Часто пользователю требуется получать некоторую визуальную информацию с электронного устройства. Если информация может быть представлена в символьном виде, то одним из вариантов ее отображения является использование символьных жидко-кристаллических индикаторов (ЖКИ, или LCD в иностранном обозначении). Сегодня речь пойдет о символьных индикаторах, реализованных на базе контроллеров Hitachi HD44780, Samsung KS 0066 и аналогичных.

В качестве примера я буду рассматривать ЖКИ Winstar Wh1602D-TMI-CT# , имеющийся у меня для проведения экспериментов. Я уже упоминал этот ЖКИ в статье , графическими наработками которой я сегодня и воспользуюсь.

Подробный datasheet к LCD WINSTAR WH1602D-TMI-CT :

Category:	Documents
Date:	22.03.2015

Упрощенно схему ЖКИ можно представить следующим образом:

Основой индикатора является жидко-кристаллическая матрица, подавая напряжение на элемент которой, мы можем наблюдать точку на экране. В символьных ЖКИ эта матрица состоит из определенного количества знакомест, которые группируются по строкам и столбцам. Размер знакоместа в пикселях часто составляет 5×8 точек. Маркировка моего индикатора содержит цифры 1602 и это означает, что мой индикатор может отображать 2 строки по 16 символов в каждой. Также кодировка включает: код производителя и тип индикатора, наличие подсветки, цвет, кодовую таблицу и так далее.

Система обозначений индикаторов WINSTAR

Показать/скрыть расшифровку обозначений

1. Код производителя : WINSTAR DISPLAY CO, LTD

2. Тип индикатора:

• H — символьный (знакосинтезирующий)
• C - графический цветной с пассивной матрицей CSTN (ColorSTN )
• X — графический с матрицей TAB (Tape Automatic Bonding – кристалл монтируется на трёхслойной полиамидной подложке-ленте)
• O - графический c матрицей COG (Chip On Glass - кристалл на стекле)

3. Горизонтальное разрешение:

• число символов в строке для индикаторов символьного типа
• число точек по горизонтали для индикаторов графического типа

4. Вертикальное разрешение:

• число строк для индикаторов символьного типа
• число точек по вертикали для индикаторов графического типа

5. Код модели

• Кодирует геометрические размеры, используемый контроллер

6. Тип подсветки:

• N — без подсветки
• B - электролюминисцентная, цвет свечения — синий
• D - электролюминисцентная, цвет свечения — зеленый
• W - электролюминисцентная, цвет свечения - белый
• Y — светодиодная, цвет свечения — желто-зеленый
• A — светодиодная, цвет свечения — янтарный
• R — светодиодная, цвет свечения — красный
• G — светодиодная, цвет свечения — зеленый
• T — светодиодная, цвет свечения — белый
• P — светодиодная, цвет свечения - синий
• F — лампа с холодным катодом (CCFL), цвет свечения — белый

7. Технология изготовления ЖК

• B - TN серый, позитив
• N — TN, негатив
• G - STN серый, позитив
• Y — STN желто-зеленый, позитив
• M — STN синий, негатив
• F — FSTN позитив
• T - FSTN негатив
• H - HTN серый, позитив
• I — HTN черный, негатив

• TN (Twisted Nematic) — структура кристаллов имеет спиралевидный тип
• STN (Super Twisted Nematic ) - матрица, состоящая из ЖК-элементов с изменяемой прозрачностью
• FSTN (Film Compensated STN ) — STN -матрица c пленочной компенсацией. Технология позволяет получить увеличенный угол обзора
• HTN (Homeotropic Twisted Nematic ) - дисплеи основаны на более сильном молекулярном закручивании (обычно 110°) по сравнению с обычными скрученными нематиками TN (90°). Дают широкий угол обзора и улучшенную контрастность. По характеристикам превосходят STN –технологию. Низкое рабочее напряжение (2.5В и самая низкая стоимость среди нематиков делают их использование выгодным в переносных автономных устройствах).

8. Поляризатор, угол обзора, рабочий температурный диапазон

• A — RF, 6:00, N.T.
• D - RF, 12:00, N.T.
• G - RF, 6:00, W.T.
• J — RF, 12:00, W.T.
• B — TF, 6:00, N.T.
• E — TF, 12:00, N.T.
• H — TF, 6:00, W.T.
• K — TF, 12:00, W.T.
• C — TM, 6:00, N.T.
• F — TM, 12:00, N.T.
• I — TM, 6:00, W.T.
• L - TM, 12:00, W.T.

• RF (Reflective LCD ) — ЖК индикатор, работающий исключительно на отражении света. Изображение видно только при достаточном внешнем освещении.
• TF - (Transflective LCD ) -жидкокристаллический дисплей, который как отражает свет, так и испускает его (светится самостоятельно).
• TM (Transmissive LCD ) - свет поступает сквозь LCD со стороны задней подсветки. Имеет высокое качество изображения в помещении и обычно очень низкое (черный экран) при солнечном свете.
• N.T. — нормальный температурный диапазон 0...+50ºC W.T. — расширенный температурный диапазон -20...+70ºC

9. Дополнительные опции

Первые два символа — знакогенератор:

• CT /CP — латиница/кириллица
• EP /ET /EE /EN /EC /ES — латиница/европейский
• JP /JT /JS /JN — латиница/японский
• HP /HS — иврит

3-4 символы:

• T - температурная компенсация
• E или EZ — edge BL (светодиоды подсветки расположены по периметру). Также символ может отсутствовать.
• K или LB — eco BL (светодиоды расположены сзади экрана равномерно)
• V — встроенный источник отрицательного напряжения
• N — без встроенного источника отрицательного напряжения

10. Дополнительная информация:

# — совместимость со стандартом RoHS

Примечание (производитель микросхемы контроллера):

• xS - Samsung
• xP - Sunplus
• xT - Sitronix
• xE - Epson
• xU - UMC

Пользуясь этой системой обозначений я выяснил, что у меня в руках оказался знакосинтезирующий индикатор Winstar , отображающий символы в 16 столбцов и 2 строки, использующий контроллер KS 0066 или его аналог, со светодиодной подсветкой белого цвета по периметру, с синей негативной transmissive -матрицей, углом обзора «на 6 часов», рабочим диапазоном температур -20...+70ºC со знакогенератором, включающим кириллицу и совместимый со стандартом RoHS (не содержит вредных для здоровья компонентов, по всей видимости это означает, что при сборке использовался бессвинцовый припой).

Индикаторы на базе контроллеров HD44780 , KS066U

Управляет работой индикатора встроенный контроллер. В качестве контроллера обычно выступает Hitachi HD44780 , Samsung KS0066U или же их многочисленные аналоги и клоны. В индикаторах, производимых российской компанией МЭЛТ используется контроллер PCF8576.

У контроллера есть однобайтные ячейки памяти (DDRAM ), содержимое которых собственно отображается на экране согласно таблице записанной в CGRAM . Ячеек памяти обычно больше чем знакомест в ЖКИ, поэтому адресацию знакомест нужно смотреть в datasheet . Нам необходимо в нужную позицию записать код требуемого символа, а все остальное контроллер сделает сам.

Для выбора позиции существует виртуальный, управляемый посредством команд курсор (номер текущей ячейки памяти, АС ). Его можно сделать видимым. По умолчанию, при записи символа в ячейку, курсор сдвигаеться вперед на одну позицию.

Кодовая таблица индикатора, как правило состоит из трёх частей:

• 0×00-0×07 — загружаемый знакогенератор, символы созданные вами
• 0×20-0xFF — ASCII коды стандартный набор символов и английский алфавит
• 0xA0-0xFF — символы национальных алфавитов и иные, с пропуском символов совпадающих по начертанию с английскими.

Показать/скрыть кодовую таблицу, с кириллицей

Пример: шестнадцатеричный код 0x4A соответствует букве J , код 0xB6 — букве ж .

Старшие четыре бита определяют столбец выбранного символа в таблице, младшие – строку. Можно создать свою собственную таблицу символов, записав ее в CGRAM . На каждый символ требуется 5 байт (на столбец по байту). Единицы в каждом байте определяют значимые пиксели. Например, для кодирования попиксельно цифры 8 потребуется такая последовательность: 0x6c,0×92,0×92,0×92,0x6c.

Конвертер кириллицы

Для преобразования текста, содержащего символы кириллицы в коды, соответствующие приведенной выше таблице, введите требуемый текст в текстовое поле. Полученный ниже результат можно скопировать и использовать в своих программах для вывода этого текста на ЖКИ.

Исходный текст:

Кодированный текст:

Таблица кодов команд:

D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0	Назначение
0	0	0	0	0	0	0	1	Очистка экрана, AC =0, адресация AC на DDRAM
0	0	0	0	0	0	1	—	AC =0, адресация на DDRAM , сброшены сдвиги, начало строки адресуется в начале DDRAM
0	0	0	0	0	1	I/D	S	Выбирается направление сдвига курсора или экрана
0	0	0	0	1	D	C	B	Выбирается режим отображения
0	0	0	1	S/C	R/L	—	—	Команда сдвига курсора/экрана
0	0	1	DL	N	F	—	—	Определение параметров развертки и ширины шины данных
0	1	AC5	AC4	AC3	AC2	AC1	AC0	Присвоение счетчику AC адреса в области CGRAM
1	AC6	AC5	AC4	AC3	AC2	AC1	AC0	Присвоение счетчику AC адреса в области DDRAM

Таблица значений флагов:

Флаг	Значение
I/D	Режим смещения счетчика адреса AC, 0 — уменьшение, 1 — увеличение
S	Флаг режима сдвига содержимого экрана. 0 — сдвиг экрана не производится, 1 — после записи в DDRAM очередного кода экран сдвигается в направлении, определяемом флагом I/D: 0 — вправо, 1 — влево. При сдвиге не производится изменение содержимого DDRAM. Изменяются только внутренние указатели расположения видимого начала строки в DDRAM
S/C	Флаг-команда, производящая вместе с флагом R/L операцию сдвига содержимого экрана (так же, как и в предыдущем случае, без изменений в DDRAM) или курсора. Определяет объект смещения: 0 — сдвигается курсор, 1 — сдвигается экран
R/L	Флаг-команда, производящая вместе с флагом S/C операцию сдвига экрана или курсора. Уточняет направление сдвига: 0 — влево, 1 — вправо
D/L	Флаг, определяющий ширину шины данных: 0 — 4 разряда, 1 — 8 разрядов
N	Режим развертки изображения на ЖКИ: 0 — одна строка,1 — две строки
F	Размер матрицы символов: 0 — 5×8 точек, 1 — 5×10 точек
D	Наличие изображения: 0 — выключено, 1 — включено
C	Курсор в виде символа подчеркивания: 0 — выключен, 1 — включен
B	Курсор в виде мерцающего знакоместа: 0 — выключен, 1 — включен

Назначение выводов контроллера:

• DB0 -DB7 — отвечают за входящие/исходящие данные
• RS — высокий уровень означает, что сигнал на выходах DB0-DB7 является данными, низкий — командой
• W/R — определяет направление данных (чтение/запись). Так как операция чтения данных из индикатора обычно бывает невостребованной, то можно установить постоянно на этом входе низкий уровень
• E — импульс длительностью не менее 500 мс на этом выводе определяет сигнал для чтения/записи данных с выводов DB0-DB7, RS и W/R
• V 0 — используется для задания контраста изображения
• A, K — питание подсветки (анод и катод), если она имеется
• V CC и GND — питание ЖК-индикатора

Для управления ЖК-индикатором необходимо 6 или 10 выводов , в зависимости от того, выбран 4 или 8 битный режим обмена данными. Для сокращения требуемого числа выводов микроконтроллера можно работать в 4-битном режиме. В этом случае, на выводах DB4 -DB7 индикатора сначала будет передаваться старшие четыре бита данных/команды, затем — младшие четыре бита. Выводы DB0 -DB3 останутся незадействованными.

Один контроллер управляет ограниченным числом символов. На плате индикатора может быть 1, 2, 4, 8 контроллеров, а возможно — и больше.

Документация на контроллеры:

Контроллер Samsung KS0066U

Контроллер Hitachi HD44780

Category:	Documents
Date:	21.03.2015

переведенный на русский язык вариант:

Category:	Documents
Date:	21.03.2015

Индикаторы различных производителей часто совместимы и взаимозаменяемы, но могут отличаться габаритами, креплением, контактами и прочим. Поэтому при выборе для новой разработки и поиске замены обращайтесь к каталогам производителей:

Таблица совместимости символьных ЖК-индикаторов разных производителей:

Показать/скрыть таблицу

Тип	Winstar	МЭЛТ	Data Vision	Bolymin	Sunlike	Microtips	Wintek	Ampire
8×2	WH0802A	MT-8S2A	DV-0802	BC0802A	SC0802A	MTC-0802X	WM-C0802M	AC082A
10×1	—	MT-10S1	—	—	—	—	—	—
12×2	WH1202A	—	—	BC1202A	—	—	—	—
16×1	WH1601A	—	DV-16100	BC1601A1	SC1601A	MTC-16100X	WM-C1601M	AC161A
	WH1601B	—	—	BC1601B	SC1601B	—	—	—
	WH1601L	MT-16S1A	DV-16100	BC1601D1	SC1601D	MTC-16101X	WM-C1601Q	AC161B
	—	—	DV-16120	—	—	—	—	AC161J
16×2	WH1602L	MT-16S2R	DV-16210	BC1602E	SC1602E	MTC-16201X	WM-C1602Q	AC162E
	—	—	—	—	SC1602N	—	—	—
	WH1602D	MT-16S2J	DV-16230	BC1602B1	SC1602B	MTC-16202X	WM-C1602N	AC162A
	—	—	DV-16235	—	—	MTC-16203X	—	—
	WH1602C	MT-16S2D	DV-16236	BC1602D	SC1602D	—	—	—
	WH1602A	MT-16S2H	DV-16244	BC1602H	SC1602C	MTC-16204X	WM-C1602K	—
	WH1602B	—	DV-16252	BC1602A	SC1602A	MTC-16205B	WM-C1602M	—
	WH1602M	—	DV-16257	BC1602F	SC81602F	—	—	—
	—	—	DV-16275	—	—	—	—	—
	—	—	DV-16276	—	—	—	—	—
16×4	WH1604A	MT-16S4A	DV-16400	BC1604A1	SC1604A	MTC-16400X	WM-C1604M	AC164A
	WH1604B	—	—	—	—	—	—	—
20×1	—	—	DV-20100	—	—	—	—	—
	—	MT-20S1L	—	—	—	—	—	—
20×2	WH2002A	MT-20S2A	DV-20200	BC2002A	SC2002A	MTC-20200X	WM-C2002M	AC202A
	WH2002M	—	—	—	—	—	—	—
	WH2002L	MT-20S2M	DV-20210	BC2002B	SC2002C	MTC-20201X	WM-C2002P	AC202B
	—	—	DV-20211	—	—	—	—	AC202D
	—	—	DV-20220	—	—	—	—	—
	—	—	DV-20206-1	—	—	—	—	—
20×4	WH2004A	MT-20S4A	DV-20400	BC2004A	SC2004A	MTC-20400X	WM-C2004P	AC204A
	—	—	—	—	SC2004G	—	—	—
	—	—	—	—	SC2004C	—	—	—
	WH2004L	—	DV-20410	BC2004B	—	MTC-20401X	WM-C2004R	AC204B
24×1	—	MT-24S1L	—	—	—	—	—	—
24×2	WH2402A	MT-24S2A	DV-24200	BC2402A	SC2402A	MTC-24200X	WM-C2402P	AC242A
	—	MT-24S2L	—	—	—	—	—	—
40×2	WH4002A	—	DV-40200	BC4002A	SC4002A	MTC-40200X	WM-C4002P	AC402A
40×4	WH4004A	—	DV40400	BC4004A	SC4004A	MTC-40400X	WM-C4004M	AC404A
	—	—	—	—	SC4004C	—	—	—

Питание, регулировка контрастности и подсветка

Внимательно нужно относится к полярности подключения питания к ЖК-индикатору, а также следить, чтобы напряжение питания лежало в диапазоне +4.5...5.5 В. Невнимательное отношение к этим моментам может привести к выходу индикатора из строя!

ЖК-индикаторы позволяют производить регулировку контрастности, используя делитель напряжения. Перед выводом данных на индикатор необходимо убедиться, что управляющее контрастностью напряжение находится в рабочем диапазоне. Номиналы резисторов отличаются у различных производителе ЖК-индикаторов. У некоторых моделей индикаторов на плате предусмотрены места для установки такого делителя и достаточно впаять туда нужные номиналы резисторов. Контрастность индикатора зависит от угла обзора. Если индикатор «на двенадцать часов», то смотреть на такой индикатор нужно таким образом, чтобы он находился ниже уровня глаз, если «ноль часов», то он предназначен для наблюдения на уровне глаз (перпендикулярно плоскости экрана). Если же индикатор «на шесть часов» то он должен использоваться при наблюдении выше уровня глаз. Этот момент обязательно нужно учесть при покупке.

Питание подсветки

Если в индикаторе имеется подсветка, то выводы для неё обычно располагаются отдельно. Необходимо подключить её к питанию, задав номинальный ток с помощью внешнего резистора R (см. datasheet ). Для моего индикатора номинальное напряжение на аноде должно составлять 3.5 В и ток 40 мА. Исходя из этого, номинал токоограничивающего резистора:

У некоторых производителей на плате индикатора предусмотрено место для установки такого резистора, нужно впаять соответствующий номинал, замкнуть перемычку и подсветка будет получать питание с той же линии, что и индикатор.

Как вы оцениваете эту публикацию?

Читатель нашего блога Михаил (mishadesh ) создал отличную библиотеку для работы с LCD и предложил написать статью для демонстрации ее возможностей. Собственно, сегодня именно об этом и пойдет речь 😉 Разберем, какие реализованы функции, а также в конце статьи будет выложен пример для работы с дисплеем.

Как обычно начнем с обсуждения железа… А тут на самом деле и не о чем говорить. Как и в первой статье, посвященной работе с дисплеями (), мы будем использовать отладочную плату Mini STM32 . Собственно, подключение дисплея, основные команды для записи данных, последовательность инструкций для инициализации – все это там есть =) Поэтому сейчас переходим сразу к обсуждению библиотеки для работы с графическими дисплеями.

Вот полный список функций с пояснениями:

Следующая функция, как видно из ее названия, меняет ориентацию экрана. Возможно два положения экрана, соответственно два возможных значения параметра orientation :

• Orientation_Portrait
• Orientation_Album

Функция отрисовывает на графическом дисплее символ, располагая его по переданным в функцию координатам, а также задавая его цвет. Начертание символа соответствует шрифту, определенному в файле font.c (файл идет в составе библиотеки).

Из функции LCD_DrawChar() плавно вытекает следующая функция:

void LCD_DrawString(char * s, uint16_t x, uint16_t y, uint16_t color, uint16_t backColor, uint8_t isTransparent) ;

Тут понятно и без лишних слов 😉 Функция печатает на LCD строку текста. Базой для этой функции является предыдущая – LCD_DrawChar() .

Помимо символов и текста, конечно же, необходимо иметь возможность нарисовать основные графические примитивы, например линию или круг. Для этого реализовано следующее:

void LCD_drawLine ( int x1, int y1, int x2, int y2, uint16_t color) ; void LCD_DrawRect ( int x1, int y1, int x2, int y2, uint16_t color, uint8_t filled ) ; void LCD_DrawEllipse(uint16_t X1, uint16_t Y1, uint16_t R, uint16_t color) ;

Для рисования линии нужно передать в функцию координаты начальной точки, координаты конечной точки, а также нужный цвет. Для прямоугольника – координаты верхнего левого угла и координаты правого нижнего угла (!). Последний параметр filled – определяет, необходимо ли выполнять заливку фигуры. Единица – значит да, фигура будет закрашена выбранным цветом, ноль – будет нарисован только контур фигуры. С этим понятно) Осталась только окружность – функция DrawEllipse() . Здесь вместо координат начала и конца (верхнего/нижнего углов) передаем в качестве аргументов центр окружности и радиус.

Ну и напоследок еще одна функция:

void LCD_FillScr(uint16_t color) ;

Функция позволяет залить экран сплошным цветом.

Все перечисленные функции реализованы в файле GUI_DRV.c .

Помимо них библиотека включает в себя функции для записи данных в дисплей (LCD_DRIVER.c ) а также уже упомянутые шрифты (font.c ). Как видите, все четко отсортировано по разным файлам, так что в принципе все очень понятно, поэтому давайте перейдем к практическому примеру!

Давайте разбираться! Идем в файл main.c … Не буду приводить полный код функций инициализации периферии и дисплея, все это можно посмотреть непосредственно в файле, либо в предыдущей статье, ссылка на которую была в начале этой статьи 😉 Функция main() :

int main(void ) { initPeriph() ; initFSMC() ; initLCD() ; delay(10000 ) ; LCD_FillScr(0xFFFF ) ; delay(100 ) ; LCD_SetOrient(Orientation_Album) ; delay(100 ) ; LCD_DrawString("Библиотека для LGDP4532" , 30 , 30 , 0x888F , 0x0000 , 0 ) ; LCD_DrawRect(100 , 100 , 200 , 200 , 0x0000 , 0 ) ; LCD_DrawRect(120 , 120 , 180 , 180 , 0xFF00 , 1 ) ; LCD_DrawEllipse(150 , 150 , 50 , 0xF000 ) ; while (1 ) { } }

Начинаем с инициализации, закрашиваем экран белым цветом и устанавливаем альбомную ориентацию экрана. И теперь переходим к отрисовке графики)

Выводим на экран строку, а также два прямоугольника и круг. Результат налицо:

Очевидно, что все работает отлично 😉

Итак, на этом на сегодня заканчиваем, огромное спасибо Михаилу за проделанную работу и приведенные материалы. Вот контакты автора библиотеки:

Skype – mishadesh

Mail – [email protected]

На этом все, спасибо за внимание, до скорых встреч!

• Модуль FC-113 сделан на базе микросхемы PCF8574T, которая представляет собой 8-битный сдвиговый регистр - «расширитель» входов-выходов для последовательной шины I2C. На рисунке микросхема обозначена DD1.
• R1 - подстроечный резистор для регулировки контрастности ЖК дисплея.
• Джампер J1 используется для включения подсветки дисплея.
• Выводы 1…16 служат для подключения модуля к выводам LCD дисплея.
• Контактные площадки А1…А3 нужны для изменения адреса I2C устройства. Запаивая соответствующие перемычки, можно менять адрес устройства. В таблице приведено соответствие адресов и перемычек: "0" соответствует разрыву цепи, "1" - установленной перемычке. По умолчанию все 3 перемычки разомкнуты и адрес устройства 0x27 .

2 Схема подключения ЖК дисплея к Arduino по протоколу I2C

Подключение модуля к Arduino осуществляется стандартно для шины I2C: вывод SDA модуля подключается к аналоговому порту A4, вывод SCL - к аналоговому порту A5 Ардуино. Питание модуля осуществляется напряжением +5 В от Arduino. Сам модуль соединяется выводами 1…16 с соответствующими выводами 1…16 на ЖК дисплее.

3 Библиотека для работы по протоколу I2C

Теперь нужна библиотека для работы с LCD по интерфейсу I2C. Можно воспользоваться, например, вот этой (ссылка в строке "Download Sample code and library").

Скачанный архив LiquidCrystal_I2Cv1-1.rar разархивируем в папку \libraries\ , которая находится в директории Arduino IDE.

Библиотека поддерживает набор стандартных функций для LCD экранов:

Функция	Назначение
LiquidCrystal()	создаёт переменную типа LiquidCrystal и принимает параметры подключения дисплея (номера выводов);
begin()	инициализация LCD дисплея, задание параметров (кол-во строк и символов);
clear()	очистка экрана и возврат курсора в начальную позицию;
home()	возврат курсора в начальную позицию;
setCursor()	установка курсора на заданную позицию;
write()	выводит символ на ЖК экран;
print()	выводит текст на ЖК экран;
cursor()	показывает курсор, т.е. подчёркивание под местом следующего символа;
noCursor()	прячет курсор;
blink()	мигание курсора;
noBlink()	отмена мигания;
noDisplay()	выключение дисплея с сохранением всей отображаемой информации;
display()	включение дисплея с сохранением всей отображаемой информации;
scrollDisplayLeft()	прокрутка содержимого дисплея на 1 позицию влево;
scrollDisplayRight()	прокрутка содержимого дисплея на 1 позицию вправо;
autoscroll()	включение автопрокрутки;
noAutoscroll()	выключение автопрокрутки;
leftToRight()	задаёт направление текста слева направо;
rightToLeft()	направление текста справа налево;
createChar()	создаёт пользовательский символ для LCD-экрана.

4 Скетч для вывода текста на LCD экран по шине I2C

Откроем образец: Файл Образцы LiquidCrystal_I2C CustomChars и немного его переделаем. Выведем сообщение, в конце которого будет находиться мигающий символ. В комментариях к коду прокомментированы все нюансы скетча.

#include // подключаем библиотеку Wire #include // подключаем библиотеку ЖКИ #define printByte(args) write(args); // uint8_t heart = {0x0,0xa,0x1f,0x1f,0xe,0x4,0x0}; // битовая маска символа «сердце» LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2); // Задаём адрес 0x27 для LCD дисплея 16x2 void setup() { lcd.init(); // инициализация ЖК дисплея lcd.backlight(); // включение подсветки дисплея lcd.createChar(3, heart); // создаём символ «сердце» в 3 ячейке памяти lcd.home(); // ставим курсор в левый верхний угол, в позицию (0,0) lcd.!"); // печатаем строку текста lcd.setCursor(0, 1); // перевод курсора на строку 2, символ 1 lcd.print(" i "); // печатаем сообщение на строке 2 lcd.printByte(3); // печатаем символ «сердце», находящийся в 3-ей ячейке lcd.print(" Arduino "); } void loop() { // мигание последнего символа lcd.setCursor(13, 1); // перевод курсора на строку 2, символ 1 lcd.print("\t"); delay(500); lcd.setCursor(13, 1); // перевод курсора на строку 2, символ 1 lcd.print(" "); delay(500); }

Кстати, символы, записанные командой lcd.createChar(); , остаются в памяти дисплея даже после выключения питания, т.к. записываются в ПЗУ дисплея 1602.

5 Создание собственных символов для ЖК дисплея

Немного подробнее рассмотрим вопрос создания собственных символов для ЖК экранов. Каждый символ на экране состоит из 35-ти точек: 5 в ширину и 7 в высоту (+1 резервная строка для подчёркивания). В строке 6 приведённого скетча мы задаём массив из 7-ми чисел: {0x0, 0xa, 0x1f, 0x1f, 0xe, 0x4, 0x0} . Преобразуем 16-ричные числа в бинарные: {00000, 01010, 11111, 11111, 01110, 00100, 00000} . Эти числа - не что иное, как битовые маски для каждой из 7-ми строк символа, где "0" обозначают светлую точку, а "1" - тёмную. Например, символ сердца, заданный в виде битовой маски, будет выглядеть на экране так, как показано на рисунке.

6 Управление ЖК экраном по шине I2C

Загрузим скетч в Arduino. На экране появится заданная нами надпись с мигающим курсором в конце.

7 Что находится «за» шиной I2C

В качестве бонуса рассмотрим временную диаграмму вывода латинских символов "A", "B" и "С" на ЖК дисплей. Эти символы имеются в ПЗУ дисплея и выводятся на экран просто передачей дисплею их адреса. Диаграмма снята с выводов RS, RW, E, D4, D5, D6 и D7 дисплея, т.е. уже после преобразователя FC-113 «I2C параллельная шина». Можно сказать, что мы погружаемся немного «глубже» в «железо».

Временная диаграмма вывода латинских символов "A", "B" и "С" на LCD дисплей 1602

На диаграмме видно, что символы, которые имеются в ПЗУ дисплея (см. стр.11 даташита, ссылка ниже), передаются двумя полубайтами, первый из которых определяет номер столбца таблицы, а второй - номер строки. При этом данные «защёлкиваются» по фронту сигнала на линии E (Enable), а линия RS (Register select, выбор регистра) находится в состоянии логической единицы, что означает передачу данных. Низкое состояние линии RS означает передачу инструкций, что мы и видим перед передачей каждого символа. В данном случае передаётся код инструкции возврата каретки на позицию (0, 0) ЖК дисплея, о чём также можно узнать, изучив техническое описание дисплея.

И ещё один пример. На этой временной диаграмме показан вывод символа «Сердце» на ЖК дисплей.

Опять, первые два импульса Enable соответствуют инструкции Home() (0000 0010 2) - возврат каретки на позицию (0; 0), а вторые два - вывод на ЖК дисплей хранящийся в ячейке памяти 3 10 (0000 0011 2) символ «Сердце» (инструкция lcd.createChar(3, heart); скетча).

Для работы с символьными графическими дисплеями предлагаем воспользоваться библиотекой LiquidCrystal которая входит в стандартный набор Arduino IDE и предназначена для работы по 8-битному (4-битному) параллельному интерфейсу. Если Ваш дисплей подключается к Arduino по шине I2, то Вам нужно установить библиотеку LiquidCrystal_I2C (большинство функций которой повторяют функции первой библиотеки).

Поддерживаемые дисплеи:

Дисплей	Подключение и инициализация
LCD1602 - символьный дисплей (16x02 символов),	#include [ , 8 , 9 , 10 , 11 ]); void setup(){ lcd.begin(16 , 2); } // Пояснение: void setup(){ ОБЪЕКТ.begin(КОЛ_СТОЛБЦОВ, КОЛ_СТРОК); } LiquidCrystal ОБЪЕКТ (RS , E , D0 , D1 , D2 , D3 , D4 , D5 , D6 , D7);
с интерфейсом I2C (синий)	#include #include LiquidCrystal_I2C lcd(0x27 или 0x3F , 16 , 2); void setup(){ lcd.init(); } // Пояснение:
LCD1602 I2C - символьный дисплей (16x02 символов), с интерфейсом I2C (зелёный)	#include #include LiquidCrystal_I2C lcd(0x27 или 0x3F , 16 , 2); void setup(){ lcd.init(); } // Пояснение: LiquidCrystal_I2C ОБЪЕКТ (АДРЕС_I2C , КОЛ_СТОЛБЦОВ, КОЛ_СТРОК); // АДРЕС_I2C может быть либо 0x27, либо 0x3F
LCD2004 - символьный дисплей (20x04 символов), с параллельным интерфейсом (синий)	#include LiquidCrystal lcd(2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 [ , 8 , 9 , 10 , 11 ]); void setup(){ lcd.begin(20 , 4); } // Пояснение: LiquidCrystal ОБЪЕКТ (RS , E , D4 , D5 , D6 , D7); void setup(){ ОБЪЕКТ.begin(КОЛ_СТОЛБЦОВ, КОЛ_СТРОК); } // Если используется 8 проводов шины данных, то указываем их все LiquidCrystal ОБЪЕКТ (RS , E , D0 , D1 , D2 , D3 , D4 , D5 , D6 , D7);
LCD2004 I2C - символьный дисплей (20x04 символов), с интерфейсом I2C (синий)	#include #include LiquidCrystal_I2C lcd(0x27 или 0x3F , 20 , 4); void setup(){ lcd.init(); } // Пояснение: LiquidCrystal_I2C ОБЪЕКТ (АДРЕС_I2C , КОЛ_СТОЛБЦОВ, КОЛ_СТРОК); // АДРЕС_I2C может быть либо 0x27, либо 0x3F

#1 Пример

Выводим надпись на дисплей LCD1602 подключённый по шине I2C. Для работы с дисплеем LCD2004 нужно изменить 3 строку на LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,20,4);

#include // Подключаем библиотеку для работы с LCD дисплеем по шине I2C LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2); // Объявляем объект библиотеки, указывая параметры дисплея (адрес I2C = 0x27, количество столбцов = 16, количество строк = 2) // Если надпись не появилась, замените адрес 0x27 на 0x3F void setup(){ // lcd.init(); // Инициируем работу с LCD дисплеем lcd.backlight(); // Включаем подсветку LCD дисплея lcd.setCursor(0, 0); // Устанавливаем курсор в позицию (0 столбец, 0 строка) lcd.print("LCD"); // Выводим текст "LCD", начиная с установленной позиции курсора lcd.setCursor(0, 1); // Устанавливаем курсор в позицию (0 столбец, 1 строка) lcd.print("www.iarduino.ru"); // Выводим текст "www.iarduino.ru", начиная с установленной позиции курсора } // // void loop(){} // Код внутри функции loop выполняется постоянно. Но так как мы выводим статичный текст, нам достаточно его вывести 1 раз при старте, без использования кода loop

#2 Пример

Выводим надпись на дисплей LCD1602 подключённый по 4-битной параллельной шине. Для работы с дисплеем LCD2004 нужно изменить 5 строку на lcd.begin(20, 4);

#include // Подключаем библиотеку LiquidCrystal для работы с LCD дисплеем LiquidCrystal lcd(2,3,4,5,6,7); // Объявляем объект библиотеки, указывая выводы дисплея (RS,E,D4,D5,D6,D7) // Если используется 8 проводов шины данных, то указываем (RS,E,D0,D1,D2,D3,D4,D5,D6,D7) void setup(){ // lcd.begin(16, 2); // Инициируем работу с LCD дисплеем, указывая количество (столбцов, строк) lcd.setCursor(0, 0); // Устанавливаем курсор в позицию (0 столбец, 0 строка) lcd.print("LCD2004"); // Выводим текст "LDC1602", начиная с установленной позиции курсора lcd.setCursor(0, 1); // Устанавливаем курсор в позицию (0 столбец, 1 строка) lcd.print("www.iarduino.ru"); // Выводим текст "www.iarduino.ru", начиная с установленной позиции курсора } // // void loop(){} // Код внутри функции loop выполняется постоянно. Но так как мы выводим статичный текст, нам достаточно его вывести 1 раз при старте, без использования кода loop

#3 Пример

Выводим надпись «Русский язык» на дисплей LCD1602 подключённый по шине I2C:

#include // Подключаем библиотеку для работы с шиной I2C #include // Подключаем библиотеку для работы с LCD дисплеем по шине I2C LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2); // Объявляем объект библиотеки, указывая параметры дисплея (адрес I2C = 0x27, количество столбцов = 16, количество строк = 2) // uint8_t symbol = { // Объявляем массив из 6 собственных символов (к и й я з ы), каждый символ состоит из 8 байт { 0, 0,18,20,24,20,18, 0 }, // к { 0, 0,17,19,21,25,17, 0 }, // и {10, 4,17,19,21,25,17, 0 }, // й { 0, 0,15,17,15, 5, 9, 0 }, // я { 0, 0,14,17, 6,17,14, 0 }, // з { 0, 0,17,17,29,19,29, 0 }}; // ы // void setup(){ // lcd.init(); // Инициируем работу с LCD дисплеем lcd.backlight(); // Включаем подсветку LCD дисплея lcd.createChar(1, symbol); // Загружаем 1 символ "к" в ОЗУ дисплея lcd.createChar(2, symbol); // Загружаем 2 символ "и" в ОЗУ дисплея lcd.createChar(3, symbol); // Загружаем 3 символ "й" в ОЗУ дисплея lcd.createChar(4, symbol); // Загружаем 4 символ "я" в ОЗУ дисплея lcd.createChar(5, symbol); // Загружаем 5 символ "з" в ОЗУ дисплея lcd.createChar(6, symbol); // Загружаем 6 символ "ы" в ОЗУ дисплея lcd.setCursor(0, 0); // Устанавливаем курсор в позицию (0 столбец, 0 строка) lcd.print("Pycc\1\2\3 \4\5\6\1"); // Выводим текст "Pycckий языk", где "Pycc" написано латиницей, а "kий языk" - символами из ОЗУ дисплея } // Если нужно вывести символ из ОЗУ дисплея, то пишем \ и номер символа // void loop(){} // Код внутри функции loop выполняется постоянно. Но так как мы выводим статичный текст, нам достаточно его вывести 1 раз при старте, без использования кода loop

Функции, общие для библиотек LiquidCrystal и LiquidCrystal_I2C:

• begin(cols,rows,); – Инициализация дисплея с указанием количества столбцов, строк и размера символа.
• clear(); – Очистка дисплея с установкой курсора в положение 0,0 (Занимает много времени!).
• home(); – Установка курсора в положение 0,0 (Занимает много времени!).
• display(); – Быстрое включение дисплея (без изменения данных в ОЗУ).
• noDisplay(); – Быстрое выключение дисплея (без изменения данных в ОЗУ).
• blink(); – Включение мигающего курсора (с частотой около 1 Гц).
• noBlink(); – Выключение мигающего курсора.
• cursor(); – Включение подчеркивания курсора.
• noCursor(); – Выключение подчеркивания курсора.
• scrollDisplayLeft(); – Прокрутка дисплея влево. Сдвиг координат дисплея на один столбец влево (без изменения ОЗУ).
• scrollDisplayRight(); – Прокрутка дисплея вправо. Сдвиг координат дисплея на один столбец вправо (без изменения ОЗУ).
• leftToRight(); – Указывает в дальнейшем сдвигать положение курсора, после вывода очередного символа, на один столбец вправо.
• rightToLeft(); – Указывает в дальнейшем сдвигать положение курсора, после вывода очередного символа, на один столбец влево.
• noAutoscroll(); – Указывает в дальнейшем выравнивать текст по левому краю от позиции курсора (как обычно).
• autoscroll(); – Указывает в дальнейшем выравнивать текст по правому краю от позиции курсора.
• createChar(num,array); – Запись пользовательского символа в CGRAM дисплея под указанным номером.
• setCursor(col,row); – Установка курсора в позицию указанную номером колонки и строки.
• print(text); – Вывод текста, символов или цифр на экран дисплея. Синтаксис схож с одноимённой функцией класса Serial.

Функции, реализованные только в библиотеке LiquidCrystal_I2C:

• init(); – Инициализация дисплея. Должна быть первой командой библиотеки LiquidCrystal_I2C после создания объекта. На самом деле данная функция есть и в библиотеке LiquidCrystal, но в той библиотеке она вызывается автоматически (по умолчанию) при создании объекта.
• backlight(); – Включение подсветки дисплея.
• noBacklight(); – Выключение подсветки дисплея.
• setBacklight(flag); – Управление подсветкой (true - включить / false - выключить), используется вместо функций noBacklight и backlight.

Подключение:

// Для шины I2C: #include #include LiquidCrystal_I2C lcd(address , col , row ); void setup(){ lcd.init(); }	Параметр: address: Адрес дисплея на шине I2C - 0x27 или 0x3F col: row:
// Для параллельной шины из 4 проводов: #include LiquidCrystal lcd( RS , E , D4 , D5 , D6 , D7 ); void setup(){ lcd.begin( col , row ); }	Параметр: RS: № вывода Arduino к которому подключён вывод RS E: № вывода Arduino к которому подключён вывод E D0...D3: № выводов Arduino к которым подключены выводы D0-D3 D4...D7: № выводов Arduino к которым подключены выводы D4-D7 col: количество столбцов реализованное у дисплея row: количество строк реализованное у дисплея
// Для параллельной шины из 8 проводов: #include LiquidCrystal lcd( RS , E , D0 , D1 , D2 , D3 , D4 , D5 , D6 , D7 ); void setup(){ lcd.begin( col , row ); }
begin(col , row , ); Инициализация дисплея с указанием размеров экрана и символов.	Параметр: col: количество столбцов реализованное у дисплея row: количество строк реализованное у дисплея size: размер символов, указывается константой: LCD_5x8DOTS (по умолчанию), или LCD_5x10DOTS

/* Для шины I2C: */ #include // Подключаем библиотеку для работы с шиной I2C #include // Подключаем библиотеку для работы с LCD дисплеем по шине I2C LiquidCrystal_I2C lcd(0x3F,20,4); // Объявляем объект библиотеки, указывая параметры дисплея (адрес I2C = 0x3F, количество столбцов = 20, количество строк = 4) // void setup(){ // lcd.init(); // Инициируем работу с LCD дисплеем lcd.backlight(); // Включаем подсветку LCD дисплея... // Выводим информацию, которая должна отображаться при старте } // // void loop(){} // ... // Выводим информацию которая должна меняться по алгоритму Вашего кода } // /* Для 4 проводной параллельной шины: */ #include // Подключаем библиотеку LiquidCrystal для работы с LCD дисплеем LiquidCrystal lcd(2,3,4,5,6,7); // Объявляем объект библиотеки, указывая выводы дисплея (RS,E,D4,D5,D6,D7) // Если используется 8 проводов шины данных, то указываем (RS,E,D0,D1,D2,D3,D4,D5,D6,D7) void setup(){ // lcd.begin(16, 2); // Инициируем работу с LCD дисплеем, указывая количество (столбцов, строк) ... // Выводим информацию, которая должна отображаться при старте } // // void loop(){} // ... // Выводим информацию которая должна меняться по алгоритму Вашего кода } //

Функции управления дисплеем:

display(); Включает дисплей после того как он был выключен функцией noDisplay.	Примечание: Функция выполняется быстро и без изменений в ОЗУ дисплея.
noDisplay(); Выключает дисплей. Данные на дисплее не будут отображаться до вызова функции display, но и не сотрутся из памяти ОЗУ, а после вызова функции display, опять будут отображаться.	Примечание: Функция выполняется быстро и без изменений в ОЗУ дисплея.
scrollDisplayLeft(); Сдвигает координаты дисплея на один столбец влево.
scrollDisplayRight(); Сдвигает координаты дисплея на один столбец вправо. Постоянный вызов данной функции создаст эффект бегущей строки. Координаты сдвигаются как для имеющейся на дисплее информации, так и для той, которая будет выведена после.	Примечание: Функция выполняется без изменений ОЗУ дисплея. Если вызвать функцию 40 раз подряд, то координата вернётся в изначальную точку
clear(); Очистка дисплея с установкой курсора в положение 0,0. Информация имеющаяся на дисплее безвозвратно сотрётся.	Примечание: Занимает много времени.
backlight(); Включение подсветки дисплея.
noBacklight(); Выключение подсветки дисплея.	Примечание: Функция реализована только в библиотеке LiquidCrystal_I2C.
setBacklight(flag ); Управление подсветкой (вместо функций noBacklight и backlight).	Параметр: flag: значение true - включает, а false - выключает подсветку. Примечание: Функция реализована только в библиотеке LiquidCrystal_I2C.

/* Выводим надпись для наблюдения за функциями управления дисплеем: */ lcd.cursor(0,0); // Устанавливаем курсор в крайний верхний угол дисплея (0 столбец, 0 строка) lcd.print("iarduino.ru"); // Выводим текст "iarduino.ru" (первая буква "i" будет находиться в позиции "0,0", а последняя "u" в позиции "10,0", невидимый курсор в позиции "11,0") // lcd.noDisplay(); // Выключаем дисплей (надпись исчезнет с дисплея) lcd.display(); // Включаем дисплей (надпись появится на дисплее в том же месте) lcd.scrollDisplayLeft(); // Сдвигаем координаты столбцов влево (на дисплее будет отображаться "arduino.ru" без первой буквы "i", которая выйдет за пределы дисплея, но останется в его ОЗУ) lcd.scrollDisplayRight(); // Сдвигаем координаты столбцов вправо (на дисплее будет отображаться "iarduino.ru" на том же месте, где и была выведена изначально) lcd.clear(); // Чистим дисплей (надпись безвозвратно исчезнет с дисплея) lcd.noBacklight(); // Отключаем подсветку дисплея lcd.backlight(); // Включаем подсветку дисплея lcd.setBacklight(0); // Отключаем подсветку дисплея lcd.setBacklight(1); // Включаем подсветку дисплея

Функции управления курсором:

setCursor(col , row ); Установка курсора в указанную позицию.	Параметр: col: номер столбца (начиная с 0). row: номер строки (начиная с 0)
home(); Установка курсора в позицию 0,0. Работает как функция setCursor(0,0);	Примечание: Занимает много времени.
blink(); Включение мигающего курсора.	Примечание: Курсор занимает всё поле символа и мигает с частотой около 1 Гц, в той позиции где он был установлен ранее.
noBlink(); Выключение мигающего курсора.	Примечание: Курсор становится невидим, но его позиция сохраняется.
cursor(); Включение подчеркивания курсора.	Примечание: Курсор принимает вид символа подчёркивания и находится в той позиции, где он был установлен ранее.
noCursor(); Выключение подчеркивания курсора.	Примечание: Курсор становится невидим, но его позиция сохраняется.

lcd.setCursor(0, 1); // Устанавливаем курсор на первый символ второй строки (нумерация строк и столбцов начинается с 0) lcd.home(); // Устанавливаем курсор на первый символ первой строки (как при вызове lcd.setCursor(0,0);) lcd.blink(); // Делаем курсор видимым (на месте курсора будет мигать прямоугольник) lcd.noBlink(); // Делаем курсор невидимым (убираем мигающий прямоугольник) lcd.cursor(); // Делаем курсор видимым (на месте курсора появится знак подчёркивания) lcd.noCursor(); // Делаем курсор невидимым (убираем знак подчёркивания) // Если курсор попадает на место где есть символ, то этот символ не исчезает

Функции указывающие направление и выравнивание:

leftToRight(); Указывает, что после каждого нового символа, положение курсора должно сдвигаться на один столбец вправо.	Примечание: Если вывести текст "abc" на дисплее отобразится "abc" и текст будет находиться правее от изначального положения курсора. (Как обычно)
rightToLeft(); Указывает, что после каждого нового символа, положение курсора должно сдвигаться на один столбец влево.	Примечание: Если вывести текст "abc" на дисплее отобразится "cba" и текст будет находиться левее от изначального положения курсора. (Письменность справа налево)
noAutoscroll(); Указывает, что в дальнейшем, текст нужно выравнивать по левому краю от изначальной позиции курсора.	Примечание: если установить курсор в позицию 10,0 и вывести текст, то в данной позиции будет находиться первый символ выведенного текста. (Как обычно)
autoscroll(); Указывает, что в дальнейшем, текст нужно выравнивать по правому краю от изначальной позиции курсора.	Примечание: если установить курсор в позицию 10,0 и вывести текст, то в данной позиции будет находиться курсор. (Координаты дисплея будут сдвинуты влево, как будто Вы вызвали функцию scrollDisplayLeft столько раз, сколько букв в выведенном тексте)

lcd.leftToRight(); // Указываем курсору сдвигаться вправо (Как обычно в европейской письменности) lcd.clear(); lcd.setCursor(5,0); lcd.print("ABC"); // На дисплее увидим: " ABC " (После "A" курсор сдвинулся вправо и вывелась "B", далее курсор сдвинулся вправо и вывелась "C") lcd.rightToLeft(); // Указываем курсору сдвигаться влево (Как в письменности справа налево) lcd.clear(); lcd.setCursor(5,0); lcd.print("ABC"); // На дисплее увидим: " CBA " (После "A" курсор сдвинулся влево и вывелась "B", далее курсор сдвинулся влево и вывелась "C") lcd.noAutoscroll(); // Устанавливаем выравнивание по левому краю (Как обычно) lcd.clear(); lcd.setCursor(5,0); lcd.print("ABC"); // На дисплее увидим: " ABC " (Как обычно) lcd.autoscroll(); // Устанавливаем выравнивание по правому краю (Координаты дисплея будут сдвинуты влево на количество выведенных символов) lcd.clear(); lcd.setCursor(5,0); lcd.print("ABC"); // На дисплее увидим: " ABC " (Координаты дисплея будут сдвинуты на 3 символа влево, так как после каждого символа совершается вызов функции scrollDisplayLeft)

Функции ввода текста и символов:

createChar(num,array); Запись пользовательского символа в CGRAM дисплея под указанным номером. Если Вы хотите вывести текст (функцией print) в котором должен находиться установленный Вами символ, укажите слэш и номер под которым был записан этот символ: print("C\1MBO\2").	Параметр: num: номер под которым будет записан символ. array: массив представляющий записываемый символ. Примечание: Массив состоит из нескольких байт, количество которых равно количеству строк в символе. Каждый установленный бит байта соответствует установленному (отображаемому) пикселю символа.
print(text); Вывод текста, символов или цифр на экран дисплея.	Параметр: text: символ, число или строка для вывода на дисплей. Примечание: Синтаксис схож с одноимённой функцией класса Serial.

#include // Подключаем библиотеку для работы с шиной I2C #include // Подключаем библиотеку для работы с LCD дисплеем по шине I2C LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2); // Объявляем объект библиотеки, указывая параметры дисплея (адрес I2C = 0x27, количество столбцов = 16, количество строк = 2) // uint8_t symbol_d = {0b00000, // 1 строка символа "д" 0b00000, // 2 строка символа "д" 0b00110, // 3 строка символа "д" 0b01010, // 4 строка символа "д" 0b01010, // 5 строка символа "д" 0b01010, // 6 строка символа "д" 0b11111, // 7 строка символа "д" 0b10001}; // 8 строка символа "д" Весь массив можно записать одной строкой: uint8_t symbol_d={0,0,6,10,10,10,31,17}; // uint8_t symbol_i = {0b00000, // 1 строка символа "и" 0b00000, // 2 строка символа "и" 0b10001, // 3 строка символа "и" 0b10011, // 4 строка символа "и" 0b10101, // 5 строка символа "и" 0b11001, // 6 строка символа "и" 0b10001, // 7 строка символа "и" 0b00000}; // 8 строка символа "и" Весь массив можно записать одной строкой: uint8_t symbol_i={0,0,17,19,21,25,17,0}; void setup(){ // lcd.init(); // Инициируем работу с LCD дисплеем lcd.backlight(); // Включаем подсветку LCD дисплея lcd.createChar(1,symbol_d); // Загружаем в память дисплея первый символ lcd.createChar(2,symbol_i); // Загружаем в память дисплея второй символ lcd.clear(); // Чистим экран lcd.setCursor(0,0); // Устанавливаем курсор в крайний верхний угол lcd.print("Pa\1\2o"); // Выводим текст "Paдиo" при этом символы "P", "a" , "o" пишем латиницей, } // а символы "д", "и" выводим из памяти дисплея, указывая их номера // void loop(){ // lcd.setCursor(0,1); lcd.print(" "); // стираем всю нижнюю строку lcd.setCursor(0,1); lcd.print("i"); lcd.print("arduino"); lcd.print(".ru"); // выводим текст "i" "arduino" ".ru" в нижней строке delay(2000); // ждём 2 секунды lcd.setCursor(0,1); lcd.print(" "); // стираем всю нижнюю строку lcd.setCursor(0,1); lcd.print(12.345); // выводим число 12.34 (выводится 2 знака после запятой) delay(2000); // ждём 2 секунды lcd.setCursor(0,1); lcd.print(" "); // стираем всю нижнюю строку lcd.setCursor(0,1); lcd.print(12, HEX); // выводим число 12 в виде шестнадцатиричного числа delay(2000); // ждём 2 секунды lcd.setCursor(0,1); lcd.print(" "); // стираем всю нижнюю строку lcd.setCursor(0,1); lcd.print(1); // выводим число 1 delay(2000); // ждём 2 секунды }

По просьбе трудящихся, да и моим обещаниям решил я описать работу с знаковым ЖК 16х2 в среде CodeVisionAVR. Начнем с описания самого ЖК. Алфовитно-цифровой ЖК дисплей со встроенным чипом HD44780 фирмы Hitachi может выводить символы в одну, две или четыре сроки по 8, 16, 20 или 40 символов в каждой. В данной статье я буду рассматривать ЖК 16х2 (16 символов, 2 строки) . Данный дисплей для физического подключения к МК имеет 16 выводов (расположение выводов зависит от фирмы изготовителя) . Давайте посмотрим на эти выводы. Не мудрствуя лукаво я спер табличку в МЭЛТе. В принципе она подходит для любого ЖК.
Ну я думаю что объяснять не нужно для чего нужен тот или иной пин. Там все написано по русски. Но есть несколько небольших но. 1) ЖК дисплеи могут быть выпущены в двух вариантах на 5 вольт, либо на 3,3. 2) В цепи питания не всегда установлен токоограничивающий резистор. Смотрите внимательно, может стоять просто перемычка. (Я так спалил подсветку на двух дисплеях.) 3) Схема включения резистора для регулировки контрастности.
Так, ну теперь как сие чудо подключить к МК. Работать будем с ATmega8 и кварцем на 4 МГц. Вот собственно и схема.
Как видите ничего сложного нет. Первые три разряда порта D служат для управления, а последние четыре для данных. Также можно работать с этими дисплеями по 8-и битной шине, но я думаю отдавать лишние 4 ноги это расточительство. Поэтому будем работать по 4-х битной шине. Со схемой разобрались, теперь давайте с программной частью. Для инициализации дисплея и перевод его в 4-х битный режим нужно выполнить несколько команд. Но перед этим я хочу разъяснить как работают управляющие биты. Бит RS отвечает за то что будет принимать ЖК. Если RS = 0 , то мы передаем команду, а если 1 то данные. Если бит RW = 0 , то мы записываем в ЖК, а если 1 , то читаем. Бит Е просто строб. То есть как только мы захотим ввести команду или данные, то после того как выставили все биты на ножках просто выставляем в 1 бит Е , а потом опять роняем в 0 . 1 - Включить питание 2 - Выдержать паузу не менее 20 мс 3 - Команда для 4-х бит. шины 4 - Выдержать паузу не менее 40 мкс 5 - Команда для 4-х бит. шины (RS=0), (RW=0), (D7=0), (D6=0), (D5=1),(D4=1) 6 - Выдержать паузу не менее 40 мкс 7 - Команда для 4-х бит. шины (RS=0), (RW=0), (D7=0), (D6=0), (D5=1),(D4=1) 8 - Выдержать паузу не менее 40 мкс 9 - Команда для 4-х бит. шины (RS=0), (RW=0), (D7=0), (D6=0), (D5=1),(D4=0) 10 - Выдержать паузу не менее 40 мкс 11 - Выставить параметры (RS=0), (RW=0), (D7=0), (D6=0), (D5=1),(D4=0) (RS=0), (RW=0), (D7=1), (D6=0), (D5=0),(D4=0) 12 - Выключаем дисплей (RS=0), (RW=0), (D7=0), (D6=0), (D5=0),(D4=0) (RS=0), (RW=0), (D7=0), (D6=0), (D5=1),(D4=0) 13 - Очищаем экран (RS=0), (RW=0), (D7=0), (D6=0), (D5=0),(D4=0) (RS=0), (RW=0), (D7=0), (D6=0), (D5=0),(D4=1) 14 - Режим ввода данных (RS=0), (RW=0), (D7=0), (D6=0), (D5=0),(D4=0) (RS=0), (RW=0), (D7=0), (D6=1), (D5=1),(D4=0) О как. Теперь после этой абракадабры наш дисплей готов принимать данные. Что дальше. А дальше давайте ка рассмотрим команды ЖК. Для передачи команд/данных в ЖК по 4-х битной шине требуется два захода. Первым передаем старшие 4 байта, а вторым передаем младшие 4 байта. Дальше все команды я буду писать парами. Команда очистки индикатора и постановка курсора в левый верхний угол. RS=0, RW=0, D4=0, D5=0, D6=0, D7=0 (E=1 потом 0) RS=0, RW=0, D4=0, D5=0, D6=0, D7=1 (E=1 потом 0) Команда перемещения курсора в левую позицию. (Х-значит пофик какое значение) RS=0, RW=0, D4=0, D5=0, D6=0, D7=0 (E=1 потом 0) RS=0, RW=0, D4=0, D5=0, D6=1, D7=Х (E=1 потом 0) Команда устанавливает направление сдвига курсора(ID=0/1 влево/вправо). Так же разрешение сдвига дисплея (SH=1) при записи в DDRAM. RS=0, RW=0, D4=0, D5=0, D6=0, D7=0 (E=1 потом 0) RS=0, RW=0, D4=0, D5=1, D6=ID, D7=SH (E=1 потом 0) Команда включения дисплея (D=1) и выбора курсора (A, B). A=0, B=0 Курсора нет, ничего не мигает A=0, B=1 Курсора нет, мигает весь символ A=1, B=0 Курсор в виде подчеркивания, не мигает A=1, B=1 Курсор в виде подчеркивания и мигает RS=0, RW=0, D4=0, D5=0, D6=0, D7=0 (E=1 потом 0) RS=0, RW=0, D4=1, D5=D, D6=A, D7=B (E=1 потом 0) Команда сдвига дисплея/курсора(SC=0/1 курсор/дисплей RL=0/1 влево/вправо). RS=0, RW=0, D4=0, D5=0, D6=0, D7=1 (E=1 потом 0) RS=0, RW=0, D4=SC, D5=RL, D6=X, D7=X (E=1 потом 0) Команда установки разрядности шины(DL=0/1 4/8 бит) А так же страници знакогенератора Р. RS=0, RW=0, D4=0, D5=0, D6=1, D7=DL (E=1 потом 0) RS=0, RW=0, D4=1, D5=0, D6=Р, D7=0 (E=1 потом 0) Команда установки адреса следующей операции с установкой туда курсора и выбора области CGRAM(Свои придуманные символы). RS=0, RW=0, D4=0, D5=1, D6=ACG, D7=ACG (E=1 потом 0) RS=0, RW=0, D4=ACG, D5=ACG, D6=ACG, D7=ACG (E=1 потом 0) Команда установки адреса последующей операции и выбор области памяти DDRAM (Знакогенератор). RS=0, RW=0, D4=0, D5=1, D6=ADD, D7=ADD (E=1 потом 0) RS=0, RW=0, D4=ADD, D5=ADD, D6=ADD, D7=ADD (E=1 потом 0) Команда Записи данных в текущую область. RS=1, RW=0, D4=DATA, D5=DATA, D6=DATA, D7=DATA (E=1 потом 0) RS=1, RW=0, D4=DATA, D5=DATA, D6=DATA, D7=DATA (E=1 потом 0) Команда Чтения данных в текущую область. RS=1, RW=1, D4=DATA, D5=DATA, D6=DATA, D7=DATA (E=1 потом 0) RS=1, RW=1, D4=DATA, D5=DATA, D6=DATA, D7=DATA (E=1 потом 0) Вот собственно и все команды. Есть еще команда чтения флага занятости, но я ей не пользуюсь, а просто выдерживаю между каждой командой не менее 40 мкс. Вот и все. А теперь после прочтения этого трактата, выпейте чашку чая или кофе и забудьте про все это. Так как всю эту муру на себя берут функции из библиотеки CodeVisionAVR. Создаем новый проект как это было уже рассказано. Для тех кто не в курсе идем сюда , остальные заходят в код-генераторе на вкладку LCD и выбирают PORTD . Что мы этим сделали. Первое мы сказали программе что хотим работать с ЖК дисплеем (выбрав вкладку LCD ). Потом мы сказали что подключим его к порту D . Ниже выпадающий список дает возможность выбрать количество символов в строке. Так как по умолчанию стоит 16 , а мы хотим работать с ЖК 16х2, то ничего менять не надо. Ниже для подсказки расписаны ножки порта для правильного подключения ЖК к МК. Все, сохраняем проект и смотрим на свеже-сгенерированный код. Первое на что надо обратить внимание - это на кусок кода после директивы препроцессора #include Вот на этот: // Alphanumeric LCD Module functions #asm .equ __lcd_port=0x12 ;PORTD #endasm #include > Давайте его разберем построчно. Первая строка комментарий в котором говорится о том что мы подключили заголовочный файл с функциями для работы со знаковым ЖК. Второй строкой мы открываем блок для ввода ассемблерных команд. Следующая строка присваивает порт к которому подключен ЖК. Команда .equ в ассемблере делает тоже самое что команда #include в C. Если вы случайно в генераторе кода выбрали не тот порт, то его можно всегда поменять в этой строке. Номер порта всегда можно узнать в файле инициализации МК. Он всегда подключается в самой первой строке. В нашем случае это mega8.h . Следующая строка закрывает блок ассемблерного кода. И последняя строка как раз и подключает все необходимое для работы с ЖК. Теперь давайте пробежимся по основным функциям. Первая функция которую необходимо вызвать до того как вы начали мучать ЖК - это конечно же функция инициализации дисплея. Выглядит она так: void lcd_init(unsigned char lcd_columns) Данная функция инициализирует дисплей, а передаваемым параметром должно быть количества символов в строке. Мотаем нашу программу в самый низ и перед основным циклом видим две строки следующего содержания: // LCD module initialization lcd_init(16); Вот те самые 16 строк которые были выбраны в списке код-генератора программа и запихнула аргументом в функцию. Здесь также если вы с перепугу забыли что у вас ЖК 8 или 20 символов на строку, то просто поменяйте значение аргумента в этой функции. void lcd_gotoxy(unsigned char x, unsigned char y) Эта функция, судя из ее названия, переводит курсор в позицию x, y . Здесь x - это буковка. Слева направо от 0 до 15/19/39 (зависит от количества букв в строке) . А y - это строка. Сверху вниз от 0 до 0/1/3 (зависит от количества строк) . void lcd_putchar(char c) Эта функция выводит один символ в текущую позицию. Пример: lcd_putchar("A") или lcd_putchar(0x41) что на выходе даст один и тот же результат. То есть параметр может быть как символ, так и его код. lcd_gotoxy(0,0); lcd_putchar("A"); lcd_gotoxy(0,1); lcd_putchar(0x41); Я думаю комментарии здесь излишне, давайте посмотрим на результат.
Следующая функция. void lcd_puts(char *str) Эта функция выводит строку расположенную в SRAM начиная с текущей позиции. Пример: lcd_gotoxy(0,0); lcd_puts("СТРОКА"); Видим:
Следующая функция. void lcd_putsf(char *str) Эта функция выводит строку расположенную во FLASH начиная с текущей позиции. Пример: lcd_gotoxy(0,0); lcd_putsf("СТРОКА"); Видим:
Ну и замыкает все это безобразие функция "Ластик" void lcd_clesr(void) Вызвав данную функцию вы сотрете все что есть на дисплее, а курсор встанет в крайнее левое положение верхней строки. Вот так для начала можно выводить слова и цифры на ЖК дисплей при помощи готовых функций. Теперь давайте поговорим о том как выводить значение переменных. Для этих целей нам понадобится еще одна библиотека. Ну те кто программировал на С под ПК про нее должны знать. Называется она stdio.h Поднимаемся на самый верх программы и после директивы препроцессора #include добовляем #include В итоге наш код примет вид. // Alphanumeric LCD Module functions #asm .equ __lcd_port=0x12 ;PORTD #endasm #include #include Теперь давайте познакомимся с функцией, которая занимается форматированием текста. void printf(char flash *fmtstr [,arg1, arg2, ...]) Как она работает. В char flash *fmtstr задается формат выводимого значения, а в аргументы arg1, arg2, ... имя переменной. Пример. unsigned char temp = 123; printf("temp = %05d\n", temp); Что означает эта абра-кадабра. Первая строка создает переменную и присваевает ей значение. Тут все понятно, а вот что делает вторая. Все по порядку. Сначала выводится запись temp = , затем 00123 . Почему выводится 00123 . А потому что у нас есть условие %05d\n которое говорит: 1) % - будем форматировать значения первого аргумента 2) 0 - будем выводить n знаков, пустые забьем нулями 3) 5 - выводим 5 знаков, если число меньше 5 знаков, то заполнить пустышки нулями. Об этом говорит пункт 2. Число будет выровнено по правому краю. 4) d - выводим число в десятичном формате. 5) \n - Заставит после вывода символа перейти на другую строку. Следующая функция. void sprintf(char flash, char flash *fmtstr [,arg1, arg2, ...]) Вот эта функция нам наиболее интересна. Она форматирует строку и записывает ее в массив. После мы можем смело массив вывести на экран. Как она работает. unsigned char temp = 123; unsigned char string; sprintf(string, "temp = %05d\n", temp); lcd_puts(string); Вот как это выглядит в живую.
Вот мы и научились выводить форматированный текст на ЖК. Далее кратко пробегусь по типам преобразования. i d - Для вывода десятичной целой со знаком u - Для вывода десятичной целой без знака e -d.d e-d E - Для вывода вещественного с плавающей точкой вида -d.d E-d f - Для вывода вещественного с плавающей точкой вида -d.d x - Для вывода в шеснадцатеричном виде маленькими буквами X - Для вывода в шеснадцатеричном виде большими буквами c - Для вывода в символа Если написать %-05d то знак "-" заставит выравнивать по левому краю, а пустышки нулями забиваться не будут. Если вы попытаетесь напечатать число с плавающей точкой, то сильно удивитесь. Число не напечатается. Во засада)) Проблема кроется в настройках компилятора. Для того чтобы компилятор начал понимать формат float нужно его немного настроить. Для этого заходим Project->Configure и заходим во вкладку C Compiler . В своистве (s)printf Features: выбираем float, width, precision . Вот и все. Пробуйте, экспериментируйте. Возникнут вопросы, пишите на форуме. Удачи!