin() инициализация LCD дисплея, задание параметров (кол-во строк и символов);
clear() очистка экрана и возврат курсора в начальную позицию;
home() возврат курсора в начальную позицию;
setCursor() установка курсора на заданную позицию;
write() выводит символ на ЖК экран;
print() выводит текст на ЖК экран;
cursor() показывает курсор, т.е. подчёркивание под местом следующего символа;
noCursor() прячет курсор;
blink() мигание курсора;
noBlink() отмена мигания;
noDisplay() выключение дисплея с сохранением всей отображаемой информации;
display() включение дисплея с сохранением всей отображаемой информации;
scrollDisplayLeft() прокрутка содержимого дисплея на 1 позицию влево;
scrollDisplayRight() прокрутка содержимого дисплея на 1 позицию вправо;
autoscroll() включение автопрокрутки;
noAutoscroll() выключение автопрокрутки;
leftToRight() задаёт направление текста слева направо;
rightToLeft() направление текста справа налево;
createChar() создаёт пользовательский символ для LCD-экрана.

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

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

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: . Преобразуем 16-ричные числа в бинарные: . 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.

Создание собственного символа для LCD экрана

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

Управление ЖК экраном с помощью Arduino по шине 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».

Временная диаграмма вывода латинских символов «A», «B» и «С» на LCD дисплей 1602

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

Временная диаграмма вывода символа «Сердце» из ПЗУ на ЖК дисплей 1602

источник

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.

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.

Давайте посмотрим на выводы LCD1602 повнимательней:

Каждый из выводов имеет свое назначение:

  1. Земля GND;
  2. Питание 5 В;
  3. Установка контрастности монитора;
  4. Команда, данные;
  5. Записывание и чтение данных;
  6. Enable;

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.

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.

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:

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.

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.

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.

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.
Читайте также:  Как сделать большие кудри на короткие волосы в домашних условиях

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.

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.

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.

источник

В статье будем подключать к Ардуино жидкокристаллический дисплей 1602 с I2C модулем FC-113, благодаря чему подключение будет осуществляться всего по 2 проводам данных + 2 проводам питания.

Нам понадобится:

  • Arduino UNO или иная совместимая плата;
  • ЖК экран 1602 (16 символов, 2 строки);
  • I2C адаптер FC-113 или аналогичный;
  • соединительные провода (рекомендую вот такой набор);
  • макетная плата (breadboard);
  • персональный компьютер со средой разработки Arduino IDE.
  • 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.

I2C модуль FC-113 для подключения ЖК экрана

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.

Схема подключения ЖК дисплея к Arduino 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»). Библиотека для работы по протоколу I2C

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

Библиотека поддерживает набор стандартных функций для LCD экранов:

Функция Назначение
LiquidCrystal() создаёт переменную типа LiquidCrystal и принимает параметры подключения дисплея (номера выводов);
begin() инициализация LCD дисплея, задание параметров (кол-во строк и символов);
clear() очистка экрана и возврат курсора в начальную позицию;
home() возврат курсора в начальную позицию;
setCursor() установка курсора на заданную позицию;
write() выводит символ на ЖК экран;
print() выводит текст на ЖК экран;
cursor() показывает курсор, т.е. подчёркивание под местом следующего символа;
noCursor() прячет курсор;
blink() мигание курсора;
noBlink() отмена мигания;
noDisplay() выключение дисплея с сохранением всей отображаемой информации;
display() включение дисплея с сохранением всей отображаемой информации;
scrollDisplayLeft() прокрутка содержимого дисплея на 1 позицию влево;
scrollDisplayRight() прокрутка содержимого дисплея на 1 позицию вправо;
autoscroll() включение автопрокрутки;
noAutoscroll() выключение автопрокрутки;
leftToRight() задаёт направление текста слева направо;
rightToLeft() направление текста справа налево;
createChar() создаёт пользовательский символ для LCD-экрана.

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

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

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: . Преобразуем 16-ричные числа в бинарные: . 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.

Создание собственного символа для LCD экрана

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

Управление ЖК экраном с помощью Arduino по шине 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».

Временная диаграмма вывода латинских символов «A», «B» и «С» на LCD дисплей 1602

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

Временная диаграмма вывода символа «Сердце» из ПЗУ на ЖК дисплей 1602

источник

Подключить LCD1602 к Arduino (или любой другой LCD на базе микросхем HD44780) не всегда удобно, потому что используются как минимум 6 цифровых выходов. LCD I2C модули на базе микросхем PCF8574 позволяют подключить символьный дисплей к плате Arduino всего по двум сигнальным проводам (SDA и SCL).

Микросхема PCF8574/PCF8574T обеспечивает расширение портов ввода/вывода для контроллеров через интерфейс I2C и позволит легко решить проблему нехватки цифровых портов. При использовании модуля как расширитель портов ввода/вывода следует учитывать то, что вывод Р3 имеет инверсный выход с открытым коллектором.

Микросхема может использоваться для управления ЖК дисплеем под управлением контроллера HD44780, в 4-х битном режиме. Для этой цели на плате установлена микросхема PCF8574, которая является преобразователем шины I2C в параллельный 8 битный порт.

Плата модуля разведена таким образом, чтобы ее можно было сразу подключить к ЖКИ. На вход подается питание и линии I2C. На плате сразу установлены подтягивающие резисторы на линиях SCL и SDA, потенциометр для регулировки контрастности и питание самого дисплея. Джампер справа включает/отключает подсветку.

Для работы с данным модулем необходимо установить библиотеку LiquidCrystal I2C. Скачиваем, распаковываем и закидываем в папку libraries в папке Arduino. В случае, если на момент добавления библиотеки, Arduino IDE была открытой, перезагружаем среду.

Библиотеку можно установить из самой среды следующим образом:

  1. В Arduino IDE открываем менеджер библиотек: Скетч->Подключить библиотеку->Управлять библиотеками…
  2. В строке поиска вводим «Liqu >Описание методов библиотеки LiquidCrystal I2C

LiquidCrystal_I2C(uint8_t, uint8_t, uint8_t)

Конструктор для создания экземпляра класса, первый параметр это I2C адрес устройства, второй — число символов, третий — число строк.

источник

В статье будем подключать к Ардуино жидкокристаллический дисплей 1602 с I2C модулем FC-113, благодаря чему подключение будет осуществляться всего по 2 проводам данных + 2 проводам питания.

Нам понадобится:

  • Arduino UNO или иная совместимая плата;
  • ЖК экран 1602 (16 символов, 2 строки);
  • I2C адаптер FC-113 или аналогичный;
  • соединительные провода (рекомендую вот такой набор);
  • макетная плата (breadboard);
  • персональный компьютер со средой разработки Arduino IDE.
  • 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.

I2C модуль FC-113 для подключения ЖК экрана

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.

Схема подключения ЖК дисплея к Arduino 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»). Библиотека для работы по протоколу I2C

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

Библиотека поддерживает набор стандартных функций для LCD экранов:

Функция Назначение
LiquidCrystal() создаёт переменную типа LiquidCrystal и принимает параметры подключения дисплея (номера выводов);
begin() инициализация LCD дисплея, задание параметров (кол-во строк и символов);
clear() очистка экрана и возврат курсора в начальную позицию;
home() возврат курсора в начальную позицию;
setCursor() установка курсора на заданную позицию;
write() выводит символ на ЖК экран;
print() выводит текст на ЖК экран;
cursor() показывает курсор, т.е. подчёркивание под местом следующего символа;
noCursor() прячет курсор;
blink() мигание курсора;
noBlink() отмена мигания;
noDisplay() выключение дисплея с сохранением всей отображаемой информации;
display() включение дисплея с сохранением всей отображаемой информации;
scrollDisplayLeft() прокрутка содержимого дисплея на 1 позицию влево;
scrollDisplayRight() прокрутка содержимого дисплея на 1 позицию вправо;
autoscroll() включение автопрокрутки;
noAutoscroll() выключение автопрокрутки;
leftToRight() задаёт направление текста слева направо;
rightToLeft() направление текста справа налево;
createChar() создаёт пользовательский символ для LCD-экрана.

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

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

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: . Преобразуем 16-ричные числа в бинарные: . 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.

Создание собственного символа для LCD экрана

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

Управление ЖК экраном с помощью Arduino по шине 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».

Временная диаграмма вывода латинских символов «A», «B» и «С» на LCD дисплей 1602

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

Временная диаграмма вывода символа «Сердце» из ПЗУ на ЖК дисплей 1602

источник

Опубликовано 04.04.2013 11:00:00

LCD I2C модуль позволить подключить символьный дисплей к плате Arduino всего по двум сигнальным проводам.

Используемые компоненты (купить в Китае):

• Управляющая плата

Arduino UNO 16U2, либо более дешевая Arduino UNO CH340G,

Arduino Nano CH340G, либо Arduino MEGA 16U2, либо более дешевая Arduino MEGA CH340G,

Arduino PRO mini, либо Arduino Micro

• LCD I2C модуль

• Соединительные провода

• Дисплей: Символьный 16х02 либо 20×04
• Подсветка: Синяя c белыми символами
• Контраст: Настраивается потенциометром
• Напряжение питания: 5В
• Интерфейс: I2C
• I2C адрес: 0x27
• Размеры: 82мм x 35мм x 18мм

Модуль оборудован четырех-пиновым разъемом стандарта 2.54мм

SCL: последовательная линия тактирования (Serial CLock)

SDA: последовательная линия данных (Serial DAta)

VCC: «+» питания

GND: «-» питания

Выводы отвечающие за интерфейс I2C на платах Arduino на базе различных контроллеров разнятся

LCD I2C модуль На базе ATmega 328 Leonardo MEGA, ADK, DUE
SCL A5 D3 D21
SDA A4 D2 D20
VCC +5V +5V +5V
GND GND GND GND

Для работы с данным модулем необходимо установить библиотеку LiquidCrystal_I2C1602V1

Скачиваем, распаковываем и закидываем в папку libraries в папке Arduino. В случае, если на момент добавления библиотеки, Arduino IDE была открытой, перезагружаем среду.

Переходим непосредственно к скетчу. В данном примере выведем стандартный «Hello, world!» и для адрес нашего сообщества.

пример программного кода:

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. Данный способ частично, ограничение в 7 символов, поможет решить проблему вывода.

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:

В комментариях участник сообщества скинул ссылку на генератор символов

генератор символов по примеру выше,
сделал потому что не слабо )
http://codepen.io/nardist01/pen/RPPvMg?editors=101

Купить в России LCD I2C модуль

В данный момент еще реализованы не все элементы нашего сообщества. Мы активно работаем над ним и в ближайшее время возможность комментирования статей будет добавлена.

источник

Я сам еще новичек, совсем зеленый. Поэтому мой пост будет полезен таким же начинающим))

С ардуиной познакомился с месяц назад, заказал деталек — стали приходить — начал потихоньку вникать. Вообще — глобально я хочу собрать бортовой компьютер в авто — для вывода оперативной информации и сброса ошибок. Ну а пока тернеруюь на кошках__)

Сначала пришел LCD экран 1602 символов, стандартный экран, инстсрукций по подключению в интернете масса. www.dreamdealer.nl/tutorials/connecting_a_1602a_lcd_display_and_a_light_sensor_to_arduino_uno.html
Подключил-посмотрел, мдя, проводов много(( Запустил на нем простейшие софтовые часы, все ничего, но как только отключаешь питание — продавает и время( А так как кнопок еще нету — то установка происходит через комп по ком порту через Процессинг, вообщем тот еще геморой.

Потом пришел заранее заказанный модуль I2C — символьный LCD. Модуль этот основан на микрухе которая расширяет порты ввода вывода. тоесть по 2м проводам данные входят — а по 8 выводам расходятся на экран. Вещь дюже полезная, на ибээ их полно.

Есть некоторая загвоздка. дело в том что в библиотеке с которой работает экран по i2c протоколу — нерабочие примеры((( Это у меня отняло какое-то время для понимания сути процессов))

Кратенько для тех кто купит переходник — в каждом переходнике зашит его адрес, адрес можно узнать с помощью сканера адресов или аналитическим методом. На платке есть перемычки — если ихзапаять, адрес будет 0x20, а если перемычки сводобные — адрес будет 0x27. Адресация нужна для правильной инициализации переходника и работы с LCD экраном.

Сразу понятно будет не все, но после суток-двух копания в инете, прийдет понимание.

Вообщем суть такая, по двум проводам можно подключить любое количество экранов! Главное чтобы у каждого был свой адрес, а менять адрес можно если менть перемычки на переходничке i2c lcd. Если экранчик один, то можно выяснить аэрес перебором или найти сканер и посмотреть все доступные адреса по протоколу i2c. Адрес зависит от типа переходника, про типы подробно вот тут arduino-info.wikispaces.com/LCD-Blue-I2C

У меня оказался Третий вариант как по ссылке. Разобравшись что куда, выяснил что адрес у него 0x27, эта цифра нужна для обращения к экрану.

Есть 2 рабочих варианта (может даже больше)

Перая библиотека с примерами качается по ссылке arduino-info.wikispaces.com/LCD-Blue-I2C
Сама библиотка https://bitbucket.org/fmalpartida/new-liquidcrystal/downloads
Примеры брать не из библиотки а из блога выше.

Второй вариант, arduino-info.wikispaces.com/file/detail/LiquidCrystal_I2C1602V1.zip/341635514
Мой пример работает на этой библиотеке. Она старее, но мне показалось достаточной использовать ее.

Обе эти библиотеки НЕ СОВМЕСТИМЫ!

Так что ставим второй вариант, если не заработает — ставим первый и переписываем пример под свою библиотеку, благо там не много.

Я честно уже не помню почему выбрал второй вариант и где взял примеры, главное, что все работает))

После настройки экрана по двум проводам, пришли RTC модуль — часы реального времени на микрухе 1307. Общаются они по тем же 2м проводам, то есть портов на ардуине не занимают вообще.

Рабочую библиотеку нашел не сразу, заработала вот эта https://github.com/adafruit/RTClib

Примеры в ней хорошие, рабочие, все сразу стало понятно. Адрес в часах зашит жестко (я не понял как его менять)

Теперь при отключении питания, часы не сбрасываются)))

Итак, особенностью часов является отображение 3х чисел в виде столбиков, секундыи минуты слева -направо, часы — наоборот справа-налево.

Используется 8 собственных символов, которые создают индикацию. Сначала сдеал 9 — начали скакать символы, смотрел — думал — оказалось что максимальное количество собственных символов — 8. Поэтому в качестве полного закрашенного квадрата используется системный знак по коду, а процентное заполнение — нарисовано в массиве битами.

Я думаю что в коде все понятно.

Функция Map — «растягивает» отображаемый промежуток в 24 часа на то количество клеток, которое нужно. так же и с минутами и секундами, но там растягивается другой диапазон.

Сначала делал без мапа — не смог найти функцию округления, коэффициенты были целыми числами — и растягивался диапазон всегда то больше — то меньше чем нужно. А мап меня спас))

В остальном все довольно просто, не забываем стирать квадраты, когда цикл часов начинается занова.

источник