如何為LCD1602顯示器創(chuàng)建自定義字符

描述

在本教程中，您將學(xué)習(xí)如何為 LCD 1602 顯示器創(chuàng)建自定義字符，以及如何將這些字符轉(zhuǎn)換為完整的動(dòng)畫。

自定義字符

1602 LCD 顯示器（16 個(gè)字符 x 2 行）使用 HD44780 驅(qū)動(dòng)芯片。該芯片內(nèi)置一個(gè) 5 x 8 像素的 ASCII 字符集。它還允許您向該字符集添加多達(dá) 8 個(gè)自定義字符。

自定義字符定義為 8 字節(jié)數(shù)組。只有每個(gè)字節(jié)的低 5 位用于組成 5 x 8 自定義字符。下面是 Heart 字符的定義。

const byte heart[8] =
{
    B01010,
    B11111,
    B11111,
    B11111,
    B01110,
    B00100,
    B00000,
    B00000
};

要將此自定義字符存儲(chǔ)在 LCD 顯示屏中，您需要傳遞一個(gè)介于 0 和 7 之間的值，該值標(biāo)識(shí)您希望設(shè)置的自定義字符槽以及定義字符的字節(jié)數(shù)組。

#define HEART 0
lcd.createChar(HEART, heart);

要顯示自定義字符，請(qǐng)使用 write 函數(shù)并將自定義字符標(biāo)識(shí)符傳遞給它。

lcd.write(HEART);

動(dòng)畫角色

自定義字符可以在使用前隨時(shí)初始化或更改。限制是只能同時(shí)顯示八個(gè)自定義字符。

那就是你不能做這樣的事情：

lcd.createChar(0, heart);
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.write(0);
lcd.createChar(0, club);
lcd.setCursor(1, 0);
lcd.write(0);

上面的示例顯示了試圖在不同位置同時(shí)顯示在屏幕上的心形符號(hào)和俱樂部符號(hào)，但兩者都使用相同的自定義字符“槽”。這行不通。

但是，您可以覆蓋一個(gè)字符，前提是被覆蓋的字符未在屏幕上的其他位置使用。

lcd.createChar(0, heart);
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.write(0);
delay(1000);
lcd.createChar(0, club);
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.write(0);

The上面的示例顯示了 1 秒鐘的心形字符，然后將其替換為俱樂部字符。

在老虎機(jī)中，每個(gè)“卷軸”包含 10 個(gè)符號(hào)。

#define REEL_SYMBOLS 10
#define TOTAL_REEL_SYMBOL_ROWS (REEL_SYMBOLS  * 8)
const byte reel[TOTAL_REEL_SYMBOL_ROWS] =
{
//Heart
  B00000,
  B01010,
  B11111,
  B11111,
  B11111,
  B01110,
  B00100,
  B00000,

  //Diamond
  B00000,
  B00100,
  B01110,
  B11111,
  B11111,
  B01110,
  B00100,
  B00000,

    :

  //Face
  B00000,
  B11011,
  B11011,
  B00000,
  B10001,
  B01110,
  B00000,
  B00000,
};

每個(gè)輪子都有自己的 8 字節(jié)內(nèi)存緩沖區(qū)，卷軸數(shù)據(jù)將被復(fù)制到其中。

byte wheel[8];

通過在卷軸數(shù)組中保留索引，將 8 個(gè)字節(jié)復(fù)制到輪數(shù)組，然后設(shè)置為自定義字符并顯示。索引遞增，并在短暫延遲后重復(fù)該過程。

如何為動(dòng)畫的每一幀創(chuàng)建自定義角色。

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這是從卷軸數(shù)據(jù)中填充車輪字符的代碼。row變量是一個(gè)全局變量，指向要復(fù)制的下一行。顯示新形成的字符后，行變量遞增。一旦到達(dá)列表的末尾，它又會(huì)重新開始。

#define SLOT 0
#define CURSOR_X 3
#define CURSOR_Y 0

int row = 0;

//Copy eight bytes into a character RAM from the reel array
// - global variable "row" points to top row to display
// - if "row + i" exceeds the array size, wrap round to the start
while (true)
{
  for (int i = 0; i < 8; i++)
  {
    wheel[i] = reel[(row + i) % TOTAL_REEL_SYMBOL_ROWS];
  }

  //This example uses custom character slot 0. If there is more than one wheel to
  //spin, each wheel will need its own unique custom character slot and cursor
  //position.
  lcd.createChar(SLOT, wheel);
  lcd.setCursor(CURSOR_X, CURSOR_Y);
  lcd.write(SLOT);

  //Increase row for next animation frame. Wrap round to start if it gets past
  //the end of the reel rows.
  row = (row + 1) % TOTAL_REEL_SYMBOL_ROWS;

  delay(100);
}

面包板賭場

實(shí)際的電子設(shè)備相當(dāng)簡單。需要的零件有：

• Arduino UNO, Nano, Pro Mini or Mega
• 1602 LCD screen
• 220 ohm resistor for the LCD backlight
• 10K trim pot for the LCD contrast adjustment
• 4 tactile push buttons
• 1 piezo electric passive buzzer

接線圖

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如果您想知道為什么選擇 Arduino 引腳連接，那是為了簡化 PCB 布局。

連接 Arduino 后，將提供的草圖加載到 Arduino IDE 中并對(duì) Arduino 板進(jìn)行編程。

玩游戲

有四個(gè)按鈕。從左邊開始，它們是 HIT、STAND、LESS 和 MORE。

HIT - 只要您可以選擇投注，此按鈕將帶您進(jìn)入頂層菜單，讓您選擇不同的游戲。在二十一點(diǎn)中，它也用于表示玩家想要另一張牌。

STAND - 一般來說，這會(huì)開始一個(gè)新的游戲。在老虎機(jī)中，它旋轉(zhuǎn)輪子，在二十一點(diǎn)中，它開始新手，也用于表示玩家已完成抽牌并希望莊家玩，而在擲骰子中，它用于擲骰子。

LESS - 減少您想要下注的金額。在頂級(jí)菜單上，它選擇上一個(gè)菜單項(xiàng)。

更多 - 增加您想要下注的金額。在頂級(jí)菜單上，它選擇下一個(gè)菜單項(xiàng)。

演示視頻

賭場控制臺(tái)

將您的構(gòu)建從面包板變成完整的控制臺(tái)將需要印刷電路板和一些額外的組件。如果您希望將 PCB 商業(yè)化制造或像我一樣自己制造，請(qǐng)附上 Eagle 文件。我使用了碳粉方法。

使用我在車間周圍的零件，將 Arduino UNO 替換為 ATMega328 DIL 芯片，并通過使用 DIL 28 針 IC 插座并將其引腳壓平安裝在電路板背面。除 47uF/16V 鉭 3528 電容器和 1206 10uF 陶瓷電容器外，所有電容器均為 0805 SMD 變體。晶體是一個(gè) 16Mhz 通孔變體，也安裝在背面。輕觸開關(guān)為 12x12mm，帶有圓形按鈕帽。

PCB 頂視圖和底視圖

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外殼是 3D 打印的，層高為 0.2 毫米，沒有支撐。使用 2.5 毫米鉆頭鉆出 PCB 安裝孔，并使用 3 毫米絲錐創(chuàng)建螺紋。使用 M3 6mm 螺釘將板固定到位。我還將 PCB 上的四個(gè)安裝孔鉆出 4 毫米，以便在固定電路板時(shí)進(jìn)行任何必要的調(diào)整，以防止按鈕頂部粘在外殼上。

帶 PCB 的 3D 打印外殼

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如果 ATMega328 芯片沒有 Arduino 引導(dǎo)加載程序，則需要先添加一個(gè)。我使用我的AVR ISP 程序員添加引導(dǎo)加載程序，然后使用 FTDI 程序員上傳草圖。

FTDI程序員

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結(jié)論

老虎機(jī)動(dòng)畫效果非常好。希望您可以在未來的項(xiàng)目之一中使用此處描述的動(dòng)畫技術(shù)。