Kit de treinamento LCD: 6 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

Alguns anos atrás, fui apresentado ao mundo do Arduino. Fiquei fascinado com o fato de que você pode fazer as coisas funcionarem apenas digitando algumas linhas de código. Não gosta de como funciona? Altere algumas linhas de código e pronto. Assim que adquiri meu primeiro Arduino, como qualquer outro amador entusiasmado, tentei todos os exemplos de circuitos básicos desde piscar um LED até exibir meu nome em um display LCD 16 x 2. Existem muitos tutoriais na Internet junto com o código. Basta copiar e colar o código e seu circuito estará instalado e funcionando. Conforme o tempo passava, comecei a brincar com componentes mais complexos, como telas OLED, sensores, etc.

Depois de me divertir um pouco com o Arduino, percebi que algumas coisas não estão completas. O que lcd.print ("Hello, World!") Realmente faz? O que cada pino da tela faz? Como o microcontrolador do Arduino se comunica com o monitor? Simplesmente ignoramos isso porque uma tarefa complexa de fazer um componente como esses funcionar é simplificada para nós com a ajuda de uma Biblioteca! Uma biblioteca é uma coleção de um conjunto predefinido de instruções. A maioria das informações está oculta nessas bibliotecas. Quando o programa principal atinge a função como lcd.print, o programa pula para a biblioteca, procura a função e a executa. Após a execução, ele retorna ao programa principal. No exemplo acima, você pode ter encontrado essas linhas no programa #include. A biblioteca usada aqui é LiquidCrystal.

Embora o programa principal se torne pequeno e fácil de entender, ele oculta muitas informações e pode ser confuso para iniciantes como nós. Portanto, neste Instructable vamos tentar rodar um Display LCD mas SEM um microcontrolador! Sim, VOCÊ vai ser o microcontrolador. Isso nos ajudará a saber todas as tarefas que um microcontrolador faz para exibir um texto na tela.

Vamos voltar ao básico

Etapa 1: Coisas que você vai precisar

1) Visor LCD 16 x 2 x1

2) Chaves de alternância SPDT x8

3) Botão de pressão momentâneo x1

4) Chave deslizante x1

5) Potenciômetro de 1k x1

6) Placa de breakout micro USB x1

7) Caixa de proteção do projeto x1

Etapa 2: Conheça o seu LCD

O monitor LCD 16 x 2 mais conhecido no mundo dos hobby terá 16 pinos. Estaremos usando o mesmo display para a demonstração. Antes de prosseguir, vamos dar uma olhada no que cada um dos 16 pinos faz.

LOW - Conectando o pino ao aterramento.

ALTO - Conectando o pino a + 5V.

Pino 1: GND

Conecte o pino ao aterramento.

Pino 2: VCC

Conecte o pino a + 5V.

Pino 3: ajuste de contraste

O contraste do LCD pode ser ajustado fornecendo uma tensão a este pino entre 0V e 5V. Isso pode ser feito com a ajuda de um potenciômetro.

Pino 4: Seleção de Registro (RS)

O display tem dois registros viz. Registro de dados e registro de instruções que podem ser selecionados com a ajuda deste pino. Puxe o pino para baixo para selecionar o registro de instrução e para alto para selecionar o registro de dados.

O registro de instrução é usado para enviar instruções, como iniciar a exibição, limpar a exibição, etc., enquanto o registro de dados é usado para enviar caracteres ASCII na tela.

Pino 5: Leitura / Gravação (R / W)

Este pino permite que você escreva ou leia o registro selecionado. Puxe o pino para baixo para escrever ou para cima para ler.

Pino 7 a Pino 14: DB0 - DB7

Estes são os bits de dados de 0 a 7 que representam um número binário de 8 bits.

Pino 6: Habilitar (E)

Depois de definir todos os pinos acima conforme desejado, um pulso de alto a baixo nesse pino alimentará todas as informações na tela.

Pino 15: LED + 5V

Pino 16: LED GND

Os pinos 15 e 16 são para o LED de luz de fundo. Conecte os pinos 15 e 16 a + 5V e GND respectivamente.

Etapa 3: Preparando o Gabinete e Layout

Escolha uma caixa de proteção de projeto adequada. O meu tem uma dimensão de 20x15x4 cm. Planeje o layout dos componentes a serem instalados na caixa conforme mostrado na imagem. Seja criativo na escolha do layout, desde que seja sensato. Na verdade, reutilizei esta caixa que foi originalmente usada em algum outro projeto. Já tinha algumas ranhuras e furos e então tive que planejar o layout de acordo com ela.

8x interruptores SPDT para D0 - D7.

1x botão momentâneo para ativar

1x interruptor deslizante para selecionar entre instrução e registro de dados.

1x 1k Ohm Pot para contraste.

Etapa 4: Tempo para a fiação

Consulte o diagrama esquemático anexado aqui.

A placa de breakout micro USB tem 5 terminais dos quais usaremos apenas dois viz. VBUS (+ 5V) e GND, pois estamos usando USB apenas para alimentação.

Conecte todos os terminais superiores das chaves de alternância, conforme mostrado na imagem. Este será conectado ao GND. Da mesma forma, conecte todos os terminais inferiores juntos. Isso será conectado a + 5V. Conecte o terminal do meio da primeira chave ao D7 (pino 14) no LCD. Da mesma forma, o terminal do meio do segundo interruptor para D6 (pino 13) e assim por diante até D0 (pino 7).

Conecte qualquer terminal do botão de pressão a + 5V. Conecte o outro terminal ao GND por meio de um resistor de 1k. Conecte o mesmo terminal para ativar (pino 6) no LCD. Conecte um capacitor eletrolítico de 100uF na chave com o lado negativo do capacitor conectado ao terminal com o resistor conectado a ele.

Conecte o pino do meio da chave deslizante ao pino 4 no LCD e os terminais inferior e superior a + 5V e GND respectivamente.

Conecte os dois terminais externos do potenciômetro a + 5V e GND respectivamente e o pino do meio ao ajuste de contraste (pino 3) no LCD.

Conecte os pinos 1, 5 e 16 no LCD ao GND

Conecte os pinos 2 e 15 a + 5V.

Etapa 5: Trabalhando

O LCD real é controlado por um IC chamado HD44780U, que pode ser visto como uma mancha preta na parte traseira do módulo LCD. É um controlador / driver de tela de cristal líquido. A ficha técnica para este driver pode ser encontrada aqui.

Para fazer o LCD funcionar, temos que seguir alguns passos. Isso inclui inicializar o LCD fornecendo um conjunto de instruções seguido pelos dados reais (caracteres). Todas as informações podem ser encontradas na ficha técnica. Mas, por enquanto, vou dar uma rápida demonstração de como digitar OLÁ! no display.

Nota: 0 significa BAIXO (GND)

1 significa ALTO (+ 5V)

Primeiro, ligue a energia. A luz de fundo do LCD deve acender.

Etapa 1: Como enviaremos instruções, o Registro de instruções (IR) deve ser selecionado usando o botão deslizante.

Etapa 2: a seguir, definiremos os bits usando as chaves de alternância como 00001111, conforme mostrado. Isso ligará o display, o cursor e o piscar do cursor. Pressione o botão de ativação. Agora você deve conseguir ver o cursor piscando no canto superior esquerdo da tela. Ajuste o contraste usando o potenciômetro, se necessário.

Etapa 3: defina as chaves de alternância como 00110000 conforme mostrado e pressione Ativar. Isso definirá a exibição para aceitar dados de 8 bits, habilite primeiro das duas linhas e defina o tamanho da fonte para 5x8.

Etapa 4: coloque o botão deslizante em Data Register (DR) para que possamos enviar alguns caracteres.

Consulte o documento em anexo para descobrir os bits de cada personagem

Etapa 5: para exibir H, defina as chaves de alternância para 01001000 e pressione ativar. Repita o mesmo para todos os personagens.

Etapa 6: para exibir E, defina as chaves de alternância para 01000101 e pressione habilitar.

Etapa 7: para exibir L, defina as chaves de alternância para 01001100 e pressione habilitar duas vezes.

Etapa 8: para exibir O, defina as chaves de alternância para 01001111 e pressione ativar.

Etapa 9: Para exibir!, Defina as chaves de alternância para 00100001 e pressione ativar.

Bem feito! Você deve ver agora OLÁ! na tela.

Etapa 6: Divirta-se

Acabamos de aprender que apenas para digitar algumas letras no visor existem muitas etapas envolvidas no processo. Desta forma, podemos aprender o que um microcontrolador faz para se comunicar com os monitores. Acabamos de ver algumas instruções dentre muitas. Você pode se divertir com isso e aprender ao longo do caminho!

Agora podemos entender como e por que as bibliotecas são criadas e também o trabalho árduo que está por trás da criação de uma biblioteca para um dispositivo.

Obrigado por ficar até o fim. Espero que todos vocês amem este projeto e aprendam algo novo hoje. Deixe-me saber se você fizer um para você. Inscreva-se no meu canal no YouTube para mais projetos futuros. Obrigado mais uma vez!

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