Основы робототехники

Ардуино: вывод текста на ЖК дисплей 1602

Содержание

Все давно привыкли, что у каждого электронного устройства есть экран, с помощью которого оно дает человеку всякую полезную информацию. MP3-плеер показывает название играемого трека, пульт квадрокоптера отображает полетную телеметрию, даже стиральная машина выводит на дисплей время до конца стирки, а на смартфоне вообще размещается целый рабочий стол персонального компьютера!

Скорее всего, вашему очередному устройству тоже не помешает какой-нибудь небольшой дисплейчик 🙂 Попробуем сделать простые электронные часы! А в качестве табло используем распространенный и дешевый символьный жидкокристаллический дисплей 1602. Вот прямо такой, как на картинке:

ЖК дисплей и DHT11 на Ардуино

Кроме 16х2, достаточно популярным считается символьный дисплей 20х4 (четыре строки по 20 символов), а также графический дисплей с разрешением 128х64 точек. Вот они на картинках:

AMC2004A-B-Y6WFDY_arduino_10

CFAG12864BYYH

Подключение символьного ЖК дисплея 1602

У дисплея 1602 есть 16 выводов. Обычно они нумеруются слева-направо, если смотреть на него так как на картинке. Иногда выводы подписываются, типа: DB0, DB1, EN и т.п. А иногда просто указывают номер вывода. В любом случае, список выводов всегда одинаковый:

1 — GND, земля (минус питания);
2 — Vcc,­ питание +5В;
3 — VEE, контраст;
4 — RS, выбор регистра;
5 — R/W, направление передачи данных (запись/чтение);
6 — EN, синхронизация;
7-14 — DB0­, DB1, . DB7″­- шина данных;
15 — анод подсветки (+5В);
16 — катод подсветки (земля).

Линии VEE, RS и четыре линии данных DB4, DB5, DB6, DB7 подключаем к цифровым выводам контроллера. Линию R/W подключим к земле контроллера (так как нам потребуется только функция записи в память дисплея). Подсветку пока подключать не будем, с этим, я полагаю, вы сами легко разберетесь 🙂

Принципиальная схема подключения дисплея к Ардуино Уно

lcdx1potx1_схема

Внешний вид макета

lcdx1_bb

На всякий случай еще и в виде таблички:

ЖК дисплей 1602 1 2 4 6 11 12 13 14 15 16
Ардуино Уно GND +5V 4 5 6 7 8 9 +5V GND

Программируем Hello, world!

Для работы с ЖК дисплеями различных размеров и типов, в редакторе Arduino IDE имеется специальная библиотека LiquidCrystal. Чтобы подключить библиотеку, запишем первой строчкой нашей программы следующее выражение:

Далее, нам потребуется указать какие выводы Ардуино мы использовали для подключения дисплея. Эту информацию мы укажем при инициализации модуля:

Здесь первые два аргумента — это выводы RS и EN, а оставшиеся четыре — линии шины данных DB4-DB7.

Далее, укажем размер дисплея с помощью команды begin:

Напоминаю, в нашем дисплее имеется две строки, по 16 символов в каждой.

Наконец, для вывода текста нам понадобится простая функция print. Вывод с помощью этой функции всем известной фразы будет выглядеть следующим образом:

Полностью программа будет выглядеть так:

Загружаем её на Ардуино Уно, и смотрим что творится на дисплее. Может быть три основных ситуации 🙂

1) На дисплее отобразится надпись Hello, world!. Значит вы все правильно подключили, и контраст каким-то чудесным образом оказался изначально правильно настроен. Радуемся, и переходим к следующей главе.

2) На дисплее отобразится целый ряд черных прямоугольников — требуется настройка контраста! Именно для этого мы добавили в цепь потенциометр с ручкой. Крутим его от одного края, до другого, до момента пока на дисплее не появится четкая надпись.

3) Два ряда черных прямоугольников. Скорее всего, вы что-то напутали при подключении. Проверьте трижды все провода. Если не найдете ошибку — попросите кота проверить!

Программируем часы

Теперь когда дисплей точно работает, попробуем превратить наше нехитрое устройство в настоящие электронные часы.

Внимание! Для вывода времени нам потребуется библиотека Time. Если она еще не установлена, то можно скачать архив по ссылке. Подключим ее:

Затем установим текущие дату и время с помощью функции setTime:

Здесь все понятно: часы, минуты, секунды, месяц, число, год.

Для вывода даты используем кучу функции:

  • year() — вернет нам год;
  • month()­ — месяц;
  • day() ­- день;
  • hour() ­- час;
  • minute() — вернет минуту;
  • second() -­ секунду.

Теперь обратим внимание вот на какой факт. Если посчитать количество символов в типовой записи даты: 31.12.2015 23:59:59, получим 19. А у нас всего 16! Не влазит, однако, в одну строчку.

Решить проблему можно еще одной полезной функцией — setCursor. Эта функция устанавливает курсор в нужную позицию. Например:

Установит курсор в начало второй строчки. Курсор — это место символа, с которого начнется вывод текста следующей командой print. Воспользуемся этой функцией для вывода даты в первой строчке, а времени во второй.

С выводом даты и времени теперь все ясно. Остались рутинные вещи. Например, после каждого заполнения дисплея, мы будем его чистить функцией clear():

А еще нам нет смысла выводить данные на дисплей чаще чем раз в секунду, поэтому между двумя итерациями сделаем паузу в 1000 миллисекунд.

Итак, сложив все вместе, получим такую программу:

Загружаем скетч на Ардуино Уно, и наблюдаем за ходом часиков! 🙂 Для того чтобы закрепить полученные знания, рекомендую прокачать наши часы до полноценного будильника. Всего-то на всего потребуется добавить пару кнопок и зуммер 🙂


Источник: robotclass.ru