使用Arduino驅動LCD的DIY指南

利用Arduino驅動LCD顯示幕

目的

本教程描述了如何使用Arduino驅動LCD顯示幕。

概述

Arduino研發板屬於非常流行的單片機研發板，該板的一個常用功能就是用驅動LCD屏，通常用來將資訊傳遞給使用者。在本教程中，我將教您如何使用Arduino單片機研發板和Adafruit I2C/SPI LCD驅動模組來驅動LCD。

裝置

Arduino Uno R3 – https://www.adafruit.com/product/50
I2C/SPI LCD 驅動模組 – https://www.adafruit.com/product/292
RGB LCD 20×4 – https://www.adafruit.com/product/499
9V, 1A 電源合適器 – https://www.adafruit.com/product/63
跳線 – https://www.amazon.com/GenBasic-Female-Solderless-Breadboard-Prototyping/dp/B01MS9GY7W/ref=sr_1_1_sspa?s=electronics&ie=UTF8&qid=1515705634&sr=1-1-spons&keywords=jumper+wires&psc=1
USB 電纜(A-to-B) – https://www.amazon.com/AmazonBasics-USB-2-0-Cable-Male/dp/B00NH11KIK
麵包板 – https://www.amazon.com/Elegoo-Breadboard-Solderless-Distribution-Connecting/dp/B01EV6LJ7G/ref=sr_1_1_sspa?s=electronics&ie=UTF8&qid=1515705714&sr=1-1-spons&keywords=breadboard&psc=1

電路接線
編寫代碼
1. 配置
2. 設定
3. 迴圈
上傳並運行程式

程式

1. 電路接線

LCD通常需要連接很多線才能工作。隨時管理所有這些連接可能既繁瑣又煩人。幸運的是，Adafruit製造了一款可相容大多數LCD的I2C/SPI LCD驅動模組。該驅動模組可方便地將您的單片機和LCD之間的連接數量減少到4個。

我總是喜歡用Fritzing繪製接線圖（圖1：Arduino-LCD原理圖）。Fritzing是一款開源原理圖設計和PCB佈線軟體。Fritzing的下載位址（可選）如下：http://fritzing.org/home/

圖1：Arduino-LCD原理圖

LCD上的引腳1連至LCD驅動模組上的引腳1。其餘引腳按順序連接。這可以在麵包板上完成，也可以將驅動模組焊接到LCD上，正如我所做的這樣。

I2C和SPI是兩種非常流行的序列介面匯流排。本教程將介紹使用I2C連接Arduino和LCD驅動模組，但是LCD驅動模組也可以連接SPI介面。您可以通過跳接驅動模組上的焊接跳線（圖2：LCD驅動模組上的焊接跳線）來設定I2C位址（A0、A1、A2）或使能SPI（SPI使能）。本教程中使用I2C的唯一電路是LCD驅動模組，所以我們不需要更改當前配置。這意味著LCD驅動模組的位址為0（0x00）。

圖2：LCD驅動模組上的焊接跳線

要將LCD驅動模組連接到Arduino，應將5V和Arduino上的接地引腳連至LCD驅動模組上的5V和接地引腳。這會為LCD和LCD驅動模組提供電源。注：LCD需要至少5V才能正常工作。接下來的兩個連接是序列資料和序列時脈。序列時脈連接（橙色線）位於Arduino的SCL引腳和驅動模組的CLK引腳之間。序列資料連接（藍線）位於Arduino的SDA引腳和驅動模組的DAT引腳之間。

圖3：LCD驅動模組引腳分配

2. 編寫代碼

2.1 配置

代碼的第一部分是包含Adafruit_LiquidCrystal標頭檔。然後，您就可以使用該庫中的函數。由於Arduino IDE會自動下載Adafruit_LiquidCrystal庫，本教程沒有包含Arduino庫的下載步驟。

接下來，我們將LCD驅動模組位址設為0（請記住，我們沒有跨接任何焊接跳線）。

最後，我創建了一個名為timer的全域變數，稍後在代碼的迴圈部分中使用。

2.2 設定

LCD在寫入之前需要進行初始化。這可以通過“begin”函數實現，該函數會告訴LCD驅動模組顯示器上有多少個字元。由於我使用的LCD具有背光功能，因此我也打開背光。

現在LCD已經初始化完畢，我寫了“Test Code”來檢查一切是否正常。該代碼將游標設定為起始位置，將“Test”寫入顯示幕，等待2秒鐘，然後清除顯示。

圖4：設定代碼

2.3 迴圈

代碼的迴圈部分利用millis（）函數並除以1000來計算程式的執行時間。然後代碼使用print和setCursor函數在LCD上顯示程式時間。隨後，迴圈代碼等待一秒鐘，然後重複。

圖5：迴圈代碼

3. 上傳並運行程式

將代碼上傳到Arduino。確保Arduino已經連接9V電源合適器，因為USB電源不足以為Arduino和LCD顯示器同時供電。程式開始執行後，設定部分運行完成後，您應該在LCD顯示幕上看到“Test”字樣（圖6：LCD顯示“Test”）。迴圈部分開始執行後，您將會看到程式的執行時間，而且每秒更新一次（圖7：LCD顯示程式執行時間 – 8(s)）。恭喜！您現在擁有一款適用於Arduino板的簡單易用LCD顯示幕，並可將其用作未來項目的顯示幕。提示：I2C是一個慢速匯流排，如果您持續更新液晶顯示器，那麼會影響單片機執行其他任務的時間。

圖6：LCD顯示 “Test”

圖7：LCD顯示程式執行時間 – 8(s)

圖8：LCD顯示程式執行時間 – 28(s)

附件: Arduino_LED 代碼

/*       Project: Arduino LCD
 *       Written by: Chris Marella                            
 *       Date: January 11, 2018                                                                    
 */                                                         

// include the Adafruit LCD Library:
#include 

// Connect the the LCD Backpack via I2C, default address #0 (A0-A2 not jumpered)
Adafruit_LiquidCrystal lcd(0);

//Global Variables
int timer;    //create a global variable for a timer

void setup() {

  //LCD Configuration
  lcd.begin(19,3);        //The begin function tells the LCD driver the size of your LCD screen (columns x rows)
  lcd.setBacklight(HIGH); //setBacklight controls the LCD backlight

  //Test Code
  lcd.setCursor(0,0);     //setCursor function sets the position of the character cursor (column x row)
  lcd.print("Test");      //Prints "Test" across the LCD
  delay(2000);            //Wait for 2 seconds
  lcd.clear();            //clear function clears the LCD screen

}

void loop() {
  timer = millis()/1000;  //set timer variable to how long program has been running in seconds

  lcd.setCursor(0,0);     //set LCD cursor to 0,0
  lcd.print("Time:");     //print time on LCD row 1
  lcd.setCursor(0,1);     //move LCD cursor to row 2
  lcd.print(timer);       //print the current program run time
  lcd.setCursor(0,2);     //move LCD cursor to row 3
  lcd.print("(s)");       //print "(s)" for seconds
  delay(1000);            //wait 1 second to update
}

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/* Project: Arduino LCD

* Written by: Chris Marella

* Date: January 11, 2018

*/

// include the Adafruit LCD Library:

#include

// Connect the the LCD Backpack via I2C, default address #0 (A0-A2 not jumpered)

Adafruit_LiquidCrystal lcd(0);

//Global Variables

int timer; //create a global variable for a timer

void setup() {

//LCD Configuration

lcd.begin(19,3); //The begin function tells the LCD driver the size of your LCD screen (columns x rows)

lcd.setBacklight(HIGH); //setBacklight controls the LCD backlight

//Test Code

lcd.setCursor(0,0); //setCursor function sets the position of the character cursor (column x row)

lcd.print("Test"); //Prints "Test" across the LCD

delay(2000); //Wait for 2 seconds

lcd.clear(); //clear function clears the LCD screen

}

void loop() {

timer = millis()/1000; //set timer variable to how long program has been running in seconds

lcd.setCursor(0,0); //set LCD cursor to 0,0

lcd.print("Time:"); //print time on LCD row 1

lcd.setCursor(0,1); //move LCD cursor to row 2

lcd.print(timer); //print the current program run time

lcd.setCursor(0,2); //move LCD cursor to row 3

lcd.print("(s)"); //print "(s)" for seconds

delay(1000); //wait 1 second to update

}

DevicePlus 編輯團隊 2

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