Kokie yra „Arduino“ ekranai ir kaip juos sujungti

Mikrokontroleriai leidžia jums sukurti bet kurią automatikos ir stebėjimo sistemą. Bet technologijos ir žmogaus sąveikai mums reikalingi abu įvesties įtaisai - įvairūs mygtukai, svirtys, potenciometrai ir išvesties įtaisai - šviesos indikatoriai (lemputės), įvairūs garso signalizacijos įtaisai (tviteriai) ir galiausiai ekranai. Šiame straipsnyje apžvelgsime „Arduino“ simbolių ekranus, kaip juos sujungti ir priversti veikti.

Ekranų tipai

Ekranus galima suskirstyti į:

• Segmentas (pavyzdžiui, skaitmeniniame laikrodyje);

• Raidinis ir skaitmeninis;

• Grafinis.

Segmentuoti naudojami nurodyti paprastus kiekius, pavyzdžiui: temperatūrą, laiką, apsisukimų skaičių. Tokie skaičiuotuvai ir biudžetiniai buitiniai prietaisai naudojami iki šiol. Informacija rodoma išryškinant tam tikrus simbolius.

Jie gali būti ir skystųjų kristalų, ir šviesos diodai. Raidinius skaitmeninius ekranus galite rasti ant senų buitinių prietaisų, žaislų, pramoninės įrangos ir dar daugiau. Jie taip pat vadinami ženklus sintezuojančiais, tekstiniais, simboliniais. Susideda iš didelių taškų rinkinio. Galima atlikti naudojant LCD, TFT ir OLED technologijas.

Grafiniuose ekranuose gali būti net monitoriaus ar išmaniojo telefono ekrano, manau, nereikia jokių specialių paaiškinimų. Straipsnyje ypatingas dėmesys bus skiriamas ženklų sintezės ar simbolinių ekranų bei „Arduino“ bendradarbiavimui.

Sintezuojantys ženklai

Tokio tipo ekranuose vienu metu gali būti rodomas tam tikras simbolių skaičius, kurį riboja geometriniai matmenys. Jie žymimi pagal šį modelį:

• 1602;

• 2002.

Pirmieji du skaitmenys yra eilutės ženklų skaičius, o antroji pora - eilučių skaičius. Taigi ekrane, pavadinimu 1602, vienu metu gali būti rodomos 2 16 simbolių eilutės.

Ekranai išskiriami pagal įvedamų duomenų tipą:

• Su lygiagrečiu duomenų įvedimu;

• Su duomenų įvedimu per I2C protokolą.

Lygiagretus duomenų įvedimas apima 8 arba 4 bitų žodžių perkėlimą atitinkamai 10 arba 6 kaiščiuose (pav. Žemiau - 4 bitų valdymo jungties schema). Be duomenų, ekranui tiekiama ir energija. Apsvarstykite tai kurdami, kitaip jums gali neužtekti kaiščių „Arduino“ lentos.

Perkeliant duomenis į ekraną naudojant „I2C“, prireiks 4 „Arduino“ kaiščių, iš kurių 2 yra galia, o 2 - duomenys. Tačiau išsamiau apsvarstykite šį klausimą žemiau.

Tarp vietinių gamintojų galima išskirti bendrovę MELT. Tarp produktų, kurie turi daugybę skirtingų ekranų. Pvz., Apačioje yra ekranas, pažymėtas 20S4, panašus į ankstesnį, jis mums sako, kad jame rodomos 4 20 simbolių eilutės.

Jis pastatytas ant valdiklio KB1013VG6, pagaminto iš UAB ANGSTREM, kuris yra panašus į HD44780 iš HITACHI ir KS0066 iš SAMSUNG. Ant kurių pastatyta didžioji dauguma Kinijos ekranų. Beje, jis, kaip ir ekranai aukščiau esančiuose lustuose, palaiko standartinę „Arduino IDE“ lygiagretaus valdymo biblioteką, tačiau daugiau apie tai vėliau.

Ženklų sintezės ekranai būna su foniniu apšvietimu ir be jo, be to, jie gali skirtis pagal rodomų simbolių spalvą. Fono apšvietimo ryškumas ir vaizdo kontrastas paprastai yra reguliuojami. Žemiau pateiktas schemos pavyzdys iš duomenų lapo į aukščiau paminėtą MELT.

Kintamas rezistorius R ir skirtas reguliuoti ryškumą.

Ryšys

Mes apsvarstysime ryšį 1602 tipo ekrane. Visų pirma atkreipkite dėmesį į išvadų pasirašymą. Yra dvi galimybės, numeracija. Dviejuose paveikslėliuose viskas gerai - nuo 1 iki 16 išvesties.

Atminkite, kad VSS suprantamas kaip žemė. Priešingu atveju kaiščių priskyrimai yra identiški. Tačiau dažnai galite rasti nestandartinę numeraciją:

Ką matai? Kontaktai pasirašomi tik 1, 14 ir 15. Be to, neteisinga seka. Kitu atveju 15-asis ir 16-asis kontaktai taip pat išliko foniniu apšvietos anodu ir katodu, o 1 ir 2 yra bendras kontaktas ir pliusinė galia.Būkite atsargūs ir atkreipkite dėmesį į šį faktą jungdamiesi!

Paanalizuokime išsamiau.

• 1 - (Vss) žemės arba „-“ galia.

• 2 - (Vcc) „+“ galia. Dažniausiai tai yra 5 voltai.

• 3 - sureguliuojamas simbolių kontrastas. Jis atliekamas per potenciometrą, įtaisytą tarp „+“ galios ir šio kontakto. Kuo didesnė įtampa, tuo mažesnis ryškumas ir energijos suvartojimas.

• 4 - (RS) adreso signalas. Jei šiame įvestyje yra signalas iš „arduino“, ekrano valdiklis supranta, ar komandinis signalas (pavyzdžiui, žymeklio perkėlimas), ar simbolio kodas, kuris turi būti rodomas duomenų eilutėje.

• 5 - (E) leidimai naudotis duomenimis. Kai yra loginis „1“, ekrane vykdoma komanda arba rodomas simbolis.

• 6–14 - per šiuos kaiščius užtikrinamas lygiagretus duomenų įvedimas.

• 15 - (BLA) foninio apšvietimo anodas. Kad ji įsižiebtų visu ryškumu - čia tiekiama + 5 V.

• 16 - (BLC) fono apšvietimo katodas. Prijunkite prie žemės.

Aukščiau buvo aptartas vienas iš prisijungimo prie „Arduino“ 4 bitų režimu pavyzdžių. Dabar pažvelkite į laidų schemą 8 bitų valdymo režimu. Beje, galite pastebėti kintamą rezistorių. Kaip jau minėta anksčiau, reikia sureguliuoti foninio apšvietimo ryškumą.

Tokiu būdu jūs esate užėmę pusę įėjimų „Arduino UNO“ lentos. Žinoma, jei naudosite MEGA, tai nebus tokia reikšminga problema, tačiau vis tiek tai nėra racionalu, ypač jei ketinate prijungti jutiklių ir valdymo raktų grupę.

Norėdami atlaisvinti įvestis, naudokite „I2C“ keitiklį LCD ekranui (taip jis vadinamas, ir jį galite rasti parduotuvėse tokiu pavadinimu).

Dėmesio:

Jei šį modulį pirksite atskirai nuo ekrano, nepamirškite apie gnybtų vietą ir numeraciją, kuriuos mes ištyrėme anksčiau.

Apačioje pavaizduotos šukos yra paprasčiausiai išlydytos prie ekrano, o keturi smeigtukai, esantys lentos gale, jungiasi su Arduino kaiščiais, taip pat yra trečioji dviejų kaiščių grupė (pavaizduota nugaroje), kuri įjungia foninį apšvietimą, modeliai būna su įmontuotu džemperiu.

Tokio modulio schema yra tokia:

Taigi jis atrodo lituojamas tiesiai prie ekrano kaiščių. Daugelis modelių parduodami jau lituoti.

Tačiau jei norite ja naudotis, tinkle turėsite rasti biblioteką „LiquidCrystal_I2C“, jos nėra standartiniame rinkinyje, kuris yra dabartinio „Arduino IDE“ rašymo metu.

Prisiminkite „Arduino UNO“ lentų pynimą, pagal kaiščių numeraciją iš esmės sutampa su „Nano“ ir kai kuriais kitais (paspauskite ant paveikslėlio, kad padidintumėte).

Norėdami dirbti su I2C, turite sugeneruoti 2 informacijos signalus - SDA ir SCL, atkreipkite dėmesį į apatinį dešinį paveikslo kampą. Šie „Arduino“ kaiščiai yra sujungti su A4 ir A5 analoginėmis įvestimis.

Svarbu:

Negalite jų priskirti kitoms išvadoms.

Tada laidų schema atrodys taip:

Sutikite, laidų yra daug mažiau! Nuo arduino iki ekrano yra tik 4 laidai. Signalo kaištis naudojamas tik du!

Tačiau tiesiog susisiekti nepavyks. Turite žinoti įrenginio adresą, nes yra dar viena kontaktų grupė, kur adresas nustatomas naudojant trumpiklius. Tai nurodoma atitinkamos bibliotekos inicijavimo komandoje, plačiau - žemiau.

Programa

Natūralu, kad mums reikia kažkokio eskizo, kuris galėtų parodyti vaizdą simbolių ekrane. Jei norite dirbti tiesiogiai su ekranu, turėsite išstudijuoti kiekvieno konkretaus produkto duomenų lapus ir simbolių lenteles. Tačiau „Arduino“ buvo sukurtas paprastam ir greitam elektroninių prietaisų prototipų formavimui. Todėl mes eisime kitu keliu ir pasinaudosime civilizacijos pranašumais. Mes jau minėjome, kad standartiniame „Arduino IDE“ bibliotekų rinkinyje yra paruoštas sprendimas darbui su LCD ekranu. Jį galite rasti čia:

Beje, paspaudus eilutę su pranešimu apie bibliotekos prijungimą, jis pasirodo automatiškai.

Taip pat „Arduino IDE“ yra keli darbo su ekranu pavyzdžiai. Jie atspindi pagrindines operacijas ir funkcijas.

Apsvarstykite paprasčiausią „Sveikas žodis“. Pavyzdys visiškai sutampa su tuo, kas yra standartiniame IDE rinkinyje, aš tiesiog išverčiau komentarų tekstą į rusų kalbą.Atminkite, kad tai yra darbo 4 bitų režimu pavyzdys.

Darbas su I2C yra beveik tas pats:

SVARBU:

Atminkite, kad šiame kodo pavyzdyje pirmoji komanda nurodo kelis ekrano dydžius, eilučių ir simbolių skaičių, taip pat jo I2C adresą. Būtent - 0x27, o tai atitinka trūkstamus džemperius. Paprastai tai būtina norint sujungti kelis ekranus (8 dalis) į du signalo laidus.

Vaizdo pamokų šia tema pasirinkimas

Kad jums nebūtų sunku įvaldyti darbo su ekranu įgūdžius, pasirinkome vaizdo įrašų pamokas šia tema.

Išvada

Pasirodo, padaryti „Arduino“ lentos draugus ir ekraną visai nėra sunku. Turite galimybę tiek perduoti I2C magistralę, tiek nuosekliai keistis duomenimis, ką pasirinkti - jūs nuspręsite tiek dėl patogumo, tiek dėl visos sistemos greičio reikalavimų. Komentaruose parašykite, kokius klausimus turite apsvarstyti išsamiau ir ką tiksliai norėtumėte pamatyti mikrovaldiklių tema!

Norėdami gauti daugiau informacijos apie „Arduino“ ir jo naudojimo ypatybes įvairiose schemose, skaitykite el. Knygoje - Arduino manekenėms. Iliustruotas praktinis vadovas.

Visai neseniai išleistas naujas Maksimo Selivanovo kursas „Programavimas Nextion Displays“. Tai yra jutiklinių ekranų pasaulyje „arduino“. Tačiau informacijos apie tai yra labai mažai.

Kas yra „Nextion“ ekranai? Trumpai tariant, šie ekranai yra programuojami ekranai su jutikliniu ekranu ir UART, kad būtų sukurtos įvairios sąsajos ekrane. Programavimui naudojama labai patogi ir paprasta kūrimo aplinka, leidžianti per porą vakarų susikurti net labai sudėtingas sąsajas įvairioms elektronikoms! Ir visos komandos per UART sąsają perduodamos į mikrovaldiklį ar kompiuterį.

Viskas, ką galima pradėti naudoti su „Nextion“ ekranais, yra naujas lygis: NEXTION