LCD для Arduino

Ранее я уже расписывал, как подключить семисегментный дисплей к Arduino.

Семисегментный LED-дисплей прежде всего хорош тем, что имеет достаточно простую и надежную конструкцию, а при опытно подобранном токе через сегменты, легко читаем и с нескольких метров, и в кромешной темноте ;)

Дальше начинаются минусы: высокий ток потребления, необходимость схемы мультиплексирования разрядов, ограниченный набор синтезируемых символов. Все эти недостатки можно обойти в той или иной степени, с использованием экзотических (читаем: дорогих) компонентов.

Но гораздо проще использовать знакосинтезирующие ЖКИ-дисплеи, которые благодаря китайскому трудолюбию можно приобрести теперь на каждом углу.

Для экспериментов возьмем WinStar WH1602B-YYH-CTK:







Как видите, на самом деле - это модуль, состоящий из совместимого с Hitachi HD44780U контроллера, ЖКИ-матрицы и светодиодной подсветки.

Дисплей имеет две строки по 16 знакомест в каждой, параллельный интерфейс доступа, память, русский шрифт и даже возможность загрузить свой собственный знакогенератор.

Главное - не забыть, что на него подается три питания: одним питается контроллер со всей логикой (обязательно), вторым - LED-подсветка (опционально), а третьим - сам LCD-дисплей, и последнее напряжение надо уметь регулировать.

Для начала, вооружимся datasheet-ом и соберем типовую схему:



Мне для этого потребовался фрагмент вилки PLS на 16 контактов, чтобы дисплей легко стыковался с беспаечной макетной платой:



Таким образом, взять в руки паяльник придется - по крайней мере, один раз:



Дальше надо выбрать ширину параллельного интерфейса: 8 или 4 бит. Дело, конечно, не в скорости обмена, а в количестве цифровых входов Arduino, которые будут потеряны после подключения дисплея. Если выбрать 8-битный режим, то потребуется 11 выходов: к 8-битной шине данных добавляются линии RS, R/W и E(nable).

4-битная шина, соответственно, займет 7 выходов (если цифровых выходов все-таки не хватает, можно использовать и аналоговые, после переключения их в соответствующий режим), передача байта происходит в два цикла по линиям DB7-DB4, сначала старший ниббл, потом младший.

Хорошая новость состоит в том, что все эти тонкости нам не особенно важны: в основном, благодаря библиотеке LiquidCrystal (входит в Arduino IDE). Вот простой способ соединить Arduino и LCD-дисплей без паяльника:



В качестве тестового скетча можно использовать HelloWorld.pde из LiquidCrystal:

#include <LiquidCrystal.h>

// LiquidCrystal display with:
// rs on pin 12
// rw on pin 11
// enable on pin 10
// d4, d5, d6, d7 on pins 5, 4, 3, 2
LiquidCrystal lcd(12, 11, 10, 5, 4, 3, 2);

void setup()
{
// Print a message to the LCD.
lcd.print("hello, world!");
}

void loop()
{
}

Самая главная строка - это конструктор объекта lcd. Параметрами надо указать, к каким цифровым выходам Adruino подключены соответствующие выводы дисплея. Основное тело loop() пустое, поскольку инициализация и вывод текста в дисплей целиком происходит в setup(). Для нас это означает, что sketch отработает один раз после нажатия на reset, сразу после включения питания или же сразу после загрузки sketch-а в Arduino.

Итак, все готово, можно включать. Если дисплей пуст, обратите внимание на VO (питание сегментов, пин 3). Я взял потенциометр 20К, включил его между GND и 5V, а среднюю точку подключил к VO. Немного повращав отверткой ползунок, я легко добился читаемости символов:



Светодиодная подсветка "сидит" на двух последних пинах дисплейной колодки: 15 и 16 (анод и катод). Подключать ее вовсе не обязательно, но, при желании можно также воспользоваться типовой схемой:



Я использовал R = 34 Ом, яркость была средняя...

Подводя итог: LCD к Arduino можно подключить довольно быстро: есть библиотека для работы, хоть и максимально упрощенная (читать из дисплея, а также загружать знакогенератор она не умеет). Если верить документации, ток потребления дисплея = 1,2 мА, а LED-подсветки @ 4,2 В = 130 мА.

Встречаются модификации с разным цветом и типом подсветки (или вообще без нее), другим количеством рядов (1,2,4), другим количеством знакомест в ряду (8,16). Если все равно не хватает, надо подумать о графическом дисплее, но про это - как-нибудь в другой раз ;)