Метеостанция на ардуино с дисплеем

Содержание

Configure Time to automatically called the getTimeFunction() regularly. This
function should obtain the time from another service and return a time_t number,
or zero if the time is not known.

Configure how often the getTimeFunction is called.

Игра на Ардуино с дисплеем LCD I2C

Для этого проекта нам потребуется:

  • плата Arduino Uno / Arduino Nano / Arduino Mega;
  • жидкокристаллический дисплей с I2C;
  • одна тактовая кнопка и резистор;
  • пьезодинамик;
  • провода «папа-папа», «папа-мама».


Arduino Game. Схема сборки игры на Ардуино

Вместо подключения кнопки к Ардуино через резистор на макетной плате можно использовать модуль с кнопкой. Пьезодинамик (пьезоизлучатель) подключается к плате при желании, можно обойтись и без него. Соберите схему, как на картинке выше, и загрузите следующий скетч. Скачать программу для игры «Дракончик» на Arduino с жк дисплеем можно здесь. Скорость игры и звуки можно изменить в программе.

Скетч для игры «Дракончик» на дисплее

Методы библиотек TimerOne и TimerThree

Настройка

Вы должны вызвать этот метод первым, перед использованием любых других методов библиотеки. При желании можно задать период таймера (в микросекундах), по умолчанию период устанавливается равным 1 секунде

Обратите внимание, что это нарушает работу на цифровых выводах 9 и 10 на Arduino.

Устанавливает период в микросекундах. Минимальный период и максимальная частота, поддерживаемые данной библиотекой, равны 1 микросекунде и 1 МГц, соответственно

Максимальный период равен 8388480 микросекунд, или примерно 8,3 секунды. Обратите внимание, что установка периода изменит частоту срабатывания прикрепленного прерывания и частоту, и коэффициент заполнения на обоих ШИМ выходах.

Управление запуском

Управление выходным ШИМ сигналом

Генерирует ШИМ сигнал на заданном выводе . Выходными выводами таймера Timer1 являются выводы 1 и 2, поэтому вы должны выбрать один из них, всё остальное игнорируется. На Arduino это цифровые выводы 9 и 10, эти псевдонимы также работают. Выходными выводами таймера Timer3 являются выводы , соответствующие выводам 2, 3 и 5 на Arduino Mega. Коэффициент заполнения задается, как 10-битное значение в диапазоне от 0 до 1023 (0 соответствует постоянному логическому нулю на выходе, а 1023 – постоянной логической единице)

Обратите внимание, что при необходимости в этой функции можно установить и период, добавив значение в микросекундах в качестве последнего аргумента.

Быстрый способ для настройки коэффициента заполнения ШИМ сигнала, если вы уже настроили его, вызвав ранее метод. Этот метод позволяет избежать лишних действий по включению режима ШИМ для вывода, изменению состояния регистра, управляющего направлением движения данных, проверки необязательного значения периода и прочих действий, которые являются обязательными при вызове .

Выключает ШИМ на заданном выводе, после чего вы можете использовать этот вывод для чего-либо другого.

Прерывания

Вызывает функцию через заданный в микросекундах интервал. Будьте осторожны при попытке выполнить слишком сложный обработчик прерывания при слишком большой тактовой частоте, так как CPU может никогда не вернуться в основной цикл программы, и ваша программа будет «заперта»

Обратите внимание, что при необходимости в этой функции можно установить и период, добавив значение в микросекундах в качестве последнего аргумента.

Отключает прикрепленное прерывание.

Установка библиотеки LiquidCrystal I2C

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 «LiquidCrystal I2C», находим библиотеку Фрэнка де Брабандера (Frank de Brabander), выбираем последнюю версию и кликаем Установить.
  3. Библиотека установлена (INSTALLED).

Что за идея

Ранее мы делали один сложный проект с цифровыми часами, о котором мы расскажем в следующих уроках, и нашли в процессе несколько проблем. После этого мы решили поделиться этой проблемой со всеми. Основная проблема в том как оценивается длительность секунды.

По факту — сделать правильную секунду в цифровых часах не так просто. Нужно правильно работать с циклами. Мы нашли много комментариев на англоязычных сайтах:

На скриншоте выше видно, что код реализован таким образом, что теперь инкремент s будет выполняться каждую 1 секунду и не больше, в зависимости от времени выполнения цикла loop<>.

В связи с этим резисторы и потенциометры мы полностью удалили.

Кнопки настройки времени вы можете использовать встроенные в микросхему ATmega328P.

pinMode(hs, INPUT_PULLUP) избегает использования внешнего Pullup. Подробнее о INPUT_PULLUP читайте в нашем Справочнике программиста Ардуино.

Избегайте потенциометра ЖК-дисплея.

Контрастность ЖК-дисплея может быть установлена с помощью сигнала PWM (Широтно-импульсная модуляция (ШИМ, англ. pulse-width modulation (PWM))) Arduino.

То же самое для подсветки, которая питается сигналом ШИМ (PWM) Arduino, поэтому её можно установить как вкл/выкл с помощью Arduino.

Подключение LCD keypad shield к Arduino

Необходимые детали:
► Arduino UNO R3 x 1 шт.
► LCD модуль keypad (LCD1602, 2×16, 5V)
► Кабель USB 2.0 A-B x 1 шт.

Подключение
Установите модуль на плату Arduino UNO, подключите кабель и закрущите данный скетч.

/*
Тестирование производилось на Arduino IDE 1.6.12
Дата тестирования 06.12.2016г.
*/

#include LiquidCrystal.h // Подключяем библиотеку
LiquidCrystal lcd( 8, 9, 4, 5, 6, 7 ); // Указываем порты

void setup()
<
lcd.begin(16, 2); // Инициализируем LCD 16&#215;2
lcd.setCursor(0,0); // Установить курсор на первую строку
lcd.print(LCD1602); // Вывести текст
lcd.setCursor(0,1); // Установить курсор на вторую строку
lcd.print(www.robotchip.ru); // Вывести текст
Serial.begin(9600); // Включаем последовательный порт
>

void loop() <
int x; // Создаем переменную x
x = analogRead (0); // Задаем номер порта с которого производим считывание
lcd.setCursor(10,1); // Установить курсор на вторую строку
if (x 100) < // Если x меньше 100 перейти на следующею строк
lcd.print (Right ); // Вывести текст
Serial.print(Value A0 ‘Right’ is :); // Вывести текст
Serial.println(x,DEC); // Вывести значение переменной x
>
else if (x 200) < // Если х меньше 200 перейти на следующию строку
lcd.print (Up ); // Вывести текст
Serial.print(Value A0 ‘UP’ is :); // Вывести текст
Serial.println(x,DEC); // Вывести значение переменной x
>
else if (x 400) < // Если х меньше 400 перейти на следующию строку
lcd.print (Down ); // Вывести текст
Serial.print(Value A0 ‘Down’ is :); // Вывести текст
Serial.println(x,DEC); // Вывести значение переменной x
>
else if (x 600) < // Если х меньше 600 перейти на следующию строку
lcd.print (Left ); // Вывести текст
Serial.print(Value A0 ‘Left’ is :); // Вывести текст
Serial.println(x,DEC); // Вывести значение переменной x
>
else if (x 800) < // Если х меньше 800 перейти на следующию строку
lcd.print (Select); // Вывести текст
Serial.print(Value A0 ‘Select’ is :);// Вывести текст
Serial.println(x,DEC); // Вывести значение переменной x
>
>

/*
Тестирование производилось на Arduino IDE 1.6.12
Дата тестирования 06.12.2016г.

#include LiquidCrystal.h // Подключяем библиотеку

LiquidCrystal lcd(8,9,4,5,6,7);// Указываем порты

lcd.begin(16,2);// Инициализируем LCD 16&#215;2

lcd.setCursor(,);// Установить курсор на первую строку

lcd.print(LCD1602);// Вывести текст

lcd.setCursor(,1);// Установить курсор на вторую строку

lcd.print(www.robotchip.ru);// Вывести текст

Serial.begin(9600);// Включаем последовательный порт

intx;// Создаем переменную x

x=analogRead();// Задаем номер порта с которого производим считывание

lcd.setCursor(10,1);// Установить курсор на вторую строку

lcd.print(Right );// Вывести текст

Serial.print(Value A0 ‘Right’ is :);// Вывести текст

Serial.println(x,DEC);// Вывести значение переменной x

lcd.print(Up );// Вывести текст

Serial.print(Value A0 ‘UP’ is :);// Вывести текст

Serial.println(x,DEC);// Вывести значение переменной x

lcd.print(Down );// Вывести текст

Serial.print(Value A0 ‘Down’ is :);// Вывести текст

Serial.println(x,DEC);// Вывести значение переменной x

lcd.print(Left );// Вывести текст

Serial.print(Value A0 ‘Left’ is :);// Вывести текст

Serial.println(x,DEC);// Вывести значение переменной x

lcd.print(Select);// Вывести текст

Serial.print(Value A0 ‘Select’ is :);// Вывести текст

Serial.println(x,DEC);// Вывести значение переменной x

После загрузки прошивки, плата перегрузится и отобразится надпись, нажмите любую кнопку и информация о нажатой кнопке отобразится на дисплеи и в мониторинге порта.

Ссылки Документация к LCD1602A Документация к LCD ZYMC1602 Документация к HD44780U

Купить на Aliexpress Контроллер Arduino UNO R3 LCD модуля keypad (LCD1602, 2×16, 5V)

Купить в Самаре и области Купить контроллер Arduino UNO R3 Купить LCD модуля keypad (LCD1602, 2×16, 5V)

Технические параметры

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 интерфейс I2C. 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.

Программирование таймеров в плате Arduino UNO

В этом проекте мы будем использовать прерывание переполнения таймера (Timer Overflow Interrupt) и использовать его для включения и выключения светодиода на определенные интервалы времени при помощи установки заранее определяемого значения (preloader value) регистра TCNT1 с помощью кнопок. Полный код программы будет приведен в конце статьи, здесь же рассмотрим его основные части.

Для отображения заранее определяемого значения используется ЖК дисплей, поэтому необходимо подключить библиотеку для работы с ним.

Анод светодиода подключен к контакту 7 платы Arduino, поэтому определим (инициализируем) его как ledPin.

Затем сообщим плате Arduino к каким ее контактам подключен ЖК дисплей.

Установим заранее определенное значение (preloader value) равное 3035 – это будет соответствовать интервалу времени в 4 секунды. Формула для расчета этого значения приведена выше в статье.

Затем в функции void setup() установим режим работы ЖК дисплея 16х2 и высветим приветственное сообщение на нем на несколько секунд.

Затем контакт, к которому подключен светодиод, установим в режим вывода данных, а контакты, к которым подключены кнопки – в режим ввода данных.

После этого отключим все прерывания.

Далее инициализируем Timer1.

Загрузим заранее определенное значение (3035) в TCNT1.

Затем установим коэффициент деления предделителя равный 1024 при помощи конфигурирования битов CS в регистре TCCR1B.

Разрешим вызов процедуры обработки прерывания переполнения счетчика с помощью установки соответствующего бита в регистре маски прерываний.

Теперь разрешим все прерывания.

Теперь процедура обработки прерывания переполнения счетчика будет отвечать за включение и выключение светодиода с помощью функции digitalWrite. Состояние светодиода будет меняться каждый раз когда будет происходить прерывание переполнения счетчика.

В функции void loop() предварительно загружаемое значение увеличивается и уменьшается на 10 (инкрементируется и декрементируется) при помощи кнопок в схеме. Также это значение отображается на экране ЖК дисплея 16х2.

Код проекта вы можете скачать или скопировать ниже. Код содержит комментарии. Обычно мы рекомендуем копировать код из скачанного файла, т.к. при копировании могут выявляться некоторые ошибки.

Также не забываем, что мы в самом начале подключаем библиотеку LiquidCrystal, которую вы можете скачать в разделе Библиотеки на нашем сайте.

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.

LiquidCrystal_I2C(uint8_t lcd_Addr,uint8_t lcd_cols,uint8_t lcd_rows);

1 LiquidCrystal_I2C(uint8_tlcd_Addr,uint8_tlcd_cols,uint8_tlcd_rows);

Включение подсветки дисплея.

1 voidbacklight();

Установка позиции курсора.

void setCursor(uint8_t, uint8_t);

1 voidsetCursor(uint8_t,uint8_t);

Возвращает курсор в начало экрана.

Возвращает курсор в начало экрана и удаляет все, что было на экране до этого.

Позволяет вывести одиночный символ на экран.

#if defined(ARDUINO) ARDUINO = 100
virtual size_t write(uint8_t);
#else
virtual void write(uint8_t);
#endif

#if defined(ARDUINO) ARDUINO = 100

Показывает курсор на экране.

Скрывает курсор на экране.

1 voidnoCursor();

Курсор мигает (если до этого было включено его отображение).

Курсор не мигает (если до этого было включено его отображение).

1 voidnoBlink();

Позволяет включить дисплей.

1 voiddisplay();

Позволяет отключить дисплей.

1 voidnoDisplay();

Прокручивает экран на один знак влево.

1 voidscrollDisplayLeft();

Прокручивает экран на один знак вправо.

1 voidscrollDisplayRight();

Позволяет включить режим автопрокручивания. В этом режиме каждый новый символ записывается в одном и том же месте, вытесняя ранее написанное на экране.

1 voidautoscroll();

Позволяет выключить режим автопрокручивания. В этом режиме каждый новый символ записывается в одном и том же месте, вытесняя ранее написанное на экране.

1 voidnoAutoscroll();

Установка направление выводимого текста — слева направо.

1 voidleftToRight();

Установка направление выводимого текста — справа налево.

1 voidrightToLeft();

Создает символ. Первый параметр — это номер (код) символа от 0 до 7, а второй — массив 8 битовых масок для создания черных и белых точек.


Источник: elquanta.ru