- Potřebné materiály
- Krátký úvod do 16 × 2 Dot matrix LCD displeje
- ADC v TIVA Launchpadu
- Schéma zapojení a zapojení
- Programování TIVA TM4C Launchpad pro LCD pomocí Energia IDE
- 16x2 LCD displej s TIVA Launchpad
V předchozím tutoriálu jsme začali s učením o TIVA TM4C Launchpad a o tom, jak ovládat jeho digitální vstupní a výstupní piny pomocí Energia IDE. Nyní se v tomto tutoriálu dozvíme o propojení 16 × 2 Dot matrix LCD displeje s touto deskou pro zobrazení užitečných informací a dat ze senzorů.
16x2 LCD displej je většina z nás, na kterou by narazili buď prostřednictvím veřejných PCO, nebo by jej použili v jiných projektech elektroniky. 16x2 LCD je levný zobrazovací modul, který je velmi užitečný pro jakékoli aplikace elektroniky pro zobrazení dat nebo jiných ladicích informací. Takže tady provádíme propojení 16x2 LCD displeje s TIVA C Series TM4C123G LaunchPad. Zde ukážeme hodnoty ADC a úrovně napětí na LCD displeji. Je připojen potenciometr, který mění hodnoty ADC. Další informace o 16x2 LCD displeji a jeho pinech naleznete zde.
Potřebné materiály
- TIVA TM4C LaunchPad od společnosti Texas Instruments
- 16 × 2 Dot matrix LCD displej
- Připojovací vodiče
Krátký úvod do 16 × 2 Dot matrix LCD displeje
Jak již bylo řečeno, Energia IDE poskytuje nádhernou knihovnu, která dělá rozhraní hračkou, a proto není povinné vědět o zobrazovacím modulu nic. Nebylo by ale zajímavé ukázat, co používáme !!
Název 16 × 2 znamená, že displej má 16 sloupců a 2 řádky, které dohromady (16 * 2) tvoří 32 polí. Jedna krabice by na obrázku níže vypadala nějak takto
Jedno pole má 40 pixelů (teček) s maticovým řádem 5 řádků a 8 sloupců, těchto 40 pixelů dohromady tvoří jeden znak. Podobně lze pomocí všech polí zobrazit 32 znaků. Nyní se podívejme na pinouts.
Displej LCD má celkem 16 pinů, jak je znázorněno výše, lze je rozdělit do čtyř skupin následujícím způsobem
Zdrojové kolíky (1, 2 a 3): Tyto kolíky dodávají energii a úroveň kontrastu pro displej
Ovládací piny (4, 5 a 6): Tyto piny nastavují / řídí registry v IC rozhraní IC (více najdete v odkazu níže)
Datové / příkazové piny (7 až 14): Tyto piny poskytují údaje o tom, jaké informace by se měly zobrazovat na LCD.
Kolíky LED (15 a 16): Tyto kolíky se v případě potřeby používají k podsvícení LCD displeje (volitelné).
Ze všech těchto 16 pinů je pro správnou funkci LCD povinně použito pouze 10 pinů, pokud se chcete dozvědět více o těchto LCD displejích, přejděte na tento článek o LCD.
Zkontrolujte také propojení 16x2 LCD displeje s mnoha dalšími mikrokontroléry
- Rozhraní 16x2 LCD s mikrokontrolérem Atmega16 AVR ve 4bitovém režimu
- Rozhraní LCD s mikrokontrolérem PIC pomocí MPLABX a XC8
- Rozhraní 16x2 LCD s STM32F103C8T6
- Propojení LCD s MSP430G2 LaunchPad
- Rozhraní LCD s mikrokontrolérem 8051
- Propojení 16x2 LCD s Arduino
- 16x2 LCD rozhraní s Raspberry Pi pomocí Pythonu
ADC v TIVA Launchpadu
Potenciometr poskytuje analogový výstup, takže jej nelze připojit k digitálním pinům Launchpadu. Analogové nebo ADC piny MCU se tedy používají k propojení jakéhokoli senzoru, jehož výstup je analogové povahy. TIVA TM4C má 2 kanály ADC s 12bitovým výstupem, což znamená, že analogové hodnoty ze snímače nebo potenciometru lze mapovat mezi 0 až 2 ^ 12 (4096), aby je bylo možné převést na digitální hodnoty. Chcete-li se dozvědět více o analogově-digitálním převodu v mikrokontroléru, klikněte na odkaz.
V TIVA Launchpadu je 12 analogových vstupních pinů (A0-A11), jak je znázorněno na obrázku níže.
Schéma zapojení a zapojení
Kompletní schéma zapojení rozhraní 16 × 2 Dot matrix LCD displeje s TIVA Launchpad TM4C je uvedeno níže.
Jedním z hlavních omezení při propojování těchto LCD je provozní napětí. LCD displej má provozní napětí + 5V, zatímco TM4C pracuje pouze s 3,6. Naštěstí pro nás má datový kolík IC rozhraní LCD (HD44780U) široké provozní napětí 2,7 V až 5,5 V. Musíme se tedy starat pouze o Vdd (pin 2) LCD, zatímco datové piny mohou fungovat i při 3,6V.
Deska TIVA ve výchozím nastavení nemá pin + 5V, proto by měl být k fungování LCD použit externí napájecí zdroj. Buď použijte napájení z desky Arduino, nebo použijte regulátor napětí 7805. Ujistěte se, že jste připojili uzemnění napájecího zdroje k uzemnění desky TIVA.
Níže je tabulka zobrazující spojení mezi LCD a TIVA Launchpad
| Název pinu LCD | Launchpad TIVA |
| Vss | Přízemní |
| Vdd | + 5V napájení |
| Rs | Pin PC_6 z TIVA |
| R / W | Přízemní |
| Umožnit | Připněte PB_7 na TIVA |
| D4 | Pin PA_2 z TIVA |
| D5 | Pin PA_3 z TIVA |
| D6 | Pin PA_4 z TIVA |
| D7 | Připněte PB_6 na TIVA |
Chcete-li zobrazit hodnoty potenciometru na LCD, připojte výstup Pot na jakýkoli analogový pin (PE2).
Programování TIVA TM4C Launchpad pro LCD pomocí Energia IDE
Než budete pokračovat s vysvětlením, poznamenejte si piny, které jsou použity v tomto projektu. Podívejte se na schéma zapojení a schéma zapojení TIVA uvedené výše. Na konci tohoto kurzu je přiložen kompletní kód s fungujícím videem.
Energia IDE je ve výchozím nastavení dodávána s knihovnou pro 16x2 LCD (LiquidCrystal). Pokud není k dispozici, stáhněte si jej z tohoto odkazu github a vložte jej do složky knihoven Energia IDE.
Poté spusťte program zahrnutím knihovny pro LCD a definováním jeho kolíků
#zahrnout
Dalším krokem je, aby zmínit piny, ke kterému je LCD připojené na, jak jsme již pojmenoval jej pomocí #define nyní můžeme jen zmínit jména LCD kolíky. Ujistěte se, že je dodrženo stejné pořadí.
LiquidCrystal lcd (RS, EN, D4, D5, D6, D7);
Existuje tolik typů LCD displejů, které se liší velikostí a povahou, takže ve funkci void setup () nejprve určete typ LCD, který v projektu používáte. Zde jsme použili 16x2 LCD displej.
lcd.begin (16, 2);
Chcete-li něco vytisknout na LCD, uveďte v programu dvě věci. Jedním z nich je pozice textu, který lze zmínit pomocí řádku lcd.setCursor (), a druhým je obsah pro tisk, který lze zmínit pomocí lcd.print (). Zde nastavujeme kurzor na 1. řádek a 1. sloupec.
lcd.setCursor (0,0);
Podobně můžeme také udělat
lcd.setCursor (0, 1); // nastavení kurzoru na 1. sloupec 2. řádek
Stejně jako vymazání tabule po napsání na ni by měl být vymazán také LCD displej, jakmile je na ní něco napsáno. Toho lze dosáhnout pomocí níže uvedeného řádku
lcd.clear ();
V void loop () funkci, mít hodnotu hrnec pomocí analogRead () funkci a tuto hodnotu uložit do jiné proměnné a poté zobrazí tuto hodnotu.
sensorValue = analogRead (sensorPin); lcd.setCursor (0, 0); lcd.print ("hodnota ADC:"); lcd.setCursor (10, 0); lcd.print (sensorValue);
Nyní převeďte tuto hodnotu ADC na napětí pouhým vynásobením hodnotou 3,3, protože jde o nejvyšší napětí, které mohou kolíky desek TIVA přijmout. Poté rozdělte vynásobenou hodnotu na 4096.
lcd.setCursor (0, 1); lcd.print ("Napětí:"); napětí = (sensorValue * 3.3) / 4096; lcd.setCursor (10, 1); lcd.print (napětí);
Kompletní program najdete na konci.
16x2 LCD displej s TIVA Launchpad
Jakmile je hardware a kód připraven, jednoduše připojte desku TIVA k počítači a nahrajte kód do desky. Postupujte podle předchozího kurzu a zjistěte, jak nahrát kód na TIVA Launchpad.
Jakmile je kód nahrán, měli byste vidět displej zobrazující následující.
Nyní stačí otočit potenciometrem, abyste změnili hodnotu ADC, a uvidíte, že se bude měnit i odpovídající hodnota napětí, jak je znázorněno na následujícím obrázku.
Kompletní kód a podrobně videa naleznete níže. Pokračujte a zkuste změnit text zobrazovaný na LCD displeji.