Was ist ein Arduino-LCD-Display?
Weitere Informationen zur LCD-Technologie finden Sie hier:
Was ist ein Arduino?
- - Arduino ist eine Open-Source-Plattform, die zum Erstellen von Elektronikprojekten verwendet wird. Arduino besteht sowohl aus einem physischen programmierbaren Mikrocontroller als auch aus einer Software oder IDE (Integrated Development Environment), die auf Ihrem Computer ausgeführt wird und zum Schreiben und Hochladen von Computercode auf die physische Platine verwendet wird.
- - Die Arduino-Plattform unterscheidet sich von den meisten früheren programmierbaren Leiterplattenbenötigt der Arduino keinen separaten Programmierer, um neuen Code auf das Board zu laden – Sie können einfach ein USB-Kabel verwenden. Darüber hinaus verwendet die Arduino IDE eine vereinfachte Version von C++, wodurch das Programmieren leichter zu erlernen ist.
- - Arduino bietet einen Standardformfaktor, der die Funktionen des Mikrocontrollers in ein leichter zugängliches Paket aufteilt.
Arduino-Vorteile
- – Niedrige Kosten: Micro für 15 US-Dollar bis hin zu leistungsstärkeren 32-Bit-Entwicklungsboards für weniger als 80 US-Dollar.
- – Plattformübergreifender Betrieb: Arduino-Software kann in Windows-, OSX- und Linux-Betriebssystemen ausgeführt werden.
- – Einfache Programmierumgebung: Einfach für Anfänger zu bedienen und auch für Fortgeschrittene flexibel.
- – Die Open Source und die erweiterbare Sprache: Arduino IDE basiert auf einem Open-Source-Tool. Die verwendete Programmiersprache kann durch die C++ Bibliothek erweitert werden.
- – Open Source und erweiterbare Hardware: Arduino basiert auf Atmels ATMEGA 8-Bit-Mikrocontrollern und seinen SAM3X8E- und SAMD21 32-Bit-Mikrocontrollern. Entwicklungsboards und Module sollen unter der Prämisse der „Creative Commons License Agreement“ veröffentlicht werden, damit erfahrene Schaltungsdesigner eigene Module erstellen und entsprechende Erweiterungen und Verbesserungen vornehmen können. Selbst relativ unerfahrene Benutzer können eine Testversion des grundlegenden Uno-Entwicklungsboards erstellen, das das Funktionsprinzip leicht verständlich macht und Kosten spart.
- – Die Arduino-Hardware und -Software wurde für Künstler, Designer, Bastler, Hacker, Neulinge und alle entwickelt, die daran interessiert sind, interaktive Objekte oder Umgebungen zu erstellen. Arduino kann mit Tasten, LEDs, Motoren, Lautsprechern, GPS-Geräten, Kameras, dem Internet und sogar Ihrem Smartphone oder Ihrem Fernseher interagieren.
Die Arten von Arduino
- Arduino Uno: Der Uno ist eine gute Wahl für Ihren ersten Arduino.
- LilyPad-Arduino: Wird für tragbares E-Textil verwendet.
- Arduino Mega: Der Arduino Mega ist wie der große Bruder der UNO. Es hat viele (54!) digitale Eingangs- / Ausgangspins.
- Arduino Leonardo: Arduinos erstes Entwicklungsboard, das einen Mikrocontroller mit integriertem USB verwendet. Es ist billiger und einfacher. Die Codebibliotheken ermöglichen es dem Board, eine Computertastatur, -maus und mehr zu emulieren.
Was ist ein Arduino-LCD-Display?
LCD bedeutet Flüssigkristallanzeige. Grundsätzlich können alle Displays mit Arduino verwendet werden, einschließlich LCD-Display mit alphanumerischen Zeichen, monochromes grafisches LCD-Display, Farb-TFT-LCD-Display, IPS-LCD-Display. Es kann auch für Nicht-LCD-Displays verwendet werden wie: PMOLED-Display, AMOLED-Display, E-Ink (E-Paper)-Displays. Orient Display hat Displays mit einfacher Schnittstelle (SPI, I2C) entwickelt, die problemlos mit Arduino verwendet werden können.
Wozu dient ein LCD-Display?
LCD-Displays wurden zuerst für Uhren und Taschenrechner verwendet. Jetzt, Die LCD-Display-Technologie dominiert die Display-Welt, es kann in Wearables, Smart Homes, Mobiltelefonen, Fernsehern, Laptops, Monitoren, Kiosken, Flugzeugcockpits, Digitalkameras, Laborinstrumenten, Stromnetzen usw. gefunden werden.
Was ist ein LCD-Anzeigemodul?
LCD selbst kann selbst Licht emittieren. Es muss externe Lichtquellen verwenden. Das LCD-Anzeigemodul enthält normalerweise ein LCD-Glas (oder ein LCD-Panel), eine LCD-Treiberschaltung (kann COG, COB oder TAB sein) und eine Hintergrundbeleuchtung.
Was ist LCD-Display 16×2?
Ein LCD-Display 16*2 ist eigentlich ein einfaches und einfach zu bedienendes LCD-Modul. Es enthält LCD-Glas, COB (Chip on PCB Board) LCD-Steuerplatine, Hintergrundbeleuchtung, Zebra zum Verbinden von LCD-Glas und Steuerplatine und eine Blende, um alles zusammenzuhalten. Das 16×2-LCD-Display kann 16 Zeichen pro Zeile anzeigen und es gibt zwei Zeilen. Jedes Zeichen hat 5×7 Punktmatrixpixel und den Cursor darunter. Alle 16×2-LCD-Displays verwendeten ursprünglich den standardmäßigen Hitachi HD44780-Treiber. Natürlich hatte der legendäre HD44780 Controller schon vor langer Zeit EOL. Alle 16×2-LCD-Displays verwenden HD44780-kompatible LCD-Controller. Einige von ihnen sind Drop-Replacement, andere müssen den Initialisierungscode ein wenig ändern.
16×2 LCD-Display Pinbelegung:
Pin1 (Masse/Quellen-Pin): Dies ist ein GND-Pin des Displays, der verwendet wird, um den GND-Anschluss des Mikrocontrollers oder der Stromquelle anzuschließen.
Pin2 (VCC/Source Pin): Dies ist der Spannungsversorgungspin des Displays, der verwendet wird, um den Versorgungspin der Stromquelle anzuschließen.
Pin3 (V0/VEE/Control Pin): Dieser Pin regelt die Differenz der Anzeige, die verwendet wird, um einen wechselbaren POT anzuschließen, der 0 bis 5V liefern kann.
Pin4 (RS-Pin oder Registerauswahl-/Steuerpin): Dieser Pin schaltet zwischen Befehls- oder Datenregister um, wird verwendet, um einen Pin einer Mikrocontroller-Einheit zu verbinden und erhält entweder 0 oder 1 (0 = Datenmodus und 1 = Befehlsmodus).
Pin5 (Read/Write/Control Pin): Dieser Pin schaltet die Anzeige zwischen den Lese- oder Schreibvorgängen um und ist mit einem Pin der Mikrocontroller-Einheit verbunden, um entweder 0 oder 1 zu erhalten (0 = Schreibvorgang und 1 = Lesevorgang).
Pin 6 (Enable-Pin/Control-Pin): Dieser Pin sollte hoch gehalten werden, um den Lese-/Schreibprozess auszuführen, und er ist mit der Mikrocontrollereinheit verbunden und konstant hoch gehalten.
Pins 7-14 (Datenpins): Diese Pins werden verwendet, um Daten an das Display zu senden. Diese Pins sind in Zweidraht-Modi wie 4-Bit-Modus und 8-Bit-Modus verbunden. Im 4-Draht-Modus sind nur vier Pins mit der Mikrocontroller-Einheit wie 0 bis 3 verbunden, während im 8-Draht-Modus 8-Pins mit der Mikrocontroller-Einheit wie 0 bis 7 verbunden sind.
Pin15 (+ve, oder A-Pin oder LED-Hintergrundbeleuchtung Anoden-Pin): Dieser Pin ist mit +5V Stromversorgung verbunden.
Pin 16 (-ve oder K-Pin oder LED-Hintergrundbeleuchtung Kathoden-Pin): Dieser Pin ist mit GND verbunden.
- 16×2 LCD-Anzeigeregister
Ein 16×2-LCD hat zwei Register wie das Datenregister und das Befehlsregister. Die RS (Registerauswahl) wird hauptsächlich verwendet, um von einem Register zum anderen zu wechseln. Wenn der Registersatz '0' ist, wird er als Befehlsregister bezeichnet. Wenn der Registersatz '1' ist, wird er ähnlich als Datenregister bezeichnet.
Befehlsregister: Die Hauptfunktion des Befehlsregisters besteht darin, die Befehlsanweisungen zu speichern, die an die Anzeige gegeben werden. Damit können vordefinierte Aufgaben wie das Löschen der Anzeige, das Initialisieren, das Setzen der Cursorposition und die Anzeigesteuerung durchgeführt werden. Hier kann die Befehlsverarbeitung innerhalb des Registers erfolgen.
Datenregister: Die Hauptfunktion des Datenregisters besteht darin, die auf dem LCD-Bildschirm anzuzeigenden Informationen zu speichern. Hier ist der ASCII-Wert des Zeichens die Information, die auf dem LCD-Bildschirm angezeigt werden soll. Immer wenn wir die Informationen an LCD senden, werden sie an das Datenregister übertragen, und dann beginnt der Prozess dort. Bei Registersatz = 1 wird das Datenregister ausgewählt.
- LCD-Befehle
16×2 LCD-Display Arduino
Erforderliche Hardware:
- Arduino-Platine
- LCD-Bildschirm (kompatibel mit Hitachi HD44780-Treiber)
- Stiftleiste zum Anlöten an die LCD-Display-Pins als Stecker
- 10k Ohm Potentiometer
- 220 Ohm Widerstand
- Anschlussdrähte
- Brettchen
Verbindung LCD zu Arduino (Überprüfen Sie unbedingt das Datenblatt oder suchen Sie nach Etiketten auf Ihrem speziellen LCD)
Oder mit Schaltplan
Der Widerstand im obigen Diagramm stellt die Helligkeit der LED-Hintergrundbeleuchtung ein. Ein typischer Wert ist 220 Ohm Widerstand, aber andere Werte funktionieren auch. Kleinere Widerstände machen die Hintergrundbeleuchtung heller. Das Potentiometer wird verwendet, um den Bildschirmkontrast einzustellen. Normalerweise verwende ich ein 10K Ohm Potentiometer, aber andere Werte funktionieren auch.
Programmierung des Arduino
Der gesamte folgende Code verwendet die LiquidCrystal-Bibliothek, die mit der Arduino-IDE vorinstalliert ist. Eine Bibliothek ist ein Satz von Funktionen, der einem Programm in einem abgekürzten Format leicht hinzugefügt werden kann. Um eine Bibliothek verwenden zu können, muss sie in das Programm aufgenommen werden. Zeile 1 im folgenden Code macht dies mit dem Befehl #include . Wenn Sie eine Bibliothek in ein Programm einbinden, wird der gesamte Code in der Bibliothek zusammen mit dem Code für Ihr Programm auf das Arduino hochgeladen.
Jetzt sind wir bereit, in die Programmierung einzusteigen! Ich werde gleich auf weitere interessante Dinge eingehen, die Sie tun können, aber jetzt lassen Sie uns nur ein einfaches Testprogramm ausführen. Dieses Programm druckt "Hallo Welt!" zum Bildschirm. Geben Sie diesen Code in die Arduino-IDE ein und laden Sie ihn auf das Board hoch:
#einschließen
LiquidCrystal lcd (12, 11, 5, 4, 3, 2);
void setup () {
lcd.begin (16, 2);
lcd.print ("Hallo Welt!");
}
void loop () {
}
Sie haben Ihre Anzeige wie unten, Prost!
LCD-Anzeigeoptionen:
In der LiquidCrystal-Bibliothek stehen uns 19 verschiedene Funktionen zur Verfügung. Diese Funktionen können beispielsweise die Position des Textes ändern, Text über den Bildschirm verschieben oder das Display ein- oder ausschalten. Was folgt, ist eine kurze Beschreibung jeder Funktion und ihrer Verwendung in einem Programm.
Flüssigkristall()
Die Funktion LiquidCrystal () legt die Pins fest, die das Arduino zum Verbinden mit dem LCD verwendet. Sie können jeden der digitalen Pins des Arduino verwenden, um das LCD zu steuern. Setzen Sie einfach die Arduino-Pin-Nummern in dieser Reihenfolge in die Klammern:
Flüssigkristall (RS, E, D4, D5, D6, D7)
RS, E, D4, D5, D6, D7 sind die LCD-Pins.
Angenommen, Sie möchten, dass der LCD-Pin D7 mit dem Arduino-Pin 12 verbunden wird. Geben Sie einfach „12“ anstelle von D7 in die Funktion wie folgt ein:
Flüssigkristall (RS, E, D4, D5, D6, 12)
Diese Funktion muss vor dem Abschnitt void setup() des Programms platziert werden.
lcd.begin()
Diese Funktion legt die Abmessungen des LCD fest. Sie muss vor jeder anderen LiquidCrystal-Funktion im Abschnitt void setup() des Programms platziert werden. Die Anzahl der Zeilen und die Anzahl der Spalten werden als lcd.begin(columns, rows) angegeben. Für ein 16×2-LCD würden Sie lcd.begin(16, 2) verwenden und für ein 20×4-LCD würden Sie lcd.begin(20, 4) verwenden.
lcd.clear()
Diese Funktion löscht alle bereits auf dem LCD angezeigten Texte oder Daten. Wenn Sie lcd.clear() mit lcd.print() und der Funktion delay() im Abschnitt void loop() verwenden, können Sie ein einfaches blinkendes Textprogramm erstellen.
lcd.setCursor()
Ähnlich, aber nützlicher als lcd.home() ist lcd.setCursor(). Diese Funktion platziert den Cursor (und jeglichen gedruckten Text) an einer beliebigen Position auf dem Bildschirm. Es kann im Abschnitt void setup() oder void loop() Ihres Programms verwendet werden.
Die Cursorposition wird mit lcd.setCursor(column, row) definiert. Die Spalten- und Zeilenkoordinaten beginnen bei Null (0-15 bzw. 0-1). Verwenden Sie beispielsweise lcd.setCursor(2, 1) im Abschnitt void setup() des Abschnitts „hallo, world!“. Das obige Programm druckt "Hallo, Welt!" in die untere Zeile und verschiebt sie um zwei Leerzeichen nach rechts:
#enthalten //initialisieren der Bibliothek
Flüssigkristall-LCD (12, 11, 5, 4, 3, 2);
Leere Einrichtung () {
lcd.begin (16, 2);
lcd.setCursor (2, 1);
lcd.print ("Hallo Welt!");
}
Leere Schleife () {
}
lcd.blinken ()
Diese Funktion erstellt einen Cursor im Blockstil, der mit ungefähr 500 Millisekunden pro Zyklus ein- und ausblinkt. Verwenden Sie es im Abschnitt void loop(). Die Funktion lcd.noBlink() deaktiviert den blinkenden Blockcursor.
LCD Bildschirm()
Diese Funktion schaltet jeden Text oder Cursor ein, der auf dem LCD-Bildschirm gedruckt wurde. Die Funktion lcd.noDisplay() schaltet jeden Text oder Cursor aus, der auf das LCD gedruckt wird, ohne es aus dem Speicher des LCD zu löschen.
Diese beiden Funktionen können im Abschnitt void loop() zusammen verwendet werden, um einen blinkenden Texteffekt zu erzeugen. Dieser Code wird das "Hallo, Welt!" Textblinken ein und aus.
lcd.scrollDisplayLeft()
Diese Funktion nimmt alles, was gedruckt wird, auf das LCD und verschiebt es nach links. Es sollte im Abschnitt void loop() mit einem folgenden Verzögerungsbefehl verwendet werden. Die Funktion verschiebt den Text um 40 Stellen nach links, bevor er zum ersten Zeichen zurückkehrt. Dieser Code bewegt das „Hallo Welt!“ Text nach links mit einer Geschwindigkeit von einer Sekunde pro Zeichen.
lcd.scrollDisplayRight()
Diese Funktion verhält sich wie lcd.scrollDisplayLeft(), verschiebt den Text jedoch nach rechts.
lcd.autoscroll()
Diese Funktion nimmt einen Textstring und scrollt ihn von rechts nach links in Inkrementen der Zeichenanzahl des Strings. Wenn Sie beispielsweise eine Textfolge mit 3 Zeichen haben, wird der Text bei jedem Schritt um 3 Stellen nach links verschoben.
lcd.noAutoscroll()
lcd.noAutoscroll() schaltet die Funktion lcd.autoscroll() aus. Verwenden Sie diese Funktion vor oder nach lcd.autoscroll() im Abschnitt void loop(), um Sequenzen von Lauftext oder Animationen zu erstellen.
lcd.rightToLeft()
Diese Funktion legt die Richtung fest, in der Text auf dem Bildschirm gedruckt wird. Der Standardmodus ist von links nach rechts mit dem Befehl lcd.leftToRight(), aber Sie können einige Fälle finden, in denen es nützlich ist, Text in umgekehrter Richtung auszugeben.
lcd.createChar()
Mit diesem Befehl können Sie Ihre eigenen benutzerdefinierten Charaktere erstellen. Jedes Zeichen eines 16×2-LCDs hat eine Breite von 5 Pixeln und eine Höhe von 8 Pixeln. Bis zu 8 verschiedene benutzerdefinierte Zeichen können in einem einzigen Programm definiert werden. Um Ihre eigenen Charaktere zu entwerfen, müssen Sie eine binäre Matrix Ihres benutzerdefinierten Charakters aus einem LCD-Zeichengenerator oder selbst kartografieren. Dieser Code erzeugt ein Gradsymbol (°).
Das ausführliche LCD-Tutorial finden Sie im Artikel. ARDUINO LCD-EINRICHTUNGS- UND PROGRAMMIERUNGSANLEITUNG oder um zu überprüfen https://github.com/arduino-libraries/LiquidCrystal
Was ist der Unterschied zwischen LCD-Display Arduino und LCD-Display Raspberry Pi?
Machen Sie es sich einfach: Arduino hat kein OS (Betriebssystem), während Raspberry Pi ein auf Linux basierendes Betriebssystem hat. Schauen Sie unten nach Respberry Pi.
