====== Текстовый экран 8×2: инструкция по подключению и примеры использования ====== [[amp>product/display-lcd-text-8x2-fla?utm_source=man&utm_campaign=display-lcd-text&utm_medium=wiki|Текстовый дисплей 8×2]] пригодится для вывода показаний датчиков, отображения простых меню, подсказок и приветствий.{{ :products:display-lcd-text-8x2:display-lcd-text-8x2.1.jpg?nolink |}} ===== Видеообзор ====== {{youtube>a60PEYgRdq0?large}} ===== Примеры работы для Arduino ===== В качестве примера подключим дисплей к управляющей плате [[amp>product/arduino-uno?utm_source=man&utm_campaign=display-lcd-text&utm_medium=wiki|Arduino Uno]]. ==== Подключение к Arduino ==== Для коммуникации понадобятся [[amp>product/wire-fm?utm_source=man&utm_campaign=display-lcd-text&utm_medium=wiki|соединительные провода «мама-папа»]]. ^ Вывод ^ Обозначение ^ Пин Arduino Uno ^ | 1 | GND | GND | | 2 | VCC | 5V | | 3 | VO | GND | | 4 | RS | 12 | | 5 | R/W | GND | | 6 | E | 11 | | 7 | DB0 | — | | 8 | DB1 | — | | 9 | DB2 | — | | 10 | DB3 | — | | 11 | DB4 | 5 | | 12 | DB5 | 4 | | 13 | DB6 | 3 | | 14 | DB7 | 2 | {{ :products:display-lcd-text-8x2:display-lcd-text-8x2-arduino-wiring.png?nolink |}} Для упрощения работы с LCD-дисплеем используйте встроенную библиотеку [[http://arduino.cc/en/Reference/LiquidCrystal|Liquid Crystal]]. В ней вы найдёте примеры кода с подробными комментариями. ==== Вывод текста ==== Для вывода первой программы приветствия, воспользуйтесь кодом вроде этого: // подключаем стандартную библиотеку LiquidCrystal #include // инициализируем объект-экран, передаём использованные // для подключения контакты на Arduino в порядке: // RS, E, DB4, DB5, DB6, DB7 LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2); void setup() { // устанавливаем размер (количество столбцов и строк) экрана lcd.begin(8, 2); // печатаем первую строку lcd.print("Hello,"); // устанавливаем курсор в колонку 0, строку 1 // на самом деле это вторая строка, т.к. нумерация начинается с нуля lcd.setCursor(0, 1); // печатаем вторую строку lcd.print("Amperka!"); } void loop() { } {{ :products:display-lcd-text-8x2:hello-amperka.png?nolink |}} ==== Кирилица ==== Существует два способа вывода кирилицы на текстовые дисплеи: - [[#таблица_знакогенератора|С помощью встроенной таблицы знакогенератора]] - [[#использование_библиотеки_liquidcrystalrus|С помощью библиотеки LiquidCrystalRus]] Рассмотрим оба способа более подробно. ==== Таблица знакогенератора ==== Дисплейный модуль хранит в памяти две страницы знакогенератора, которые состоят из различных символов и букв. [[this>_media/products:display-lcd-text-8x2:display-lcd-text-8x2-table-character-generator.pdf|{{:products:display-lcd-text-8x2:display-lcd-text-8x2-table-character-generator.png}}]] Для вывода символа на дисплей необходимо передать его номер в шестнадцатеричной системе из таблицы знакогенератора. Так букве ''Я'' соответствует код ''B1'' в шестнадцатеричной системе. Чтобы передать на экран строку «Яndex», необходимо в явном виде с помощью последовательности ''\x##'' встроить в строку код символа: lcd.print("\xB1ndex"); Вы можете смешивать в одной строке обычные символы и явные коды как угодно. Единственный нюанс в том, что после того, как компилятор в строке видит последовательность ''\x'', он считывает за ним все символы, которые могут являться разрядами шестнадцатеричной системы даже если их больше двух. Из-за этого нельзя использовать символы из диапазона ''0-9'' и ''A-F'' следом за двузначным кодом символа, иначе на дисплее отобразится неправильная информация. Чтобы обойти этот момент, можно использовать тот факт, что две строки записанные рядом склеиваются. Сравните две строки кода для вывода надписи «Яeee»: lcd.print("\xB1eee"); // ошибка lcd.print("\xB1""eee"); // правильно Используя полученную информацию выведем на дисплей сообщение «Привет, Амперка!»: // подключаем стандартную библиотеку LiquidCrystal #include // инициализируем объект-экран, передаём использованные // для подключения контакты на Arduino в порядке: // RS, E, DB4, DB5, DB6, DB7 LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2); void setup() { // устанавливаем размер (количество столбцов и строк) экрана lcd.begin(8, 2); // печатаем первую строку lcd.print("\xA8""p""\xB8\xB3""e\xBF,"); // устанавливаем курсор в колонку 0, строку 1 // на самом деле это вторая строка, т.к. нумерация начинается с нуля lcd.setCursor(0, 1); // печатаем вторую строку lcd.print("A\xBC\xBE""ep\xBA""a!"); } void loop() { } {{ :products:display-lcd-text-8x2:hello-amperka-rus.png?nolink |}} ==== Переключение страниц знакогенератора ==== Дисплейный модуль хранит в памяти две страницы знакогенератора. По умолчанию установлена нулевая страница. Для переключения между страницами используйте методы: // переключение с нулевой страницы на первую command(0x101010); // переключение с первой страницы на нулевую command(0x101000); Дисплей не может одновременно отображать символы разных страниц. Рассмотрим пример, в котором одна и та же строка будет отображаться по-разному — в зависимости от выбранной страницы. // Подключаем стандартную библиотеку LiquidCrystal #include // Инициализируем объект-экран, передаём использованные // для подключения контакты на Arduino в порядке: // RS, E, DB4, DB5, DB6, DB7 LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2); void setup() { // устанавливаем размер (количество столбцов и строк) экрана lcd.begin(8, 2); // печатаем первую строку lcd.print("\x9b\x9c\x9d\x9e\x9f"); } void loop() { // устанавливаем 0 станицу знакогенератора (стоит по умолчанию) lcd.command(0b101000); // ждём 1 секунду delay(1000); // устанавливаем 1 станицу знакогенератора lcd.command(0b101010); // ждём 1 секунду delay(1000); } {{ :products:display-lcd-text-8x2:change-page.gif?nolink |}} Полную таблицу символов с кодами можно найти в [[#дисплей|документации к экрану]]. ==== Использование библиотеки LiquidCrystalRus ==== Совсем не обязательно мучатся со знакогенератором, чтобы вывести русский символ. Для решения проблемы скачайте и установите библиотеку [[https://github.com/mk90/LiquidCrystalRus|LiquidCrystalRus]]. Это копия оригинальной библиотеки ''LiquidCrystal'' с добавлением русского языка. Добавленный в библиотеку код трансформирует русские символы ''UTF8'' в правильные коды для текстового экрана. В качестве примера выведем фразу «Привет, Амперка» на дисплей. // подключаем библиотеку LiquidCrystalRus #include // инициализируем объект-экран, передаём использованные // для подключения контакты на Arduino в порядке: // RS, E, DB4, DB5, DB6, DB7 LiquidCrystalRus lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2); void setup() { // устанавливаем размер (количество столбцов и строк) экрана lcd.begin(8, 2); // печатаем первую строку lcd.print("Привет,"); // устанавливаем курсор в колонку 0, строку 1 // на самом деле это вторая строка, т.к. нумерация начинается с нуля lcd.setCursor(0, 1); // печатаем вторую строку lcd.print("Амперка!"); } void loop() { } {{ :products:display-lcd-text-8x2:hello-amperka-rus.png?nolink |}} ===== Примеры работы для Espruino ===== В качестве примера подключим дисплей к управляющей плате [[amp>product/iskra-js?utm_source=man&utm_campaign=display-lcd-text&utm_medium=wiki|Iskra JS]]. ==== Подключение к Iskra JS ==== Для подключения понадобятся [[amp>product/wire-fm?utm_source=man&utm_campaign=display-lcd-text&utm_medium=wiki|соединительные провода «мама-папа»]]. ^ Вывод ^ Обозначение ^ Пин Iskra JS ^ | 1 | GND | GND | | 2 | VCC | 5V | | 3 | VO | GND | | 4 | RS | P12 | | 5 | R/W | GND | | 6 | E | P11 | | 7 | DB0 | — | | 8 | DB1 | — | | 9 | DB2 | — | | 10 | DB3 | — | | 11 | DB4 | P5 | | 12 | DB5 | P4 | | 13 | DB6 | P3 | | 14 | DB7 | P2 | {{ :products:display-lcd-text-8x2:display-lcd-text-8x2-espruino-wiring.png?nolink |}} Для работы с LCD-дисплеем из среды Espruino существует библиотека [[https://www.espruino.com/HD44780|HD44780]]. ==== Вывод текста ==== Для вывода программы приветствия, воспользуйтесь скриптом: // создаём переменную для работы с дисплеем // HD44780 — контроллер монохромных жидкокристаллических знакосинтезирующих дисплеев var lcd = require("HD44780").connect(P12,P11,P5,P4,P3,P2); // печатем первую строку lcd.print("Hello,"); // устанавливаем курсор в колонку 0, строку 1 // на самом деле это вторая строка, т.к. нумерация начинается с нуля lcd.setCursor(0, 1); // печатаем вторую строку lcd.print("Amperka!"); {{ :products:display-lcd-text-8x2:hello-amperka.png?nolink |}} ==== Кирилица ==== Вывод кирилицы на дисплей с помощью платформы [[amp>product/iskra-neo?utm_source=man&utm_campaign=text-lcd&utm_medium=wiki|Iskra JS]] доступен через встроенную в дисплей таблицу знакогенератора. ==== Таблица знакогенератора ==== Дисплейный модуль хранит в памяти две страницы знакогенератора, которые состоят из различных символов и букв. [[this>_media/products:display-lcd-text-8x2:display-lcd-text-8x2-table-character-generator.pdf|{{:products:display-lcd-text-8x2:display-lcd-text-8x2-table-character-generator.png}}]] Для вывода символа на дисплей необходимо передать его номер в шестнадцатеричной системе из таблицы знакогенератора. Так букве ''Я'' соответствует код ''B1'' в шестнадцатеричной системе. Чтобы передать на экран строку «Яndex», необходимо в явном виде с помощью последовательности ''\x##'' встроить в строку код символа: lcd.print("\xB1ndex"); Вы можете смешивать в одной строке обычные символы и явные коды как угодно. Единственный нюанс в том, что после того, как компилятор в строке видит последовательность ''\x'', он считывает за ним все символы, которые могут являться разрядами шестнадцатеричной системы даже если их больше двух. Из-за этого нельзя использовать символы из диапазона ''0–9'' и ''A–F'' следом за двузначным кодом символа, иначе на дисплее отобразится неправильная информация. Чтобы обойти этот момент, можно использовать тот факт, что две строки записанные рядом склеиваются. Сравните две строки кода для вывода надписи «Яeee»: lcd.print("\xB1eee"); // ошибка lcd.print("\xB1"+"eee"); // правильно Используя полученную информацию выведем на дисплей сообщение «Привет, Амперка!»: // создаём переменную для работы с дисплеем // HD44780 — контроллер монохромных жидкокристаллических знакосинтезирующих дисплеев var lcd = require("HD44780").connect(P12,P11,P5,P4,P3,P2); // печатем первую строку lcd.print("\xA8"+"p"+"\xB8\xB3"+"e\xBF,"); // устанавливаем курсор в колонку 0, строку 1 // на самом деле это вторая строка, т.к. нумерация начинается с нуля lcd.setCursor(0, 1); // печатаем вторую строку lcd.print("A\xBC\xBE"+"ep\xBA"+"a!"); {{ :products:display-lcd-text-8x2:hello-amperka-rus.png?nolink |}} ==== Переключение страниц знакогенератора ==== Дисплейный модуль хранит в памяти две страницы знакогенератора. По умолчанию установлена нулевая страница. Для переключения между страницами используйте методы: // переключение с нулевой страницы на первую command(0x101010); // переключение с первой страницы на нулевую command(0x101000); Дисплей не может одновременно отображать символы разных страниц. Рассмотрим пример, в котором одна и та же строка будет отображаться по-разному — в зависимости от выбранной страницы. // создаём переменную для работы с дисплеем // HD44780 — контроллер монохромных жидкокристаллических знакосинтезирующих дисплеев var lcd = require("HD44780").connect(P12,P11,P5,P4,P3,P2); // создаём переменную состояния var state = false; // печатаем первую строку lcd.print("\x9b\x9c\x9d\x9e\x9f"); setInterval(function() { // каждую секунду меняем переменую состояния state = !state; // вызываем функцию смены адреса страницы lcdChangePage(); }, 1000); function lcdChangePage () { if (state) { // устанавливаем 0 станицу знакогенератора (стоит по умолчанию) lcd.write(0b101000, 1); } else { // устанавливаем 1 станицу знакогенератора lcd.write(0b101010, 1); } } {{ :products:display-lcd-text-8x2:change-page.gif?nolink |}} Полную таблицу символов с кодами можно найти в [[#дисплей|документации к экрану]]. ===== Комнатный термометр ===== Дисплей удобен для отображения показаний модулей и сенсоров. Сделаем задатки «Умного Дома», а именно «комнатный термометр». ==== Что понадобится ==== - Управляющая платформа [[amp>product/arduino-uno?utm_source=man&utm_campaign=text-lcd&utm_medium=wiki|Arduino Uno]] или [[amp>product/iskra-js?utm_source=man&utm_campaign=display-lcd-text&utm_medium=wiki|Iskra JS]] - [[amp>product/display-lcd-text-8x2-fla?utm_source=man&utm_campaign=display-lcd-text&utm_medium=wiki|Текстовый экран 8×2]] - [[amp>product/arduino-troyka-shield?utm_source=man&utm_campaign=display-lcd-text&utm_medium=wiki|Troyka Shield]] - [[amp>product/troyka-temperature-sensor?utm_source=man&utm_campaign=display-lcd-text&utm_medium=wiki|Аналоговый термометр (Troyka-модуль)]] - [[amp>product/wire-fm?utm_source=man&utm_campaign=text-lcd&utm_medium=wiki|Соединительные провода «мама-папа»]] ==== Как собрать ==== - Возьмите Troyka Shield и установите сверху на управляющую плату — Arduino или Iskra JS. - Подключите текстовый экран к управляющей платформе, используя [[#подключение_дисплея_к_управляющей_плате|схему подключения дисплея]] - Подключите аналоговый термометр к управляющей плате через трёхроводной шлейф к аналоговому пину ''A0''.{{ :products:display-lcd-text-8x2:temperature-room.png?nolink |}} - Прошейте управляющую платформу кодом, приведённым ниже. ==== Скетч для Arduino ==== // подключаем стандартную библиотеку LiquidCrystal #include // инициализируем объект-экран, передаём использованные // для подключения контакты на Arduino в порядке: // RS, E, DB4, DB5, DB6, DB7 LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2); // пин датчика температуры #define TEMPERATURE_PIN A0 void setup() { // устанавливаем размер (количество столбцов и строк) экрана lcd.begin(8, 2); } void loop() { // очищаем дисплей lcd.clear(); // устанавливаем курсор в колонку 1, строку 0 // на самом деле это вторая строка, т.к. нумерация начинается с нуля lcd.setCursor(1, 0); // считываем показания с датчика температуры int sensorADC = analogRead(A0); // переводим значения с АЦП в вольты float sensorVoltage = sensorADC * (5.0 / 1023.0); // переводим вольты в градусы цельсия int temperature = (sensorVoltage - 0.5) * 100; // выводим результат на дисплей lcd.print("t="); lcd.print(temperature); lcd.print("\x99""C"); delay(500); } ==== Скрипт для Iskra JS ==== // создаём переменную для работы с дисплеем // HD44780 — контроллер монохромных жидкокристаллических знакосинтезирующих дисплеев var lcd = require("HD44780").connect(P12,P11,P5,P4,P3,P2); // создаём переменную для работы с датчиком температуры var thermometer = require('@amperka/thermometer') .connect(A0); // каждую секунду считываем данные с датчика температуры и выводим на дисплей setInterval(function() { var celsius = thermometer.read('C'); lcd.setCursor(1, 0); lcd.print("t="+ celsius.toFixed(0) + "\x99"+"C"); }, 1000); {{ :products:display-lcd-text-8x2:temperature-room-result.png?nolink |}} ===== Элементы платы ===== {{ :products:display-lcd-text-8x2:display-lcd-text-8x2-annotation.png?nolink |}} ==== Дисплей ==== {{ :products:display-lcd-text-8x2:mt-08s2a-datasheet.pdf |Дисплей MT-08S2A}} умеет отображать все строчные и прописные буквы латиницы и кириллицы, а также типографские символы. Для любителей экзотики есть возможность создавать собственные иконки. Экран выполнен на жидкокристаллической матрице, которая отображает 2 строки по 8 символов. Каждый символ состоит из отдельного знакоместа 5×8 пикселей. ==== Контроллер дисплея ==== Матрица индикатора подключена к встроенному чипу {{ :products:display-lcd-text-8x2:an6866-datasheet.pdf |КБ1013ВГ6}}, который выполняет роль посредника между экраном и микроконтроллером. Контроллер КБ1013ВГ6 аналогичен популярным чипам зарубежных производителей HD44780 и KS0066, что означает совместимость со всеми программными библиотеками. ==== Контакты подключения ==== На плате дисплея выведено 14 контактов для подведения питания и взаимодействия с управляющей электроникой. ^ Вывод ^ Обозначение ^ Описание ^ | 1 |GND|Общий вывод (земля)| | 2 |VCC|Напряжение питания (5 В)| | 3 |VO|Управление контрастностью| | 4 |RS|Выбор регистра| | 5 |R/W|Выбор режима записи или чтения| | 6 |E|Разрешение обращений к индикатору (а также строб данных)| | 7 |DB0|Шина данных (8-ми битный режим)(младший бит в 8-ми битном режиме)| | 8 |DB1|Шина данных (8-ми битный режим)| | 9 |DB2|Шина данных (8-ми битный режим)| | 10 |DB3|Шина данных (8-ми битный режим)| | 11 |DB4|Шина данных (8-ми и 4-х битные режимы)(младший бит в 4-х битном режиме)| | 12 |DB5|Шина данных (8-ми и 4-х битные режимы)| | 13 |DB6|Шина данных (8-ми и 4-х битные режимы)| | 14 |DB7|Шина данных (8-ми и 4-х битные режимы)| Дисплей может работать в двух режимах: * 8-битный режим — в нём используются и младшие и старшие биты (''DB0''-''DB7'') * 4-битный режим — в нём используются только младшие биты (''DB4''-''DB7'') Использовать восьмибитный режим не целесообразно. Для его работы требуется на четыре дополнительные ноги, а выигрыша по скорости практически нет. ==== Включение подсветки ==== Фоновая подсветка дисплея — это отдельный контур, не связанный с остальным питание экрана. Для включения подсветки необходимо выполнить следующие действия: - Установить перемычку на элемент ''J2'' на плате, что обеспечит подачу питания на анод подсветки через резистор. - Установить перемычку на элемент ''J3'' на плате, что обеспечит подачу земли на катод подсветки. Для создания перемычки достаточно капнуть припой на контактную площадку. ===== Габаритный чертёж ===== [[this>_media/products:display-lcd-text-8x2:display-lcd-text-8x2-dimensions.pdf|{{:products:display-lcd-text-8x2:display-lcd-text-8x2-dimensions.png}}]] ===== Характеристики ===== * Тип дисплея: текстовый * Цвет: монохромный * Технология: LCD (Liquid Crystal Display) * Индикация: 2 строки по 8 символов * Драйвера матрицы: КБ1013ВГ6 * Интерфейс: параллельный 4/8 бит * Тип подсветки: LED * Цвет подсветки: янтарный * Цвет символов: чёрный * Напряжение питания: 5 В * Максимальный ток потребления: 0,8 мА * Потребляемый ток подсветки: 60 мА * Напряжение логических уровней: 3,3–5 В * Габариты: 58×32×12,9 мм ===== Ресурсы ===== * [[amp>product/display-lcd-text-8x2-fla?utm_source=man&utm_campaign=display-lcd-text&utm_medium=wiki|Текстовый экран 8×2]] в магазине * {{ :products:display-lcd-text-8x2:mt-08s2a-datasheet.pdf |Datasheet на экран MT-08S2A}} * {{ :products:display-lcd-text-8x2:an6866-datasheet.pdf |Datasheet на контроллер КБ1013ВГ6}} * [[https://github.com/amperka/hardware-drawings/blob/master/display-lcd-text-8x2.svg|Векторное изображение дисплея]] * [[http://arduino.cc/en/Reference/LiquidCrystal|Библиотека для Arduino «Liquid Crystal»]] * [[https://github.com/mk90/LiquidCrystalRus|Библиотека для Arduino с поддержкой русского шрифта «LiquidCrystalRus»]] * [[http://www.espruino.com/HD44780|Библиотека для Espruino «HD44780»]]