- Wymagane materiały
- Krótkie wprowadzenie do wyświetlacza LCD 16 × 2 z matrycą punktową
- ADC w TIVA Launchpad
- Schemat obwodu i połączenia
- Programowanie TIVA TM4C Launchpad dla LCD przy użyciu Energia IDE
- Wyświetlacz LCD 16x2 z TIVA Launchpad
W poprzednim samouczku zaczęliśmy od zapoznania się z TIVA TM4C Launchpad i jak sterować jego pinami wejścia i wyjścia cyfrowego za pomocą Energia IDE. Teraz w tym samouczku dowiemy się o połączeniu wyświetlacza LCD 16 × 2 z matrycą punktową z tą płytką w celu wyświetlania przydatnych informacji i danych z czujników.
Wyświetlacz LCD 16x2 to większość z nas zetknęłaby się z tym albo za pośrednictwem publicznych PCO, albo używała go w innych projektach elektronicznych. 16x2 LCD to niedrogi moduł wyświetlacza, który jest bardzo przydatny we wszystkich aplikacjach elektronicznych do wyświetlania danych lub innych informacji debugowania. Więc tutaj łączymy wyświetlacz LCD 16x2 z TIVA C Series TM4C123G LaunchPad. Tutaj pokażemy wartości ADC i poziomy napięcia na wyświetlaczu LCD. Potencjometr służy do zmiany wartości ADC. Dowiedz się więcej o wyświetlaczu LCD 16x2 i jego pinach tutaj.
Wymagane materiały
- TIVA TM4C LaunchPad firmy Texas Instruments
- Wyświetlacz LCD z matrycą punktową 16 × 2
- Przewody łączące
Krótkie wprowadzenie do wyświetlacza LCD 16 × 2 z matrycą punktową
Jak powiedziano wcześniej, Energia IDE zapewnia piękną bibliotekę, która sprawia, że interfejs jest bułką z masłem, dlatego nie jest obowiązkowa wiedza o module wyświetlacza. Ale czy nie byłoby interesujące pokazać, czego używamy!
Nazwa 16 × 2 oznacza, że wyświetlacz ma 16 kolumn i 2 rzędy, które razem (16 * 2) tworzą 32 pola. Jedno pudełko wyglądałoby mniej więcej tak na poniższym obrazku
Pojedyncze pudełko ma 40 pikseli (punktów) z porządkiem matrycy 5 wierszy i 8 kolumn, te 40 pikseli razem tworzy jeden znak. Podobnie, 32 znaki można wyświetlić we wszystkich polach. Teraz spójrzmy na pinouty.
Wyświetlacz LCD ma łącznie 16 pinów, jak pokazano powyżej, można je podzielić na cztery grupy, jak poniżej
Piny źródłowe (1, 2 i 3): Te styki zapewniają moc i poziom kontrastu wyświetlacza
Piny sterujące (4, 5 i 6): Te szpilki ustawiają / sterują rejestrami w IC interfejsu LCD (więcej można znaleźć w linku poniżej)
Piny danych / poleceń (7 do 14): Te szpilki dostarczają danych, jakie informacje powinny być wyświetlane na wyświetlaczu LCD.
Piny LED (15 i 16): Te szpilki służą do podświetlenia podświetlenia LCD w razie potrzeby (opcjonalnie).
Ze wszystkich tych 16 pinów tylko 10 pinów jest obowiązkowych do prawidłowego działania wyświetlacza LCD, jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o tych wyświetlaczach LCD. Przejdź do tego artykułu LCD.
Sprawdź również połączenie wyświetlacza LCD 16x2 z wieloma innymi mikrokontrolerami
- Połączenie wyświetlacza LCD 16x2 z mikrokontrolerem Atmega16 AVR w trybie 4-bitowym
- Połączenie LCD z mikrokontrolerem PIC przy użyciu MPLABX i XC8
- Połączenie wyświetlacza LCD 16x2 z STM32F103C8T6
- Połączenie LCD z MSP430G2 LaunchPad
- Połączenie LCD z mikrokontrolerem 8051
- Połączenie wyświetlacza LCD 16x2 z Arduino
- Interfejs LCD 16x2 z Raspberry Pi przy użyciu Pythona
ADC w TIVA Launchpad
Potencjometr zapewnia wyjście analogowe, więc nie można go podłączyć do styków cyfrowych Launchpada. Zatem piny analogowe lub ADC MCU są używane do połączenia dowolnego czujnika, którego wyjście ma charakter analogowy. TIVA TM4C ma 2 kanały ADC z 12-bitowym wyjściem, co oznacza, że wartości analogowe z czujnika lub potencjometru mogą być mapowane od 0 do 2 ^ 12 (4096) w celu konwersji ich na wartości cyfrowe. Aby dowiedzieć się więcej o konwersji analogowo-cyfrowej w mikrokontrolerze, kliknij łącze.
W TIVA Launchpad znajduje się 12 analogowych pinów wejściowych (A0-A11), jak pokazano na poniższym obrazku.
Schemat obwodu i połączenia
Kompletny schemat obwodu łączący wyświetlacz LCD z matrycą punktową 16 × 2 z TIVA Launchpad TM4C pokazano poniżej.
Jednym z głównych ograniczeń podczas łączenia tych LCD jest napięcie robocze. Wyświetlacz LCD ma napięcie robocze + 5V natomiast TM4C działa tylko z 3.6V. Na szczęście dla nas pin danych interfejsu LCD IC (HD44780U) ma szerokie napięcie robocze od 2,7 V do 5,5 V. Musimy więc martwić się tylko o Vdd (pin 2) LCD, podczas gdy piny danych mogą pracować nawet z 3,6 V.
Płytka TIVA domyślnie nie posiada pinu + 5V, więc do działania LCD należy użyć zewnętrznego zasilacza. Użyj zasilacza z płyty Arduino lub użyj regulatora napięcia 7805. Upewnij się, że masa zasilania jest połączona z masą płyty TIVA.
Poniżej znajduje się tabela pokazująca połączenia między wyświetlaczem LCD a TIVA Launchpad
| Nazwa pinu wyświetlacza LCD | TIVA Launchpad |
| Vss | Ziemia |
| Vdd | Zasilanie + 5V |
| Rs | Pin PC_6 TIVA |
| R / W | Ziemia |
| Włączyć | Pin PB_7 TIVA |
| D4 | Pin PA_2 TIVA |
| D5 | Pin PA_3 TIVA |
| D6 | Pin PA_4 TIVA |
| D7 | Pin PB_6 TIVA |
Aby wyświetlić wartości potencjometru na LCD, podłącz wyjście Pot do dowolnego pinu analogowego (PE2).
Programowanie TIVA TM4C Launchpad dla LCD przy użyciu Energia IDE
Przed przystąpieniem do objaśniania zanotuj szpilki, które są używane w tym projekcie. Spójrz na schemat połączeń i schemat wyprowadzeń TIVA podany powyżej. Kompletny kod z działającym filmem znajduje się na końcu tego samouczka.
Energia IDE jest domyślnie dostarczana z biblioteką dla 16x2 LCD (LiquidCrystal). Jeśli go nie ma, pobierz go z tego linku github i wklej go w folderze bibliotek w Energia IDE.
Następnie uruchom program dodając bibliotekę dla LCD i definiując do niej pinezki
#zawierać
Następnym krokiem jest wspomnieć, szpilki do którego LCD jest podłączone do, jak już nazwał ją za pomocą #define możemy teraz po prostu wymienić nazwiska szpilki LCD. Upewnij się, że przestrzegana jest ta sama kolejność.
LiquidCrystal lcd (RS, EN, D4, D5, D6, D7);
Jest tak wiele typów wyświetlaczy LCD różniących się rozmiarem i naturą, więc w funkcji void setup () należy najpierw określić typ wyświetlacza LCD, którego używasz w projekcie. Tutaj zastosowaliśmy wyświetlacz LCD 16x2.
lcd.begin (16, 2);
Aby wydrukować coś na wyświetlaczu LCD, wspomnij o dwóch rzeczach w programie. Jedna to pozycja tekstu, o której można wspomnieć za pomocą linii lcd.setCursor (), a druga to treść do wydrukowania, o której można wspomnieć za pomocą lcd.print (). Tutaj są ustawienie kursora 1 st rzędu i 1 ul kolumny.
lcd.setCursor (0,0);
Podobnie możemy to zrobić
lcd.setCursor (0, 1); // aby ustawić kursor w pierwszej kolumnie, drugim wierszu
Podobnie jak wymazywanie tablicy po napisaniu na niej, wyświetlacz LCD również powinien zostać wymazany, gdy coś na nim zostanie napisane. Można to zrobić za pomocą poniższej linii
lcd.clear ();
W pustej pętli () funkcji, należy wartość naczyniu z zastosowaniem analogRead () funkcję i przechowuje tę wartość w innej zmiennej, a następnie wyświetlenie tej wartości.
sensorValue = analogRead (sensorPin); lcd.setCursor (0, 0); lcd.print ("Wartość ADC:"); lcd.setCursor (10, 0); lcd.print (sensorValue);
Teraz zamień tę wartość ADC na napięcie, po prostu mnożąc ją przez 3,3, ponieważ jest to najwyższe napięcie, które może zaakceptować piny płyt TIVA. Następnie podziel pomnożoną wartość przez 4096.
lcd.setCursor (0, 1); lcd.print ("Napięcia:"); napięcia = (sensorValue * 3,3) / 4096; lcd.setCursor (10, 1); lcd.print (napięcia);
Kompletny program można znaleźć na końcu.
Wyświetlacz LCD 16x2 z TIVA Launchpad
Gdy sprzęt i kod są gotowe, wystarczy podłączyć płytkę TIVA do komputera i załadować kod do płytki. Postępuj zgodnie z poprzednim samouczkiem, aby dowiedzieć się, jak przesłać kod do TIVA Launchpad.
Po załadowaniu kodu powinieneś zobaczyć ekran pokazujący następujące.
Teraz wystarczy obrócić potencjometr, aby zmienić wartość ADC, a zobaczysz, że odpowiednia wartość napięcia również będzie się zmieniać, jak pokazano na poniższym obrazku.
Kompletny kod i szczegółowego wideo można znaleźć poniżej. Śmiało i spróbuj zmienić tekst wyświetlany na wyświetlaczu LCD.