Jakie są wyświetlacze Arduino i jak je podłączyć

Mikrokontrolery umożliwiają wykonanie dowolnego systemu automatyzacji i monitorowania. Ale do interakcji technologii i człowieka potrzebujemy zarówno urządzeń wejściowych - różnych przycisków, dźwigni, potencjometrów, jak i urządzeń wyjściowych - wskaźników świetlnych (żarówek), różnych urządzeń sygnalizacji dźwiękowej (głośników wysokotonowych), a na końcu wyświetlaczy. W tym artykule przyjrzymy się wyświetlaczom znaków dla Arduino, jak je połączyć i sprawić, by działały.

Rodzaje wyświetlaczy

Wyświetlacze można podzielić na:

• Segment (np. Na zegarku cyfrowym);

• Alfanumeryczny;

• Grafika

Segmentowane służą do wskazania prostych wielkości, na przykład: temperatury, czasu, liczby obrotów. Takie są stosowane w kalkulatorach i budżetowych urządzeniach gospodarstwa domowego do dziś. Informacje są wyświetlane po wyróżnieniu niektórych znaków.

Mogą być zarówno ciekłokrystaliczne, jak i LED. Wyświetlacze alfanumeryczne można znaleźć na starych urządzeniach gospodarstwa domowego, zabawkach, sprzęcie przemysłowym i nie tylko. Są również nazywane syntezowaniem znaków, tekstowe, symboliczne. Składa się z zestawu dużych pikseli. Może być wykonywany w technologii LCD, TFT i OLED.

Wyświetlacze graficzne mogą nawet zawierać monitor lub ekran smartfona, myślę, że nie są wymagane żadne specjalne wyjaśnienia. Artykuł skupi się w szczególności na współpracy wyświetlaczy syntezujących znaki lub symbolicznych oraz Arduino.

Wyświetlacze syntezujące znaki

Wyświetlacze tego rodzaju mogą jednocześnie wyświetlać określoną liczbę znaków, ograniczoną wymiarami geometrycznymi. Są one oznaczone zgodnie z tym wzorem:

• 1602;

• 2002.

Gdzie pierwsze dwie cyfry to liczba znaków w linii, a druga para to liczba linii. Zatem wyświetlacz o nazwie 1602 może wyświetlać jednocześnie 2 wiersze po 16 znaków.

Wyświetlacze są rozróżniane według rodzaju wprowadzanych danych:

• Z równoległym wprowadzaniem danych;

• Z wprowadzaniem danych przez protokół I2C.

Równoległe wprowadzanie danych polega na przesłaniu 8 lub 4-bitowych słów odpowiednio na 10 lub 6 pinów (rys. Poniżej - schemat połączeń do sterowania 4 bitami). Oprócz danych, zasilanie jest dostarczane do wyświetlacza. Weź to pod uwagę podczas projektowania, w przeciwnym razie możesz nie mieć wystarczającej liczby pinów Tablice Arduino.

Przesyłanie danych do wyświetlacza za pomocą I2C zajmie 4 piny Arduino, z których 2 to zasilanie, a 2 to dane. Ale rozważ to pytanie bardziej szczegółowo poniżej.

Wśród krajowych producentów można wyróżnić firmę MELT. Wśród produktów, które mają wiele różnych wyświetlaczy. Na przykład poniżej znajduje się ekran oznaczony jako 20S4, podobny do poprzedniego, mówi nam, że wyświetla 4 wiersze po 20 znaków.

Jest zbudowany na kontrolerze KB1013VG6, od JSC ANGSTREM, który jest podobny do HD44780 od HITACHI i KS0066 od SAMSUNG. Na których zbudowana jest ogromna większość chińskich wyświetlaczy. Nawiasem mówiąc, on, podobnie jak wyświetlacze na tych układach, obsługuje standardową bibliotekę równoległego sterowania Arduino IDE, ale o tym później.

Wyświetlacze syntezujące znaki są dostarczane z podświetleniem i bez, a także mogą różnić się kolorem wyświetlanych znaków. Jasność podświetlenia i kontrast obrazu są zwykle regulowane. Poniżej znajduje się przykład schematu z arkusza danych do wspomnianego powyżej MELT.

Zmienny rezystor R służy do regulacji jasności.

Połączenie

Rozważymy połączenie na wyświetlaczu typu 1602. Przede wszystkim zwróć uwagę na podpis wniosków. Istnieją dwie opcje, numeracja. Na dwóch poniższych rysunkach wszystko jest w porządku - od 1 do 16 mocy wyjściowej.

Zauważ, że VSS jest rozumiany jako ląd. W przeciwnym razie przypisania pinów są identyczne. Ale często można znaleźć niestandardową numerację:

Co widzisz Kontakty są podpisane tylko 1, 14 i 15. Ponadto w niewłaściwej kolejności. W przeciwnym razie 15. i 16. styk pozostały również anodą i katodą podświetlenia, a 1 i 2 to wspólny styk i dodatkowa moc.Zachowaj ostrożność i zwróć uwagę na ten fakt podczas łączenia!

Przeanalizujmy bardziej szczegółowo.

• 1 - masa (Vss) lub moc „-”.

• 2 - (Vcc) „+” moc. Najczęściej jest to 5 woltów.

• 3 - dostosowuje kontrast znaków. Odbywa się to za pomocą potencjometru zainstalowanego między mocą „+” a tym stykiem. Im wyższe napięcie, tym niższa jasność i zużycie energii.

• 4 - (RS) Sygnał adresowy. Dzięki obecności sygnału z arduino na tym wejściu kontroler wyświetlania rozumie, czy sygnał polecenia (na przykład przesuwając kursor), czy kod znaku wyświetlany w linii danych.

• 5 - (E) uprawnienia do dostępu do danych. Gdy występuje logiczne „1”, wyświetlacz wykonuje polecenie lub wyświetla symbol.

• 6-14 - przez te piny zapewnione jest równoległe wprowadzanie danych.

• 15 - anoda podświetlenia (BLA). Aby świeciło się przy pełnej jasności - tutaj dostarczane jest + 5 V.

• 16 - Katoda podświetlenia (BLC). Połącz z ziemią.

Jeden z przykładów połączenia z Arduino w trybie 4-bitowym omówiono powyżej. Teraz spójrz na schemat okablowania w trybie sterowania 8-bitowego. Nawiasem mówiąc, możesz zauważyć rezystor zmienny. Jak wspomniano wcześniej, konieczna jest regulacja jasności podświetlenia.

W ten sposób masz połowę zajętych wejść Płyty Arduino UNO. Oczywiście, jeśli użyjesz MEGA, nie będzie to tak znaczący problem, ale nadal nie jest racjonalny, szczególnie jeśli zamierzasz podłączyć grupę czujników i klawiszy sterujących.

Aby zwolnić wejścia, użyj konwertera I2C na ekran LCD (tak się nazywa i można go znaleźć w sklepach pod tą nazwą).

Uwaga:

Jeśli kupisz ten moduł osobno od wyświetlacza, nie zapomnij o lokalizacji i numeracji wniosków, które zbadaliśmy wcześniej.

Grzebień pokazany na dole jest po prostu przylutowany do wyświetlacza, a cztery piny na końcu płytki łączą się z pinami Arduino, istnieje również trzecia grupa dwóch pinów (na zdjęciu z tyłu), która włącza podświetlenie, modele są wyposażone w zworkę.

Schemat takiego modułu jest następujący:

Wygląda więc na przylutowane bezpośrednio do pinów wyświetlacza. Większość modeli sprzedawanych jest już przylutowanych.

Jednak, aby go użyć, musisz znaleźć bibliotekę LiquidCrystal_I2C w sieci, nie ma go w standardowym zestawie bieżącego Arduino IDE w momencie pisania.

Przypomnij sobie pinout płyt Arduino UNO, zgodnie z numeracją pinów, w zasadzie pokrywa się z Nano i kilkoma innymi (kliknij zdjęcie, aby powiększyć).

Aby pracować na I2C, musisz wygenerować 2 sygnały informacyjne - SDA i SCL, zwróć uwagę na prawy dolny róg rysunku. Te piny Arduino są połączone z wejściami analogowymi A4 i A5.

Ważne:

Nie możesz przypisać ich innym wnioskom.

Następnie schemat okablowania będzie wyglądał:

Zgadzam się, jest znacznie mniej przewodów! Od arduino do wyświetlacza są tylko 4 przewody. Pin sygnałowy użył tylko dwóch!

Ale połączenie się nie powiedzie, musisz znać adres urządzenia, ponieważ istnieje inna grupa kontaktów, w której adres jest ustawiany za pomocą zworek. Jest to wskazane w poleceniu inicjalizacji odpowiedniej biblioteki, więcej na ten temat poniżej.

Program

Oczywiście potrzebujemy szkicu, który może pokazać obraz na ekranie postaci. Jeśli chcesz pracować bezpośrednio z wyświetlaczem, musisz przestudiować arkusze danych i tabele symboli dla każdego konkretnego produktu. Ale Arduino zostało stworzone do prostego i szybkiego prototypowania urządzeń elektronicznych. Dlatego pójdziemy w drugą stronę i skorzystamy z dobrodziejstw cywilizacji. Wspominaliśmy już, że standardowy zestaw bibliotek w Arduino IDE ma gotowe rozwiązanie do pracy z wyświetlaczami LCD. Możesz go znaleźć tutaj:

Nawiasem mówiąc, po kliknięciu linii z komunikatem o podłączeniu biblioteki pojawia się automatycznie.

Również w Arduino IDE istnieje kilka przykładów pracy z wyświetlaczem. Odzwierciedlają podstawowe operacje i funkcje.

Rozważ najprostsze „Hello Word”. Przykład całkowicie pokrywa się ze standardowym zestawem IDE, właśnie przetłumaczyłem tekst komentarzy na rosyjski.Uwaga: jest to przykład pracy w trybie 4-bitowym.

Praca z I2C jest prawie taka sama:

WAŻNE:

Należy pamiętać, że w tym przykładzie kodu pierwsze polecenie wskazuje kilka rozmiarów wyświetlacza, liczbę wierszy i znaków, ale także jego adres I2C. Mianowicie - 0x27, co odpowiada brakującym zworkom. Zasadniczo jest to konieczne, aby połączyć kilka wyświetlaczy (8 sztuk) z dwoma przewodami sygnałowymi.

Wybór samouczków wideo na ten temat

Abyś nie był trudny do opanowania umiejętności pracy z wyświetlaczem, przygotowaliśmy wybrane lekcje wideo na ten temat.

Wniosek

Okazuje się, że zaprzyjaźnienie się z tablicą Arduino i wyświetlaniem wcale nie jest trudne. Masz możliwość zarówno równoległego przesyłania danych, jak i szeregowego za pomocą magistrali I2C, co wybrać - decydujesz zarówno pod względem wygody, jak i wymagań dotyczących prędkości całego systemu. Napisz w komentarzach, jakie pytania musisz rozważyć bardziej szczegółowo i co dokładnie chciałbyś zobaczyć na temat mikrokontrolerów!

Więcej informacji o Arduino i funkcjach jego wykorzystania w różnych schematach można znaleźć w e-booku - Arduino dla manekinów. Ilustrowany praktyczny przewodnik.

Ostatnio został wydany nowy kurs Maxima Selivanova „Programowanie wyświetlaczy nowości”. To jest „arduino” w świecie ekranów dotykowych. Ale informacje na ten temat są bardzo małe.

Co to są wyświetlacze Nextion? W skrócie, wyświetlacze te są programowalnymi wyświetlaczami z ekranem dotykowym i UART do tworzenia różnorodnych interfejsów na ekranie. Do programowania wykorzystywane jest bardzo wygodne i proste środowisko programistyczne, które pozwala tworzyć nawet bardzo złożone interfejsy dla różnych układów elektronicznych w ciągu kilku wieczorów! Wszystkie polecenia są przesyłane przez interfejs UART do mikrokontrolera lub komputera.

Jest wszystko, aby rozpocząć pracę z wyświetlaczami Nextion na nowym poziomie: NASTĘPNY