使用Arduino驅(qū)動LCD的DIY指南

這篇文章來源于DevicePlus.com英語網(wǎng)站的翻譯稿。

利用Arduino驅(qū)動LCD顯示屏

目的

本教程描述了如何使用Arduino驅(qū)動LCD顯示屏。

概述

Arduino開發(fā)板屬于非常流行的單片機(jī)開發(fā)板，該板的一個常用功能就是用驅(qū)動LCD屏，通常用來將信息傳遞給用戶。在本教程中，我將教您如何使用Arduino單片機(jī)開發(fā)板和Adafruit I2C/SPI LCD驅(qū)動模塊來驅(qū)動LCD。

設(shè)備

Arduino Uno R3

I2C/SPI LCD 驅(qū)動模塊

RGB LCD 20×4

9V, 1A 電源適配器

跳線

USB 電纜 (A-to-B)

面包板

目錄

電路接線

編寫代碼

配置

設(shè)置

循環(huán)

上傳并運(yùn)行程序

程序

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(yùn)的是，Adafruit制造了一款可兼容大多數(shù)LCD的I2C/SPI LCD驅(qū)動模塊。該驅(qū)動模塊可方便地將您的單片機(jī)和LCD之間的連接數(shù)量減少到4個。

我總是喜歡用Fritzing繪制接線圖（圖1：Arduino-LCD原理圖）。Fritzing是一款開源原理圖設(shè)計(jì)和PCB布線軟件。Fritzing的下載地址（可選）如下：https://fritzing.org/home/

圖1：Arduino-LCD原理圖

LCD上的引腳1連至LCD驅(qū)動模塊上的引腳1。其余引腳按順序連接。這可以在面包板上完成，也可以將驅(qū)動模塊焊接到LCD上，正如我所做的這樣。

I2C和SPI是兩種非常流行的串行接口總線。本教程將介紹使用I2C連接Arduino和LCD驅(qū)動模塊，但是LCD驅(qū)動模塊也可以連接SPI接口。您可以通過跳接驅(qū)動模塊上的焊接跳線（圖2：LCD驅(qū)動模塊上的焊接跳線）來設(shè)置I2C地址（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(qū)動模塊，所以我們不需要更改當(dāng)前配置。這意味著LCD驅(qū)動模塊的地址為0（0x00）。

圖2：LCD驅(qū)動模塊上的焊接跳線

要將LCD驅(qū)動模塊連接到Arduino，應(yīng)將5V和Arduino上的接地引腳連至LCD驅(qū)動模塊上的5V和接地引腳。這會為LCD和LCD驅(qū)動模塊提供電源。注：LCD需要至少5V才能正常工作。接下來的兩個連接是串行數(shù)據(jù)和串行時鐘。串行時鐘連接（橙色線）位于Arduino的SCL引腳和驅(qū)動模塊的CLK引腳之間。串行數(shù)據(jù)連接（藍(lán)線）位于Arduino的SDA引腳和驅(qū)動模塊的DAT引腳之間。

圖3：LCD驅(qū)動模塊引腳分配

2. 編寫代碼

2.1 配置

代碼的第一部分是包含Adafruit_LiquidCrystal頭文件。然后，您就可以使用該庫中的函數(shù)。由于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(qū)動模塊地址設(shè)為0（請記住，我們沒有跨接任何焊接跳線）。

最后，我創(chuàng)建了一個名為timer的全局變量，稍后在代碼的循環(huán)部分中使用。

2.2 設(shè)置

LCD在寫入之前需要進(jìn)行初始化。這可以通過“begin”函數(shù)實(shí)現(xiàn)，該函數(shù)會告訴LCD驅(qū)動模塊顯示器上有多少個字符。由于我使用的LCD具有背光功能，因此我也打開背光。

現(xiàn)在LCD已經(jīng)初始化完畢，我寫了“Test Code”來檢查一切是否正常。該代碼將光標(biāo)設(shè)定為起始位置，將“Test”寫入顯示屏，等待2秒鐘，然后清除顯示。

圖4：設(shè)置代碼

2.3 循環(huán)

代碼的循環(huán)部分利用millis（）函數(shù)并除以1000來計(jì)算程序的運(yùn)行時間。然后代碼使用print和setCursor函數(shù)在LCD上顯示程序時間。隨后，循環(huán)代碼等待一秒鐘，然后重復(fù)。

圖5：循環(huán)代碼

3. 上傳并運(yùn)行程序

將代碼上傳到Arduino。確保Arduino已經(jīng)連接9V電源適配器，因?yàn)閁SB電源不足以為Arduino和LCD顯示器同時供電。程序開始執(zhí)行后，設(shè)置部分運(yùn)行完成后，您應(yīng)該在LCD顯示屏上看到“Test”字樣（圖6：LCD顯示“Test”）。循環(huán)部分開始執(zhí)行后，您將會看到程序的運(yùn)行時間，而且每秒更新一次（圖7：LCD顯示程序運(yùn)行時間 – 8(s)）。恭喜！您現(xiàn)在擁有一款適用于Arduino板的簡單易用LCD顯示屏，并可將其用作未來項(xiàng)目的顯示屏。提示：I2C是一個慢速總線，如果您持續(xù)更新液晶顯示器，那么會影響單片機(jī)執(zhí)行其他任務(wù)的時間。

圖6：LCD顯示 “Test”

圖7：LCD顯示程序運(yùn)行時間 – 8(s)

圖8：LCD顯示程序運(yùn)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
}

審核編輯：湯梓紅