LCD Trainer Kit: 6 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:03

Qualche anno fa sono stato introdotto al mondo di Arduino. Ero affascinato dal fatto che puoi far funzionare le cose semplicemente digitando alcune righe di codice. Non ti piace come funziona? Cambia alcune righe di codice e il gioco è fatto. Non appena ho ricevuto il mio primo Arduino, come ogni altro appassionato di hobby, ho provato tutti i circuiti di esempio di base, dal lampeggiare di un LED alla visualizzazione del mio nome su un display LCD 16 x 2. Ci sono molti tutorial su Internet insieme al codice. Basta copiare e incollare il codice e il tuo circuito è attivo e funzionante. Col passare del tempo ho iniziato a giocare con componenti più complessi come display OLED, sensori, ecc.

Dopo essermi divertito un po' con Arduino, mi sono reso conto che alcune cose non sono complete. Che cosa fa effettivamente lcd.print("Hello, World!")? Cosa fa ogni pin del display? Come comunica il microcontrollore di Arduino con il display? Semplicemente trascuriamo questo perché un compito complesso di far funzionare un componente come questi è reso semplice per noi con l'aiuto di una libreria! Una libreria è una raccolta di un insieme predefinito di istruzioni. La maggior parte delle informazioni è nascosta in queste librerie. Quando il programma principale raggiunge la funzione come lcd.print, il programma salterà nella libreria, cercherà la funzione ed eseguirà. Dopo l'esecuzione, torna al programma principale. Nell'esempio sopra, potresti esserti imbattuto in tali righe nel programma #include. La libreria utilizzata qui è LiquidCrystal.

Sebbene il programma principale diventi piccolo e facile da capire, nasconde molte informazioni e può creare confusione per i neofiti come noi. Quindi, in questo Instructable proviamo a far funzionare un display LCD ma SENZA un microcontrollore! Sì, sarai TU il microcontrollore. Questo ci aiuterà a sapere cosa fa un microcontrollore per visualizzare un testo sullo schermo.

Torniamo alle origini

Passaggio 1: cose di cui avrai bisogno

1) Display LCD 16 x 2 x1

2) Interruttori a levetta SPDT x8

3) Pulsante momentaneo x1

4) Interruttore a scorrimento x1

5) Potenziometro 1k x1

6) Scheda breakout micro USB x1

7) Scatola di recinzione del progetto x1

Passaggio 2: conosci il tuo LCD

Il display LCD 16 x 2 più conosciuto nel mondo degli hobby avrà 16 pin. Useremo lo stesso display per la dimostrazione. Prima di andare oltre, diamo un'occhiata a cosa fa ciascuno dei 16 pin.

LOW - Collegamento del pin a massa.

ALTO - Collegamento del pin a +5V.

Pin 1: GND

Collegare il pin a massa.

Pin 2: VCC

Collegare il pin a +5V.

Pin 3: Regolazione contrasto

Il contrasto del display LCD può essere regolato fornendo a questo pin una tensione compresa tra 0V e 5V. Questo può essere fatto con l'aiuto di un potenziometro.

Pin 4: Selezione registro (RS)

Il display ha due registri vale a dire. Registro dati e registro istruzioni che possono essere selezionati con l'aiuto di questo pin. Tirare il pin in basso per selezionare il registro delle istruzioni e in alto per selezionare il registro dei dati.

Il registro delle istruzioni viene utilizzato per inviare istruzioni come avviare la visualizzazione, cancellare la visualizzazione, ecc. mentre il registro dei dati viene utilizzato per inviare caratteri ASCII sullo schermo.

Pin 5: lettura/scrittura (R/W)

Questo pin consente di scrivere o leggere dal registro selezionato. Tirare il perno in basso per scrivere o in alto per leggere.

Da Pin 7 a Pin 14: DB0 - DB7

Questi sono i bit di dati da 0 a 7 che rappresentano un numero binario a 8 bit.

Pin 6: Abilita (E)

Quando hai impostato tutti i pin sopra come desideri, un impulso da alto a basso a questo pin alimenterà tutte le informazioni sullo schermo.

Pin 15: LED +5V

Pin 16: LED GND

I pin 15 e 16 sono per il LED di retroilluminazione. Collegare i pin 15 e 16 rispettivamente a +5V e GND.

Passaggio 3: preparazione dell'involucro e del layout

Scegli una scatola di recinzione del progetto adatta. Il mio ha una dimensione di 20x15x4 cm. Pianificare la disposizione dei componenti da installare sulla scatola come mostrato in figura. Sii creativo nella scelta del layout purché sia ragionevole. In realtà ho riutilizzato questa scatola che era stata originariamente utilizzata in qualche altro progetto. Aveva già alcune fessure e fori e quindi ho dovuto pianificare il layout in base ad esso.

Interruttori a levetta 8x SPDT per D0 - D7.

1x pulsante momentaneo per abilitazione

1x interruttore a scorrimento per selezionare tra istruzione e registro dati.

1x Pot da 1k Ohm per il contrasto.

Passaggio 4: tempo per il cablaggio

Fare riferimento allo schema qui allegato.

La scheda micro breakout USB ha 5 terminali di cui useremo solo due vale a dire. VBUS (+5V) e GND poiché stiamo usando USB solo per l'alimentazione.

Collegare insieme tutti i terminali superiori degli interruttori a levetta come mostrato nell'immagine. Questo sarà collegato a GND. Allo stesso modo, collegare tutti i terminali inferiori insieme. Questo sarà collegato a +5V. Collegare il terminale centrale del primo interruttore a D7 (pin 14) sull'LCD. Allo stesso modo, il terminale centrale del 2° passa a D6 (pin 13) e così via fino a D0 (pin 7).

Collegare un qualsiasi terminale del pulsante a +5V. Collegare l'altro terminale a GND tramite un resistore da 1k. Collegare lo stesso terminale a Enable (pin 6) sull'LCD. Collegare un condensatore elettrolitico da 100uF attraverso l'interruttore con il lato negativo del condensatore collegato al terminale con il resistore collegato ad esso.

Collegare il pin centrale dell'interruttore a scorrimento al pin 4 sull'LCD e il terminale inferiore e superiore rispettivamente a +5V e GND.

Collegare i due terminali esterni del potenziometro rispettivamente a +5V e GND e il pin centrale alla regolazione del contrasto (pin 3) sull'LCD.

Collegare i pin 1, 5 e 16 su LCD a GND

Collegare i pin 2 e 15 a +5V.

Passaggio 5: lavoro

L'LCD effettivo è controllato da un IC chiamato HD44780U che può essere visto come una macchia nera sul retro del modulo LCD. È un controller/driver per display a cristalli liquidi. La scheda tecnica di questo driver può essere trovata qui.

Per far funzionare il display LCD, dobbiamo eseguire alcuni passaggi. Ciò include l'inizializzazione del display LCD fornendo una serie di istruzioni seguite dai dati effettivi (caratteri). Tutte le informazioni le trovate nella scheda tecnica. Ma per ora, darò una rapida dimostrazione su come digitare HELLO! sul display.

Nota: 0 significa BASSO (GND)

1 significa ALTO (+5V)

Innanzitutto, accendere l'alimentazione. La retroilluminazione del display LCD dovrebbe accendersi.

Passaggio 1: poiché invieremo le istruzioni, il registro delle istruzioni (IR) deve essere selezionato utilizzando l'interruttore a scorrimento.

Passaggio 2: Successivamente, imposteremo i bit utilizzando gli interruttori a levetta come 00001111 come mostrato. Questo accenderà il display, il cursore e il lampeggiamento del cursore. Premere il pulsante di abilitazione. Ora dovresti essere in grado di vedere il cursore lampeggiante nell'angolo in alto a sinistra dello schermo. Se necessario, regolare il contrasto utilizzando il vaso.

Passaggio 3: impostare gli interruttori a levetta come 00110000 come mostrato e premere Abilita. Ciò imposterà il display per accettare dati a 8 bit, abilitare la prima delle due righe e impostare la dimensione del carattere su 5x8.

Passaggio 4: impostare l'interruttore a scorrimento su Data Register (DR) in modo da poter inviare alcuni caratteri.

Fare riferimento al documento allegato alla presente per scoprire i bit per ogni personaggio

Passaggio 5: per visualizzare H, impostare gli interruttori a levetta su 01001000 e premere abilita. Ripeti lo stesso per ogni personaggio.

Passaggio 6: per visualizzare E, impostare gli interruttori a levetta su 01000101 e premere abilita.

Passaggio 7: per visualizzare L, impostare gli interruttori a levetta su 01001100 e premere abilita due volte.

Passaggio 8: per visualizzare O, impostare gli interruttori a levetta su 01001111 e premere abilita.

Passaggio 9: per visualizzare !, impostare gli interruttori a levetta su 00100001 e premere abilita.

Molto bene! Ora devi vedere CIAO! sullo schermo.

Passaggio 6: divertiti

Abbiamo appena appreso che solo per digitare poche lettere sul display ci sono moltissimi passaggi coinvolti nel processo. In questo modo, possiamo imparare cosa fa un microcontrollore per comunicare con i display. Abbiamo appena visto alcune istruzioni tra le tante. Puoi divertirti con esso e imparare lungo la strada!

Ora possiamo capire come e perché vengono create le librerie e anche il duro lavoro che sta dietro alla realizzazione di una libreria per un dispositivo.

Grazie per essere rimasto fino alla fine. Spero che amiate tutti questo progetto e che oggi abbiate imparato qualcosa di nuovo. Fammi sapere se ne fai uno per te. Iscriviti al mio canale YouTube per altri progetti in arrivo. Grazie ancora!

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