- Potrebné materiály
- Stručný úvod do 16 × 2 Dot matrix LCD displeja
- ADC v Launchpade TIVA
- Schéma zapojenia a zapojenia
- Programovanie Launchpadu TIVA TM4C pre LCD pomocou Energia IDE
- 16 x 2 LCD displej s TIVA Launchpad
V predchádzajúcom tutoriáli sme začali učením o TIVA TM4C Launchpad a o tom, ako ovládať jeho digitálne vstupné a výstupné piny pomocou Energia IDE. Teraz sa v tomto výučbe dozvieme o prepojení 16 × 2 Dot matrix LCD displeja s touto doskou na zobrazovanie užitočných informácií a údajov senzorov.
16 x 2 LCD displej je väčšina z nás, s ktorými by sa stretol buď prostredníctvom verejných PCO, alebo by ho použil v iných projektoch elektroniky. 16x2 LCD je nízkonákladový zobrazovací modul, ktorý je veľmi užitočný pre všetky aplikácie elektroniky na zobrazovanie údajov alebo iných ladiacich informácií. Takže sme tu pri vzájomnom prepojení 16x2 LCD displeja s TIVA C Series TM4C123G LaunchPad. Tu ukážeme hodnoty ADC a úrovne napätia na LCD displeji. Na zmenu hodnôt ADC je pripojený potenciometer. Viac informácií o 16x2 LCD displeji a jeho pinoch sa dozviete tu.
Potrebné materiály
- TIVA TM4C LaunchPad od spoločnosti Texas Instruments
- 16 × 2 Dot matrix LCD displej
- Pripojovacie vodiče
Stručný úvod do 16 × 2 Dot matrix LCD displeja
Ako už bolo povedané, Energia IDE poskytuje nádhernú knižnicu, ktorá robí z rozhrania hračku, a preto nie je povinné vedieť o zobrazovacom module nič. Ale nebolo by zaujímavé ukázať, čo používame !!
Názov 16 × 2 znamená, že displej má 16 stĺpcov a 2 riadky, ktoré spolu (16 * 2) tvoria 32 políčok. Jedna samostatná škatuľa by na obrázku nižšie vyzerala asi takto
Jedno políčko má 40 pixelov (bodiek) s maticovým usporiadaním 5 riadkov a 8 stĺpcov, týchto 40 pixelov spolu tvorí jeden znak. Podobne je možné pomocou všetkých políčok zobraziť 32 znakov. Teraz sa pozrime na pinouty.
Displej LCD má celkom 16 pinov, ako je uvedené vyššie, a je možné ich rozdeliť do štyroch skupín nasledovne
Zdrojové kolíky (1, 2 a 3): Tieto kolíky napájajú napájanie a úroveň kontrastu pre displej
Control Pins (4, 5 a 6): Tieto piny nastavujú / riadia registre na rozhraní IC prepojenom s LCD (viac nájdete v odkaze nižšie)
Dátové / príkazové piny (7 až 14): Tieto piny poskytujú údaje o tom, aké informácie by sa mali zobrazovať na LCD displeji.
Kolíky LED (15 a 16): Tieto kolíky sa používajú, ak je to potrebné, na podsvietenie displeja LCD (voliteľné).
Zo všetkých týchto 16 pinov musí byť použitých iba 10 pinov povinných pre správne fungovanie LCD, ak sa chcete dozvedieť viac o týchto LCD displejoch. Prejdite na tento článok o LCD.
Skontrolujte tiež prepojenie 16x2 LCD displeja s mnohými ďalšími mikrokontrolérmi
- Prepojenie 16x2 LCD s mikrokontrolérom Atmega16 AVR v 4-bitovom režime
- Rozhranie LCD s mikrokontrolérom PIC pomocou MPLABX a XC8
- Rozhranie 16x2 LCD s STM32F103C8T6
- Prepojenie LCD s MSP430G2 LaunchPad
- Rozhranie LCD s mikrokontrolérom 8051
- Prepojenie 16x2 LCD s Arduino
- 16x2 LCD prepojenie s Raspberry Pi pomocou Pythonu
ADC v Launchpade TIVA
Potenciometer poskytuje analógový výstup, takže ho nemožno pripojiť k digitálnym pinom Launchpadu. Takže analógové alebo ADC piny MCU sa používajú na prepojenie ľubovoľného snímača, ktorého výstup je analógovej povahy. TIVA TM4C má 2 kanály ADC s 12-bitovým výstupom, čo znamená, že analógové hodnoty zo snímača alebo potenciometra je možné mapovať medzi 0 až 2 ^ 12 (4096), aby sa mohli previesť na digitálne hodnoty. Ak sa chcete dozvedieť viac informácií o analógovo-digitálnych prevodoch v mikrokontroléri, kliknite na odkaz.
Ako ukazuje obrázok nižšie, v TIVA Launchpad je 12 analógových vstupných pinov (A0-A11).
Schéma zapojenia a zapojenia
Kompletná schéma zapojenia pre rozhranie 16 × 2 Dot matrix LCD displeja s TIVA Launchpad TM4C je uvedená nižšie.
Jedným z hlavných obmedzení pri prepojení týchto displejov LCD je prevádzkové napätie. LCD displej má prevádzkové napätie + 5V, zatiaľ čo TM4C pracuje iba s 3,6. Našťastie pre nás má dátový kolík IC rozhrania LCD (HD44780U) široké prevádzkové napätie od 2,7 V do 5,5 V. Musíme si robiť starosti iba s Vdd (pin 2) LCD, zatiaľ čo dátové piny môžu fungovať aj pri 3,6V.
Doska TIVA štandardne nemá pin + 5V, takže na zabezpečenie funkčnosti LCD by sa mal použiť externý zdroj napájania. Buď použite napájanie z dosky Arduino, alebo použite regulátor napätia 7805. Uistite sa, že je uzemnenie napájacieho zdroja spojené so zemou dosky TIVA.
Nižšie je uvedená tabuľka zobrazujúca spojenia medzi LCD a TIVA Launchpad
| Názov kolíka LCD | Launchpad TIVA |
| Vss | Uzemnenie |
| Vdd | + 5V napájanie |
| Rs | Pin PC_6 z TIVA |
| R / W | Uzemnenie |
| Povoliť | Pripnúť PB_7 z TIVA |
| D4 | Pin PA_2 z TIVA |
| D5 | Pin PA_3 z TIVA |
| D6 | Pin PA_4 z TIVA |
| D7 | Pripnúť PB_6 TIVA |
Ak chcete zobraziť hodnoty potenciometra na LCD displeji, pripojte výstup Pot na akýkoľvek analógový pin (PE2).
Programovanie Launchpadu TIVA TM4C pre LCD pomocou Energia IDE
Pred pokračovaním vo vysvetlení si poznačte kolíky, ktoré sa používajú v tomto projekte. Pozrite sa na schému zapojenia a schému zapojenia TIVA uvedenú vyššie. Kompletný kód s pracovným videom je priložený na konci tohto tutoriálu.
Energia IDE sa štandardne dodáva s knižnicou pre 16x2 LCD (LiquidCrystal). Ak nie je k dispozícii, stiahnite si ho z tohto odkazu github a vložte ho do priečinka knižníc Energia IDE.
Potom spustite program zahrnutím knižnice pre LCD a definovaním jeho pinov
#include
Ďalším krokom je, aby spomenúť piny, ku ktorému je LCD pripojené na, ako sme už pomenoval ho pomocou #define teraz môžeme len spomenúť mená LCD kolíky. Uistite sa, že je dodržané rovnaké poradie.
LiquidCrystal lcd (RS, EN, D4, D5, D6, D7);
Existuje toľko druhov LCD displejov, ktoré sa líšia veľkosťou a povahou, takže vo funkcii void setup () najskôr určte typ LCD, ktorý v projekte používate. Tu sme použili 16x2 LCD displej.
lcd.začiatok (16, 2);
Ak chcete niečo vytlačiť na LCD displeji, uveďte v programe dve veci. Jednou je pozícia textu, ktorú je možné spomenúť pomocou riadku lcd.setCursor (), a druhou je obsah na tlač, ktorý je možné spomenúť pomocou lcd.print (). Tu nastavujeme kurzor na 1. riadok a 1. stĺpec.
lcd.setCursor (0,0);
Podobne to môžeme urobiť aj my
lcd.setCursor (0, 1); // nastavenie kurzora na 1. stĺpec 2. riadok
Rovnako ako vymazanie tabule po jej napísaní, mala by sa vymazať aj obrazovka LCD, akonáhle je na nej niečo napísané. To je možné vykonať pomocou nižšie uvedeného riadku
lcd.clear ();
Vo funkcii void loop () vezmite hodnotu potu pomocou funkcie analogRead () a uložte túto hodnotu do inej premennej a potom túto hodnotu zobrazte.
sensorValue = analogRead (sensorPin); lcd.setCursor (0, 0); lcd.print ("hodnota ADC:"); lcd.setCursor (10, 0); lcd.print (sensorValue);
Teraz preveďte túto hodnotu ADC na napätie iba jej vynásobením 3,3, pretože ide o najvyššie napätie, ktoré môžu kolíky dosiek TIVA akceptovať. Potom vydelenú hodnotu vydelíme číslom 4096.
lcd.setCursor (0, 1); lcd.print ("Napätia:"); napätia = (sensorValue * 3.3) / 4096; lcd.setCursor (10, 1); lcd.print (napätia);
Kompletný program nájdete na konci.
16 x 2 LCD displej s TIVA Launchpad
Keď je hardvér a kód pripravený, jednoducho pripojte dosku TIVA k počítaču a nahrajte kód do dosky. Podľa predchádzajúceho tutoriálu sa dozviete, ako nahrať kód na TIVA Launchpad.
Po načítaní kódu by sa mal zobraziť displej s nasledujúcimi údajmi.
Teraz stačí otočiť potenciometrom, aby ste zmenili hodnotu ADC, a uvidíte, že sa bude meniť aj zodpovedajúca hodnota napätia, ako je to znázornené na obrázku nižšie.
Kompletné kód a podrobne videá nájdete nižšie. Pokračujte a skúste zmeniť text zobrazovaný na LCD displeji.