Текстовый экран 16×2: инструкция, примеры использования и документация

Текстовый экран 16×2 пригодится для вывода показаний датчиков, отображения простых меню, подсказок и приветствий.

В качестве примера подключим дисплей к управляющей плате Arduino Uno.

Для коммуникации понадобится Breadboard Half и соединительные провода «папа-папа».

Для упрощения работы с LCD-дисплеем используйте встроенную библиотеку Liquid Crystal. В ней вы найдёте примеры кода с подробными комментариями.

Для вывода первой программы приветствия, воспользуйтесь кодом вроде этого:

HelloWorld.ino

// Библиотека для работы с текстовым дисплеем
#include <LiquidCrystal.h>
 
// Задаём имя пинов дисплея
constexpr uint8_t PIN_RS = 6;
constexpr uint8_t PIN_EN = 7;
constexpr uint8_t PIN_DB4 = 8;
constexpr uint8_t PIN_DB5 = 9;
constexpr uint8_t PIN_DB6 = 10;
constexpr uint8_t PIN_DB7 = 11;
 
/*
 * Создаём объект для работы с текстовым дисплеем
 * LiquidCrystal lcd(RS, EN, DB4, DB5, DB6, DB7);
 * Подробности подключения:
 * http://wiki.amperka.ru/products:display-lcd-text-16x2
*/
 
LiquidCrystal lcd(PIN_RS, PIN_EN, PIN_DB4, PIN_DB5, PIN_DB6, PIN_DB7);
 
void setup() {
  // Устанавливаем размер экрана
  // Количество столбцов и строк
  lcd.begin(16, 2);
  // Устанавливаем курсор в колонку 0 и строку 0
  lcd.setCursor(0, 0);
  // Печатаем первую строку
  lcd.print("Hello, world!");
  // Устанавливаем курсор в колонку 0 и строку 1
  lcd.setCursor(0, 1);
  // Печатаем вторую строку
  lcd.print("Do It Yourself");
}
 
void loop() {
}

Существует два способа вывода кириллицы на текстовые дисплеи:

1. С помощью встроенной таблицы знакогенератора
2. С помощью библиотеки LiquidCrystalRus

Рассмотрим оба способа более подробно.

Дисплейный модуль хранит в памяти две страницы знакогенератора, которые состоят из различных символов и букв.

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");

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!»:

HelloWorldRus.ino

// Библиотека для работы с текстовым дисплеем
#include <LiquidCrystal.h>
 
// Задаём имя пинов дисплея
constexpr uint8_t PIN_RS = 6;
constexpr uint8_t PIN_EN = 7;
constexpr uint8_t PIN_DB4 = 8;
constexpr uint8_t PIN_DB5 = 9;
constexpr uint8_t PIN_DB6 = 10;
constexpr uint8_t PIN_DB7 = 11;
 
/*
 * Создаём объект для работы с текстовым дисплеем
 * LiquidCrystal lcd(RS, EN, DB4, DB5, DB6, DB7);
 * Подробности подключения:
 * http://wiki.amperka.ru/products:display-lcd-text-16x2
*/
 
LiquidCrystal lcd(PIN_RS, PIN_EN, PIN_DB4, PIN_DB5, PIN_DB6, PIN_DB7);
 
void setup() {
  // Устанавливаем размер экрана
  // Количество столбцов и строк
  lcd.begin(16, 2);
  // Устанавливаем курсор в колонку 5 и строку 0
  lcd.setCursor(5, 0);
  // Печатаем первую строку
  lcd.print("\xA8""p""\xB8\xB3""e\xBF");
  // Устанавливаем курсор в колонку 3 и строку 1
  lcd.setCursor(3, 1);
  // Печатаем вторую строку
  lcd.print("o\xBF A\xBC\xBE""ep\xBA\xB8");
}
 
void loop() {
}

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);

Рассмотрим пример, в котором одна и та же строка будет отображаться по-разному — в зависимости от выбранной страницы.

ChangePage.ino

// Библиотека для работы с текстовым дисплеем
#include <LiquidCrystal.h>
 
// Задаём имя пинов дисплея
constexpr uint8_t PIN_RS = 6;
constexpr uint8_t PIN_EN = 7;
constexpr uint8_t PIN_DB4 = 8;
constexpr uint8_t PIN_DB5 = 9;
constexpr uint8_t PIN_DB6 = 10;
constexpr uint8_t PIN_DB7 = 11;
 
/*
 * Создаём объект для работы с текстовым дисплеем
 * LiquidCrystal lcd(RS, EN, DB4, DB5, DB6, DB7);
 * Подробности подключения:
 * http://wiki.amperka.ru/products:display-lcd-text-16x2
*/
 
LiquidCrystal lcd(PIN_RS, PIN_EN, PIN_DB4, PIN_DB5, PIN_DB6, PIN_DB7);
 
void setup() {
  // Устанавливаем размер экрана
  // Количество столбцов и строк
  lcd.begin(16, 2);
  // Устанавливаем курсор в колонку 5 и строку 0
  lcd.setCursor(5, 0);
  // Печатаем  строку
  lcd.print("\x9b\x9c\x9d\x9e\x9f");
}
 
void loop() {
  // Устанавливаем нулевую станицу знакогенератора (стоит по умолчанию) 
  lcd.command(0b101000);
  // Ждём 1 секунду
  delay(1000);
  // Устанавливаем первую станицу знакогенератора
  lcd.command(0b101010);
  // Ждём 1 секунду
  delay(1000);
}

Полную таблицу символов с кодами можно найти в документации к экрану.

Совсем не обязательно мучатся со знакогенератором, чтобы вывести русский символ. Для решения проблемы скачайте и установите библиотеку 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 от Амперки» на дисплей.

HelloWorldRusLibrary.ino

// Библиотека для работы с текстовым дисплеем
#include <LiquidCrystalRus.h>
 
// Задаём имя пинов дисплея
constexpr uint8_t PIN_RS = 6;
constexpr uint8_t PIN_EN = 7;
constexpr uint8_t PIN_DB4 = 8;
constexpr uint8_t PIN_DB5 = 9;
constexpr uint8_t PIN_DB6 = 10;
constexpr uint8_t PIN_DB7 = 11;
 
/*
 * Создаём объект для работы с текстовым дисплеем
 * LiquidCrystalRus lcd(RS, EN, DB4, DB5, DB6, DB7);
 * Подробности подключения:
 * http://wiki.amperka.ru/products:display-lcd-text-16x2
*/
 
LiquidCrystalRus lcd(PIN_RS, PIN_EN, PIN_DB4, PIN_DB5, PIN_DB6, PIN_DB7);
 
void setup() {
  // Устанавливаем размер экрана
  // Количество столбцов и строк
  lcd.begin(16, 2);
  // Устанавливаем курсор в колонку 5 и строку 0
  lcd.setCursor(5, 0);
  // Печатаем первую строку
  lcd.print("Привет");
  // Устанавливаем курсор в колонку 3 и строку 1
  lcd.setCursor(3, 1);
  // Печатаем вторую строку
  lcd.print("от Амперки");
}
 
void loop() {
}

В качестве примера подключим дисплей к управляющей плате Iskra JS.

Для коммуникации понадобится Breadboard Half и соединительные провода «папа-папа».

Для работы с LCD-дисплеем из среды Espruino существует библиотека HD44780.

Для вывода программы приветствия, воспользуйтесь скриптом:

hello-amperka.js

// Задаём имя пинов дисплея
var PIN_RS = P6;
var PIN_EN = P7;
var PIN_DB4 = P8;
var PIN_DB5 = P9;
var PIN_DB6 = P10;
var PIN_DB7 = P11;
 
// Создаём объект для работы с текстовым дисплеем
// HD44780 — контроллер монохромных жидкокристаллических знакосинтезирующих дисплеев
var lcd = require("HD44780").connect(PIN_RS, PIN_EN, PIN_DB4, PIN_DB5, PIN_DB6, PIN_DB7);
 
// Устанавливаем курсор в колонку 0 и строку 0
lcd.setCursor(0, 0);
// Печатаем первую строку
lcd.print("Hello, world!");
// Устанавливаем курсор в колонку 0 и строку 1
lcd.setCursor(0, 1);
// Печатаем вторую строку
lcd.print("Do It Yourself");

Вывод кирилицы на дисплей с помощью платформы Iskra JS доступен через встроенную в дисплей таблицу знакогенератора.

Дисплейный модуль хранит в памяти две страницы знакогенератора, которые состоят из различных символов и букв.

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");

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!»:

hello-amperka-rus.js

// Задаём имя пинов дисплея
var PIN_RS = P6;
var PIN_EN = P7;
var PIN_DB4 = P8;
var PIN_DB5 = P9;
var PIN_DB6 = P10;
var PIN_DB7 = P11;
 
// Создаём объект для работы с текстовым дисплеем
// HD44780 — контроллер монохромных жидкокристаллических знакосинтезирующих дисплеев
var lcd = require("HD44780").connect(PIN_RS, PIN_EN, PIN_DB4, PIN_DB5, PIN_DB6, PIN_DB7);
 
// Устанавливаем курсор в колонку 5 и строку 0
lcd.setCursor(5, 0);
// Печатаем первую строку
lcd.print("\xA8"+"p"+"\xB8\xB3"+"e\xBF");
// Устанавливаем курсор в колонку 3 и строку 1
lcd.setCursor(3, 1);
// Печатаем вторую строку
lcd.print("o\xBF"+" A\xBC\xBE"+"ep\xBA\xB8");

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);

Рассмотрим пример, в котором одна и та же строка будет отображаться по-разному — в зависимости от выбранной страницы.

change-page.js

// Задаём имя пинов дисплея
var PIN_RS = P6;
var PIN_EN = P7;
var PIN_DB4 = P8;
var PIN_DB5 = P9;
var PIN_DB6 = P10;
var PIN_DB7 = P11;
 
// Создаём объект для работы с текстовым дисплеем
// HD44780 — контроллер монохромных жидкокристаллических знакосинтезирующих дисплеев
var lcd = require("HD44780").connect(PIN_RS, PIN_EN, PIN_DB4, PIN_DB5, PIN_DB6, PIN_DB7);
 
// Создаём переменную состояния
var state = false;
// Устанавливаем курсор в колонку 5 и строку 0
lcd.setCursor(5, 0);
// Печатаем первую строку
lcd.print("\x9b\x9c\x9d\x9e\x9f");
 
setInterval(function() {
  // Каждую секунду меняем переменную состояния
  state = !state;
  // Вызываем функцию смены адреса страницы
  lcdChangePage();
}, 1000);
 
function lcdChangePage () {
  if (state) {
    // Устанавливаем нулевую станицу знакогенератора (стоит по умолчанию) 
    lcd.write(0b101000, 1);
  } else {
    // устанавливаем первую станицу знакогенератора
    lcd.write(0b101010, 1);
  }
}

Полную таблицу символов с кодами можно найти в документации к экрану.

Дисплей MT-16S2H 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 16 символов. Каждый символ состоит из отдельного знакоместа 5×8 пикселей.

Матрица индикатора подключена к встроенному чипу КБ1013ВГ6 с драйвером расширителя портов, которые выполняют роль посредника между экраном и микроконтроллером.

На плате дисплея выведено 16 контактов для подведения питания и взаимодействия с управляющей электроникой.

Экран совместим со всеми контроллерами с логическим напряжением от 3,3 до 5 вольт. Но для питания самого индикатора (пин VCC) необходимо строго 5 вольт. Если в вашем проекте нет линии 5 вольт, обратите внимание на дисплей текстовый экран 16×2 / I²C / 3,3 В.

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.

• Тип дисплея: текстовый
• Цвет: монохромный
• Технология: LCD (Liquid Crystal Display)
• Индикация: 2 строки по 16 символов
• Драйвера матрицы: КБ1013ВГ6
• Интерфейс: параллельный 4/8 бит
• Тип подсветки: LED
• Цвет подсветки (зависит от модели): красный / зелёный / синий / чёрный / янтарный
• Цвет символов (зависит от модели): зелёный / чёрный / белый
• Напряжение питания: 5 В
• Максимальный ток потребления: 1 мА
• Потребляемый ток подсветки: 100 мА
• Напряжение логических уровней: 3,3–5 В
• Габариты: 84×44×13 мм

• Текстовый экран 16×2 в магазине
• Техническое описание текстового экрана MT-16S2H
• Datasheet на контроллер КБ1013ВГ6
• Векторное изображение дисплея
• Библиотека для Arduino «Liquid Crystal»
• Библиотека для Arduino с поддержкой русского шрифта «LiquidCrystalRus»
• Библиотека для Espruino «HD44780»