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).
Технические параметры
► Поддержка дисплеев: LCD 16×02 / 20×04
► Дополнительно: регулировка контрастности
► Напряжение питания. 5В
► Интерфейс: I2C
► Габариты: 54мм x 19мм x 15мм
Общие сведения интерфейсного модуля I2C
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:
Подключение к Arduino
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.
В это статье мы рассмотрим способы подключения жидкокристаллического дисплея LCD 1602 (чип HD44780) к Arduino. Вообще говоря, LCD 0802 подключается аналогично.
Дисплей LCD 1602 наиболее ходовой из ЖК-дисплеев для ардуины, поскольку прост в подключении и программировании, и стоит недорого. Дисплей позволяет выводить на экран 2 строки по 16 символов в каждой, чего в принципе достаточно для простых приложений типа вывести текущее время и дату.
Сразу скажу, что проще всего этот дисплей будет подключать через IIC/I2C-модуль, что позволяет сильно сократить число проводов до четырех , два из которых — это питание. Стоит этот дополнительный модуль меньше стоимости дисплея. Собственно комплект дисплей + IIC/I2C-модуль, если брать на Али, обойдется меньше, чем в 2$ .
Так что нет смысла покупать их по отдельности.
В общем два основных способа подключения — это напрямую и через I2C-модуль. Давайте сначала рассмотрим способ через I2C-модуль, т.к. он наиболее практический.
Вариант 1. Подключение LCD 1602 к Ардуине через I2C-модуль
Схема подключения показана на рисунке:
т.е. провода соединяются следующим образом:
SCL — последовательная линия тактирования (Serial CLock);
SDA — последовательная линия данных (Serial Data);
Для работы с дисплеем при таком подключении (т.е. через модуль I2C) можно использовать стандартную библиотеку LiquidCrystal_I2C1602V1 — её нужно распаковать в папку arduino/libraries , если её там нет (хотя обычно уже есть).
А вот базовый пример программы для вывода информации на дисплей.
Здесь использовался адрес 0x27 шины I2C. У некоторых модулей этот адрес может быть 0x3F. Это возможно определить по маркировке. Вообще говоря, этот адрес можно менять (с помощью паяльника) — такой нехитрый метод позволят в теории подключить более одного дисплея к одной ардуине.
Вариант 2. Прямое подключение LCD 1602 непосредственно к Ардуине
Схема подключения показана на рисунке
В этом случае используется другая библиотека — LiquidCrystal.
Arduino LCD 1602 I2C дисплей — это жидкокристаллический, текстовый, двух строчный, 16 знакомест в каждой строке, цифровой I2C индикатор с подсветкой. Представляющий из себя модуль Arduino. Каждое знакоместо имеет разрешение 8 x 5 точек. Общее количество точек экрана 1280 пикселей. Подсветка дисплея белая, светодиодная. Цвет жидких кристаллов тёмно-синий. Получается красивый белый текст на синем фоне. Дисплей основан на контроллере HD44780 и предназначен для отображения любой текстовой информации, в совокупности с Ардуино или другим контроллерами. Благодаря дополнительно установленному I2C модулю расширения портов на микросхеме PCF85741, дисплей стало очень просто подключить к любому микроконтроллеру. Схему подключения смотрите на изображении выше.
При первом включении нужно с обратной стороны устройства, потенциометром отрегулировать контрастность. Иначе Вы будете долго думать почему дисплей ничего не отображает. Если Вы не хотите использовать подсветку, то нужно удалить перемычку на плате интерфейса I2C. Для быстрого старта скачайте библиотеку LiquidCrystal I2C и загрузите пример "demo" в Ваш микроконтроллер. Если все подключено без ошибок, то дисплей сразу начнет демонстрирровать свои возможности. Для русификации шрифтов дисплея, Вам потребуется библиотека LCD 1602 RUS. Установите эту библиотеку и после чего Вы сможете выводить на экран дисплея, слова русскими буквами. Если Вы захотите создать свой скетч для Ардуино, то Вам понадобится описание функций библиотеки LiquidCrystal.
Характеристики Ардуино lcd 1602 дисплея:
| I2C интерфейс на микросхеме | PCF85741 |
| Контролер дисплея | HD44780 |
| Регулировка контрастности | Есть |
| Количество строк | 2 |
| Количество символов в строке | 16 |
| Общее количество символов | 32 |
| Размер пикселя | 0,5 x 0,5 мм |
| Размеры платы индикатора | 80 х 36 х 15 мм |
| Видимая область экрана | 64,5 х 14 мм |
| Количество пикселей в знаке | 40 |
| Цвет фона | синий |
| Цвет подсветки | белый |
| Напряжение питания | 5 В |
| Диапазон рабочих температур | 0 — 60º C |
Видео подключение Arduino к I2C LCD 1602 дисплею:
| Вес | 35 г |
Дисплей LCD 1602 I2C отзывы
Средняя оценка покупателей: (1) 3.00 из 5 звезд