Wyświetlacz LCD 16x2 to popularny komponent stosowany w projektach z Arduino. Pozwala na wyświetlanie 32 znaków (16 kolumn i 2 wiersze), co jest wystarczające do wyświetlania podstawowych informacji. W tym artykule omówimy szczegółowo budowę, schemat elektryczny, zasadę działania, sposób programowania, przykłady użycia oraz limity i częste problemy związane z tym modułem.
Budowa Wyświetlacza LCD 16x2
Główne elementy wyświetlacza LCD 16x2:
Panel LCD: Wyświetla znaki i symbole.
Sterownik HD44780: Obsługuje komunikację i sterowanie wyświetlaczem.
16-pinowe złącze: Umożliwia podłączenie zasilania, sterowania i danych.
Opis pinów:
Pin 1 (VSS): Masa (GND)
Pin 2 (VDD/VCC): Zasilanie (+5V)
Pin 3 (V0): Kontrast (podłączony do suwaka potencjometru)
Pin 4 (RS): Rejestr (0: instrukcje, 1: dane)
Pin 5 (RW): Odczyt/Zapis (0: zapis, 1: odczyt, zazwyczaj do GND)
Pin 6 (E): Enable (włączanie sygnału)
Piny 7-14 (D0-D7): Piny danych (używane w trybie 4-bitowym lub 8-bitowym)
Pin 15 (A): Anoda podświetlenia (podłączona do +5V przez rezystor)
Pin 16 (K): Katoda podświetlenia (GND)
rys.1 opis wszystkich pinów w kolejności od P1 do P16 wyświetlacza LCD 16x2.
Schemat Elektryczny
Podłączenie wyświetlacza LCD 16x2 do Arduino w trybie 4-bitowym:
Zasilanie:
VCC do 5V (pin 2)
GND do GND (pin 1)
Kontrast:
Potencjometr (środkowy pin do V0 (pin 3), boczne do VCC i GND)
Sterowanie:
RS do pin 12 Arduino (pin 4)
RW do GND (pin 5)
E do pin 11 Arduino (pin 6)
Dane:
D4 do pin 5 Arduino (pin 11)
D5 do pin 4 Arduino (pin 12)
D6 do pin 3 Arduino (pin 13)
D7 do pin 2 Arduino (pin 14)
Zasilanie podświetlenia:
A do Vcc Arduino przez rezystor (pin 15)
K do GND Arduino (pin 16)
rys.2 Schemat połączeń LCD do Arduino UNO (w trybie 4-bitowym).
Zasada Działania
Wyświetlacz LCD 16x2 działa poprzez wysyłanie sygnałów cyfrowych do sterownika HD44780, który interpretuje je i kontroluje wyświetlanie segmentów LCD. Tryb 4-bitowy używa 4 pinów danych (D4-D7) do przesyłania danych, co oszczędza piny mikrokontrolera w porównaniu do trybu 8-bitowego.
Programowanie w Arduino
Biblioteka LiquidCrystal w Arduino IDE umożliwia łatwe sterowanie wyświetlaczem LCD 16x2.
Przykładowy program z użyciem LCD i biblioteki LiquidCrystal:
rys.3 Przykładowy program z użyciem LCD i biblioteki LiquidCrystal
Przykłady Użycia z Praktycznym Programem
Wyświetlanie tekstu statycznego:
Wyświetlanie tekstu statycznego na wyświetlaczu LCD może być użyteczne w różnych projektach, np. wyświetlanie nazwiska, tytułu projektu, czy innych stałych informacji.
rys.4 przykładowy program wyświetlający na LCD najprostszy napis Hello World
Przesuwanie tekstu:
Przesuwanie tekstu może być używane do wyświetlania długich komunikatów, które nie mieszczą się na ekranie, np. przewijający się tekst powitalny lub komunikat.
rys.5 przykładowy program wyświetlający na LCD napis z funkcją przewijania tekstu w lewo
Wyświetlanie wartości z czujników:
Wyświetlanie wartości z czujników, takich jak temperatura, wilgotność, może być użyteczne w projektach monitorujących środowisko.
rys.6 przykładowy program wyświetlający na LCD wynik pomiaru temperatury za pomocą czujnika DHT
Limity i Częste Problemy
Kiepski kontrast: Sprawdź ustawienie potencjometru podłączonego do pinu 3.
Brak wyświetlania znaków: Upewnij się, że połączenia są poprawne i stabilne, a zasilanie jest odpowiednie.
Migotanie wyświetlacza: Może być wynikiem niestabilnego zasilania lub błędów w kodzie.
Komendy z Biblioteki LiquidCrystal dla Wyświetlacza LCD 16x2
Biblioteka LiquidCrystal w Arduino IDE dostarcza zestaw funkcji do obsługi wyświetlaczy LCD opartych na sterowniku HD44780. Poniżej znajduje się lista komend, od podstawowych do zaawansowanych, z krótkim opisem każdej z nich.
rys.7 spis funkcji biblioteki LiquidCrystal do obsługi wyświetlacza ciekłokrystakicznego.
Każda z tych komend umożliwia pełne wykorzystanie funkcjonalności wyświetlacza LCD 16x2, od podstawowych operacji, takich jak wyświetlanie tekstu, do bardziej zaawansowanych, jak tworzenie niestandardowych znaków.
Podsumowanie
Wyświetlacz LCD 16x2 to wszechstronne narzędzie do wyświetlania informacji w projektach z Arduino. Dzięki temu poradnikowi zrozumiesz jego budowę, schemat połączeń, zasady działania oraz nauczysz się programować wyświetlacz w Arduino, wykorzystując praktyczne przykłady. Pamiętaj o odpowiednich połączeniach i konfiguracji, aby uniknąć typowych problemów.
Comments