Màn hình cho Arduino là gì và làm thế nào để kết nối chúng

Vi điều khiển cho phép bạn thực hiện bất kỳ hệ thống tự động và giám sát nào. Nhưng để tương tác giữa công nghệ và con người, chúng ta cần cả hai thiết bị đầu vào - nhiều nút, đòn bẩy, chiết áp và thiết bị đầu ra - đèn báo (bóng đèn), các thiết bị tín hiệu âm thanh khác nhau (loa tweeter) và cuối cùng là màn hình. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ xem xét hiển thị ký tự cho Arduino, cách kết nối chúng và làm cho chúng hoạt động.

Các loại màn hình

Hiển thị có thể được chia thành:

• Phân khúc (chẳng hạn như trên đồng hồ kỹ thuật số);

• Chữ và số;

• Đồ họa.

Phân đoạn được sử dụng để chỉ ra số lượng đơn giản, ví dụ: nhiệt độ, thời gian, số vòng quay. Như vậy được sử dụng trong máy tính và trên các thiết bị gia dụng ngân sách cho đến ngày nay. Thông tin được hiển thị bằng cách làm nổi bật các ký tự nhất định.

Chúng có thể là cả tinh thể lỏng và đèn LED. Màn hình chữ và số có thể được tìm thấy trên các thiết bị gia dụng cũ, đồ chơi, thiết bị công nghiệp và nhiều hơn nữa. Chúng còn được gọi là tổng hợp dấu hiệu, văn bản, tượng trưng. Bao gồm một tập hợp các pixel lớn. Có thể được thực hiện trên công nghệ LCD, TFT và OLED.

Màn hình đồ họa thậm chí có thể bao gồm màn hình hoặc màn hình điện thoại thông minh, tôi nghĩ không cần giải thích đặc biệt. Bài viết sẽ tập trung cụ thể vào sự hợp tác của màn hình tổng hợp ký hiệu hoặc biểu tượng và Arduino.

Hiển thị dấu hiệu tổng hợp

Hiển thị loại này có thể đồng thời hiển thị một số ký tự nhất định, bị giới hạn bởi kích thước hình học. Chúng được đánh dấu theo mẫu này:

• 1602;

• 2002.

Trong đó hai chữ số đầu tiên là số lượng ký tự trong dòng và cặp thứ hai là số dòng. Do đó, một màn hình có tên 1602 có thể hiển thị 2 dòng 16 ký tự cùng một lúc.

Hiển thị được phân biệt bởi loại dữ liệu đầu vào:

• Với việc nhập dữ liệu song song;

• Với dữ liệu đầu vào thông qua giao thức I2C.

Nhập dữ liệu song song liên quan đến việc chuyển các từ 8 hoặc 4 bit trên 10 hoặc 6 chân tương ứng (Hình dưới đây - sơ đồ kết nối để kiểm soát 4 bit). Ngoài dữ liệu, nguồn được cung cấp cho màn hình. Hãy xem xét điều này khi thiết kế, nếu không bạn có thể không có đủ chân Bảng mạch Arduino.

Truyền dữ liệu vào màn hình bằng I2C sẽ lấy 4 chân của Arduino của bạn, 2 trong số đó là nguồn và 2 là dữ liệu. Nhưng hãy xem xét câu hỏi này chi tiết hơn dưới đây.

Trong số các nhà sản xuất trong nước có thể phân biệt công ty MELT. Trong số các sản phẩm, có một số màn hình khác nhau. Ví dụ, bên dưới là màn hình có nhãn 20S4, tương tự như màn hình trước, nó cho chúng ta biết rằng nó hiển thị 4 dòng gồm 20 ký tự.

Nó được xây dựng trên bộ điều khiển KB1013VG6, từ Công ty Cổ phần ANGSTREM, tương tự như HD44780 từ HITACHI và KS0066 từ SAMSUNG. Trên đó phần lớn các màn hình Trung Quốc được xây dựng. Nhân tiện, anh ta, giống như hiển thị trên các chip trên, hỗ trợ thư viện điều khiển song song Arduino IDE tiêu chuẩn, nhưng nhiều hơn về điều đó sau.

Hiển thị dấu hiệu tổng hợp đi kèm và không có đèn nền, và cũng có thể khác nhau về màu sắc của các ký tự được hiển thị. Độ sáng của đèn nền và độ tương phản hình ảnh thường được điều chỉnh. Dưới đây là một ví dụ về sơ đồ từ biểu dữ liệu, đến MELT được đề cập ở trên.

Biến điện trở R và phục vụ để điều chỉnh độ sáng.

Kết nối

Chúng tôi sẽ xem xét kết nối trên màn hình loại 1602. Trước hết, hãy chú ý đến chữ ký của kết luận. Có hai lựa chọn, đánh số. Trong hai hình dưới đây, mọi thứ đều ổn - từ 1 đến 16 của đầu ra.

Lưu ý rằng VSS được hiểu là đất. Mặt khác, các bài tập pin là giống hệt nhau. Nhưng thường thì bạn có thể tìm thấy đánh số không chuẩn:

Bạn thấy gì Danh bạ chỉ được ký 1, 14 và 15. Hơn nữa, trong chuỗi sai. Mặt khác, các tiếp điểm thứ 15 và 16 cũng vẫn là cực dương và cực âm của đèn nền, và 1 và 2 là tiếp điểm chung và công suất cộng.Hãy cẩn thận và chú ý đến thực tế này khi kết nối!

Hãy phân tích chi tiết hơn.

• 1 - (Vss) mặt đất hoặc sức mạnh - Sức mạnh.

• 2 - (Vcc) "+" sức mạnh. Thông thường nhất là 5 volt.

• 3 - điều chỉnh độ tương phản của các ký tự. Nó được thực hiện thông qua một chiết áp được cài đặt giữa nguồn "+" và tiếp điểm này. Điện áp càng cao, độ sáng và mức tiêu thụ điện năng càng thấp.

• 4 - (RS) Tín hiệu địa chỉ. Bằng sự hiện diện của tín hiệu từ arduino ở đầu vào này, bộ điều khiển hiển thị hiểu được tín hiệu lệnh (chẳng hạn như di chuyển con trỏ) hoặc mã ký tự để hiển thị trên dòng dữ liệu.

• 5 - (E) quyền truy cập dữ liệu. Khi có logic 1 1 logic, màn hình sẽ thực thi lệnh hoặc hiển thị ký hiệu.

• 6-14 - thông qua các chân nhập dữ liệu song song được cung cấp.

• 15 - (BLA) anode đèn nền. Vì vậy, nó sáng lên ở độ sáng đầy đủ - + 5V được cung cấp ở đây.

• 16 - (BLC) đèn nền catốt. Kết nối với mặt đất.

Một trong những ví dụ về kết nối với Arduino ở chế độ 4 bit đã được thảo luận ở trên. Bây giờ hãy xem sơ đồ nối dây ở chế độ điều khiển 8 bit. Nhân tiện, bạn có thể nhận thấy một điện trở thay đổi. Nó là cần thiết để điều chỉnh độ sáng của đèn nền, như đã đề cập trước đó.

Bằng cách này, bạn có một nửa số lối vào bị chiếm dụng Bảng mạch UNO. Tất nhiên, nếu bạn sử dụng MEGA, đây sẽ không phải là một vấn đề nghiêm trọng, nhưng vẫn không hợp lý, đặc biệt nếu bạn sẽ kết nối một nhóm các cảm biến và phím điều khiển.

Để giải phóng các đầu vào, hãy sử dụng bộ chuyển đổi I2C cho màn hình LCD (đó là tên gọi của nó và bạn có thể tìm thấy nó trong các cửa hàng dưới tên đó).

Chú ý:

Nếu bạn sẽ mua mô-đun này riêng biệt với màn hình, đừng quên vị trí và đánh số kết luận mà chúng tôi đã kiểm tra trước đó.

Chiếc lược hiển thị ở phía dưới được hàn đơn giản vào màn hình và bốn chân ở cuối bảng kết nối với chân Arduino, cũng có một nhóm thứ ba gồm hai chân (hình ở phía sau) bật đèn nền, các mô hình đi kèm với một nút nhảy.

Sơ đồ của một mô-đun như sau:

Và do đó, nó trông hàn trực tiếp vào các chân hiển thị. Hầu hết các mô hình được bán đã được hàn.

Tuy nhiên, để sử dụng nó, bạn sẽ cần tìm thư viện LiquidCstall_I2C trên mạng, nó không có trong bộ tiêu chuẩn của Arduino IDE hiện tại tại thời điểm viết.

Nhớ lại sơ đồ chân của các bo mạch Arduino UNO, theo cách đánh số pin, về cơ bản nó trùng với Nano và một số thứ khác (bấm vào hình để phóng to).

Để làm việc trên I2C, bạn cần tạo 2 tín hiệu thông tin - SDA và SCL, chú ý đến góc dưới bên phải của hình. Các chân Arduino này được kết hợp với đầu vào tương tự A4 và A5.

Quan trọng:

Bạn không thể chỉ định lại chúng cho các kết luận khác.

Sau đó, sơ đồ nối dây sẽ như sau:

Đồng ý, có ít dây hơn nhiều! Từ arduino đến màn hình chỉ có 4 dây. Một pin tín hiệu chỉ sử dụng hai!

Nhưng chỉ cần kết nối bạn đã thắng thành công, bạn cần biết địa chỉ thiết bị, vì điều này có một nhóm liên lạc khác, nơi địa chỉ được đặt bằng cách sử dụng bộ nhảy. Điều này được chỉ định trong lệnh khởi tạo của thư viện tương ứng, nhiều hơn ở bên dưới.

Chương trình

Đương nhiên, chúng ta cần một số loại phác thảo có thể hiển thị hình ảnh trên màn hình nhân vật. Nếu bạn muốn làm việc trực tiếp với màn hình, bạn sẽ phải nghiên cứu bảng dữ liệu và bảng biểu tượng cho từng sản phẩm cụ thể. Nhưng Arduino được tạo ra để tạo mẫu đơn giản và nhanh chóng cho các thiết bị điện tử. Do đó, chúng ta sẽ đi theo con đường khác và tận dụng lợi ích của nền văn minh. Chúng tôi đã đề cập rằng bộ thư viện tiêu chuẩn trong Arduino IDE có một giải pháp được tạo sẵn để làm việc với màn hình LCD. Bạn có thể tìm thấy nó ở đây:

Nhân tiện, sau khi nhấp vào dòng với thông báo về việc kết nối thư viện sẽ tự động xuất hiện.

Ngoài ra trong Arduino IDE có một số ví dụ để làm việc với màn hình. Chúng phản ánh các hoạt động cơ bản và chức năng.

Hãy xem xét "Hello Word" đơn giản nhất. Ví dụ hoàn toàn trùng khớp với những gì có trong bộ IDE tiêu chuẩn, tôi chỉ dịch văn bản của các bình luận sang tiếng Nga.Xin lưu ý đây là một ví dụ về làm việc ở chế độ 4 bit.

Làm việc với I2C gần như giống nhau:

QUAN TRỌNG:

Xin lưu ý rằng trong ví dụ mã này, lệnh đầu tiên cho biết một số kích thước hiển thị, số lượng dòng và ký tự, nhưng cũng là địa chỉ I2C của nó. Cụ thể - 0x27, tương ứng với các bước nhảy bị thiếu. Nói chung, điều này là cần thiết để kết nối một số màn hình (8 miếng) với hai dây tín hiệu.

Một lựa chọn các video hướng dẫn về chủ đề này

Vì vậy, sẽ không khó để bạn thành thạo kỹ năng làm việc với màn hình, chúng tôi đã thực hiện lựa chọn các bài học video về chủ đề này.

Kết luận

Nó chỉ ra rằng làm cho bạn bè bảng Arduino và màn hình hiển thị không phải là khó khăn. Bạn có cơ hội chuyển cả dữ liệu song song và nối tiếp qua bus I2C, chọn gì - bạn quyết định, cả về sự thuận tiện và yêu cầu tốc độ của toàn bộ hệ thống. Viết trong các ý kiến ​​những câu hỏi bạn cần xem xét chi tiết hơn và chính xác những gì bạn muốn thấy về chủ đề của vi điều khiển!

Để biết thêm thông tin về Arduino và các tính năng sử dụng của nó trong các chương trình khác nhau, xem sách điện tử - Arduino cho người giả. Minh họa hướng dẫn thực hành.

Gần đây nhất, một khóa học mới của Maxim Selivanov "Lập trình Nextion Hiển thị" đã được phát hành. Đây là "arduino" trong thế giới màn hình cảm ứng. Nhưng, thông tin trên đó là rất nhỏ.

Màn hình Nextion là gì? Nói tóm lại, những màn hình này là màn hình lập trình với màn hình cảm ứng và UART để tạo ra nhiều giao diện trên màn hình. Để lập trình, một môi trường phát triển rất thuận tiện và đơn giản được sử dụng, cho phép bạn tạo các giao diện thậm chí rất phức tạp cho các thiết bị điện tử khác nhau chỉ trong một vài buổi tối! Và tất cả các lệnh được truyền qua giao diện UART đến vi điều khiển hoặc máy tính.

Có mọi thứ để bắt đầu làm việc với màn hình Nextion ở một cấp độ mới: TIẾP THEO