Подключение lcd дисплея nokia 5110.
Ранее в этом блоге было рассмотрено несколько ЖК-дисплеев / индикаторов и их использование из Arduino. Существенным их недостатком является довольно большой размер, а также вес. Зачастую это не является проблемой. Например, если вы собираете DIY паяльную станцию в самодельном корпусе, там как-то без разницы, какого размера дисплей. С другой стороны, если вам нужен дисплей, скажем, на квадрокоптере , тут вес и размер становятся критически важными. Поэтому сегодня мы научимся работать с очень маленьким и легким экранчиком от телефона Nokia 5110.
Примечание: Другие посты по теме экранчиков — Научился выводить текст на ЖК-индикатор из Arduino , Об использовании экранчиков 1602 с I2C-адаптером , Работаем с LCD на базе HD44780 без библиотек , и Цифровой термометр из ЖК-матрицы, TMP36 и Arduino .
Не беспокойтесь, покупать эффективно не существующий нынче телефон Nokia 5110, выковыривать из него экранчик и выбрасывать все остальные детали не придется. Экранчик от Nokia 5110 являются очень распространенным самостоятельным модулем для радиолюбителей и стоит где-то от 2 до 5$, в зависимости от магазина. В России модуль можно купить, например, на tpai.ru , arduino-kit.ru , amperkot.ru , compacttool.ru , chipster.ru или electromicro.ru . Ну и, конечно же, по самой низкой цене экранчики продаются на AliExpress, но придется подождать месяц или два, пока они придут из Китая.
Как это часто бывает в мире Arduino, для модуля уже существуют готовые библиотеки, и не одна. Мне понравилась библиотека LCD5110, выложенная на сайте rinkydinkelectronics.com. У этой библиотеки есть две версии. Первая называется LCD5110_Basic . Она попроще и способна выводить только текст шрифтами разного размера. Есть возможность создания собственных шрифтов. Вторая версия называется LCD5110_Graph . Она имеет все возможности первой библиотеки и в дополнение к ним умеет рисовать отрезки, прямоугольники, круги и так далее.
В рамках этого поста будет использована LCD5110_Basic. Обе библиотеки прекрасно документированы и имеют множество примеров использования, так что при необходимости в LCD5110_Graph вы без труда разберетесь самостоятельно. Стоит однако отметить, что чтобы LCD5110_Basic компилировалась без warning’ов, мне пришлось внести пару небольших правок в ее код.
Итак, пример использования библиотеки:
#include
extern
uint8_t
BigNumbers
;
extern
uint8_t
MediumNumbers
;
extern
uint8_t
SmallFont
;
/* SCK / CLK, MOSI / DIN, DC, RST, CS */
LCD5110 lcd(2
, 3
, 4
, 6
, 5
)
;
void
setup()
{
lcd.InitLCD
()
;
}
int
ctr =
0
;
void
loop()
{
lcd.clrScr
()
;
Lcd.setFont
(BigNumbers)
;
lcd.printNumI
(ctr, RIGHT, 0
)
;
Lcd.setFont
(MediumNumbers)
;
lcd.printNumF
(12.34
, 2
, RIGHT, 24
)
;
Lcd.setFont
(SmallFont)
;
lcd.print
("Line 1"
, 0
, 8
*
0
)
;
lcd.print
("Line 2"
, 0
, 8
*
1
)
;
lcd.print
("Line 3"
, 0
, 8
*
2
)
;
lcd.print
("L 4"
, 0
, 8
*
3
)
;
lcd.print
("L 5"
, 0
, 8
*
4
)
;
lcd.print
("0123456789ABCD"
, 0
, 8
*
5
)
;
Ctr +
=
5
;
if
(ctr >=
1000
)
ctr =
0
;
Delay(500
)
;
}
Как это выглядит в действии:
Надеюсь, что код разжевывать не требуется. Заметьте, что модуль питается от 3.3 В, но команды от Arduino при этом понимает нормально безо всяких преобразователей логических уровней. Соответственно, пины VCC (питание) и BL (подсветка) подключаем к 3.3 В, GND подключаем к земле, остальные пять пинов подключаем к цифровым пинам Arduino. Номера пинов передаем конструктору класса LCD5110 в соответствии с комментариями в приведенном коде.
Просто, не правда ли? Полную версию исходников к этой заметке вы найдете в этом репозитории на GitHub . Дополнения и вопросы, как всегда, всячески приветствуются.
Дополнение: Автор библиотеки для работы с экранчиком от Nokia 5110 также является автором библиотеки OLED_I2C, предназначенной для работы с не менее популярными OLED-экранчиками с I2C-интерфейсом. Пример использования OLED_I2C вы найдете в посте Используем джойстик от Sega Genesis в проектах на Arduino . Как можно было ожидать, эти две библиотеки имеют похожий интерфейс.
В этом уроке мы сначала покажем некоторые данные на экране Nokia 5110, а после выведем на него данные датчика DHT22. Мы собираемся связать ЖК-дисплей Nokia 5110 и Arduino. Вы изучите интерфейс Nokia 5110 Arduino с помощью двух примеров. Во-первых, мы просто покажем некоторые данные на экране, а во втором примере мы будем читать с датчика температуры и влажности DHT22 показатели и покажем их на ЖК-экране Nokia 5110.
Nokia 5110 LCD - отличный выбор для отображения данных. Это дешевле обычных ЖК и его очень легко использовать с микроконтроллерами. Вам просто нужно подключить несколько проводов и всё готово к работе.
Для подключения Nokia 5110 к Ардуино нам нужны будут сам экран с микроконтроллером и еще ряд деталей.
- Nokia 5110 LCD × 1
- Многооборотный прецизионный потенциометр - 1 кОм (25 витков) × 1
- Резистор 10 кОм × 4
- Резистор 1 кОм × 1
- Резистор 330 Ом × 1
- Перемычки × 1
- Макет (универсальный) × 1
Дополнительно нам понадобится программное обеспечение в виде , с которым вы скорее всего знакомы.
Распиновка Nokia 5110
Выводы Nokia 5110 LCD выглядит следующим образом:
RST
: пин сброса
SCE
: пин выбора чипа
D/C
: (Данные / Команда): это вывод выбора режима. LOW означает командный режим, а HIGH означает режим данных.
DN
(Data Pin): последовательные данные на входе
SCLK
: последовательный тактовый сигнал
VCC
: входное напряжение от 2,7 до 3,3 В
Светодиод
: этот светодиод является подсветкой. Входное напряжение 3,3 В
GND
: земля
Пример №1
В первом примере мы просто отобразим данные на ЖК-дисплее Nokia 5110. Принципиальная схема для соединения Nokia 5110 и Arduino показана ниже.
Схема соединения
Для работы Nokia 5110 LCD требуется 3,3 В, поэтому нам придется использовать резисторы для преобразования 5 В в 3,3 В. Если вы будете работать с Nokia 5110 без резисторов, экран будет работать, но срок службы ЖК-дисплея сократится.
- Подключите контакт 1 (контакт RST) к контакту 6 Arduino через резистор 10 кОм.
- Подключите контакт 2 (контакт SCE) к контакту 7 Arduino через резистор 1 кОм.
- Подсоедините контакт 3 (контакт D/C) к контакту 5 Arduino через резистор 10 кОм.
- Подсоедините контакт 4 (DIN контакт) к контакту 4 Arduino через резистор 10 кОм.
- Подсоедините контакт 5 (контакт CLK) к контакту 3 Arduino через резистор 10 кОм.
- Подсоедините контакт 6 (контакт VCC) к контакту 3,3 В Arduino.
- Подсоедините контакт 7 (светодиодный контакт) к среднему контакту потенциометра 1 кОм через резистор 330 Ом и подключите два других контакта к VCC и заземлению.
- Подсоедините контакт 8 (контакт GND) к заземлению Arduino.
Подключенный потенциометр используется для увеличения или уменьшения подсветки ЖК-дисплея. Вы можете подключить его к 3,3 В, если хотите, чтобы подсветка всегда была сильной, или вы можете подключить его к заземлению, если вы не хотите иметь подсветку.
Код
Скачайте библиотеку Nokia 5110 ниже.
Сам код первого примера:
#include
Прежде всего, мы подключаем библиотеку для Nokia 5110 LCD. Библиотека будет включать все команды, которые нам потребуются для ЖК-дисплея Nokia 5110. Затем мы объявили переменную с именем «lcd» типа PCD8544.
#include
Затем в функции setup (настройка) мы установили разрешение для Nokia 5110 LCD. ЖК-дисплей Nokia5110 имеет разрешение 84х48, поэтому мы установили разрешение 84х48 в Arduino IDE.
lcd.begin(84, 48);Затем в функции loop (цикл) мы сначала установили курсор на первую строку и напечатали «Добро пожаловать!» (WELCOME)..
Lcd.setCursor(0, 0); lcd.print(" WELCOME "); lcd.setCursor(0, 1); lcd.print(" To"); lcd.setCursor(0,2); lcd.print("сайт"); delay(200);
Пример №2
Во втором примере мы подключим датчик температуры и влажности DHT22 к Arduino и с помощью DHT22 будем считывать температуру, влажность и тепловой индекс. Затем мы покажем эти данные на ЖК-дисплее Nokia 5110. Принципиальная схема интерфейса Nokia 5110, Arduino и DHT22 приведена ниже.
Схема соединения
Соединения ЖК-дисплея Nokia 5110 с Arduino описаны в первом примере. Соедините контакты датчика DHT22 с Arduino, как показано на схеме выше:
- Контакт 1 DHT22 на 5В Arduino.
- Контакт 2 DHT22 к контакту 8 Arduino.
- Контакт 4 DHT22 к контакту заземления Arduino.
Код
Скачайте библиотеки Nokia 5110 и DHT ниже.
Код для второго примера ниже:
#include
Прежде всего, мы включили библиотеки для Nokia 5110 LCD и датчика температуры и влажности DHT22. После этого мы инициализировали контакт 8 для DHT22 (DHTPIN 8) и определили тип датчика DHT. Также доступны другие модели датчиков DHT, но мы использовали DHT22 из-за его высокой точности. Затем мы объявили переменную «lcd» типа PCD8544 для ЖК-дисплея и переменную «dht» типа DHT для датчика DHT22.
#include
Затем в функции настройки setup мы установили разрешение для Nokia 5110 LCD. ЖК-дисплей Nokia5110 имеет разрешение 84х48, поэтому мы установили разрешение 84х48 в Arduino IDE. После этого мы начали получать данные с датчика DHT22 с помощью команды dht.begin() .
Lcd.begin(84, 48); dht.begin();
В функции цикла loop мы читаем значения влажности, температуры и индекса тепла из DHT22 и сохраняем в переменных. В конце мы напечатали их на ЖК-экране Nokia 5110.
Float hum = dht.readHumidity(); float temp = dht.readTemperature(); float fah = dht.readTemperature(true); . . . lcd.setCursor(0,4); lcd.print("Hi: "); lcd.print(heat_index); lcd.println(" *F ");
Для неопытных пользователей, желающих самостоятельно создавать системы управления роботизированными устройствами или средства автоматики, на рынке IT-услуг предлагаются различные аппаратные модули и их модификации. Как правило, такие устройства имеют простую архитектуру с правом копирования и прилагающимся к ним программному обеспечению в виде простых утилит. Подобные изделия могут использоваться как самостоятельно, так и подключаться к другим компьютерным системам через проводные или беспроводные интерфейсы.
Плюсы работы с графическими дисплеями
Ранее графические монохромные дисплеи использовались очень широко в производстве сотовых телефонов.
Компания Nokia выпустила огромное количество различных моделей, оснащенных таким экраном. Времена тех телефонов прошли, но дисплеи не исчезли с рынка и продолжают активно использоваться по настоящее время. Они оказались незаменимыми и, кроме того, дешевыми приборами для вывода текстовой и дисплеи работают за счет создания на экранах матриц точек, которые и высвечивают изображение. Они экономят ресурсы и время, при этом отображая большое количество информации и расходуя малое количество энергии. Существует огромное количество различных областей, где могут использоваться устройства Nokia 5110: фото-, видео-, телеаппаратуре, медицине, и во многих других отраслях.
Перед описанием порядка подключения дисплея Nokia к аппаратному модулю Arduino необходимо привести краткое представление данных устройств.
Преимущества использования Arduino Uno
Было создано множество платформ и микроконтроллеров, являющихся аналогами представленной в данной статье платформы Arduino. Одни из таких аналогов - Netmedia"s BX-24, Parallax Basic Stamp и многие другие. Однако остановимся на Arduino Uno, так как этот конструктор имеет ряд преимуществ перед остальными контроллерами. На них и стоит обратить внимание при выборе платформы для работы. В первую очередь это низкая стоимость данных устройств. Модели с этим программным обеспечением стоят менее 45 долларов, а при желании могут быть собраны вручную, так как обладают довольно простой конструкцией. Вторым пунктом стоит отметить, что платформы Arduino могут работать со всеми операционными системами: Windows, Linux, а также Macintosh OSX, тогда как все остальные ограничиваются работой исключительно с Windows.
Описание Arduino Uno
Arduino Uno - платформа для разработки и программирования различных устройств, которая имеет 14 цифровых входов и выходов, 6 аналоговых входов, несколько разъемов (USB, ICSP, силовой) и кнопку, которая имеет функцию перезагрузки устройства. В данную платформу встроен предохранитель, препятствующий короткому замыканию и обеспечивающий безопасную работу с USB-кабелем. Он срабатывает, когда через USB-порт проходит более 500 мА тока. По сравнению с универсальными компьютерами, Arduino Uno намного плотнее взаимодействует с окружающей физической средой. Платформа построена на печатной плате и предназначена для работы с открытым кодом. Ею могут воспользоваться как студенты и любители, так и профессионалы, которые могут расширять и дополнять модели по своему усмотрению и свободно работать с открытым кодом. Платформа спроектирована таким образом, чтобы в нее без труда можно было добавить новые компоненты. Конструкция предполагает выбор разработчиком самостоятельного использования устройства, поэтому не помещена в корпус и не имеет жесткой привязки к монтажу.
Описание дисплея Nokia 5110
Графический дисплей Nokia 5110 - бюджетный монохромный дисплей с диагональю 1.6", который позволяетт отображать не только текстовую информацию, но и рисунки. Его разрешение - 48х84 px, а напряжение, при котором он может работать - 2,7-5 В. Информация на экран выводится вертикальными блоками. Их высота - восемь пикселей, в ширину размер экрана составляет шесть строк. На задней панели имеются обозначения каждого контакта, что не позволит пользователям ошибиться в их расположении.
Наверное, у меня, как и у всех Arduino-строителей, появилась какая-то бредовая идея в голове. Заказал в Китае все необходимые детали. Ждать пришлось очень долго, но тут раньше срока был доставлен клон платы Arduino Uno и LCD-дисплей Nokia 5110 . Так как до этого с электроникой и программированием я был не знаком, решил не терять время зря и начал учиться выводить информацию на данный модуль.
Первым делом я загуглил и попал на публикацию «Arduino, модуль Nokia 5110 LCD и кириллица» от автора . И тут я понял, что всё, что раньше задумал, будет не так уже и просто сделать.
С кириллицей я разобрался, там все просто, не буду копипастить прошлый пост, а вот с картинками действительно проблема. Стоит задача: нужно нарисовать картинку и залить ее на дисплей. Столкнулся с первой проблемой, зашел в среду программирования Arduino я увидел, что там нет такой штуки как «Вставить - Изображения», а нужно картинку записать определенным кодом в hex системе исчисления . Нашел несколько редакторов, но не тут то было. Картинка адекватно не отображается. Я начал искать проблемы что может быть.
Методом кучей экспериментов, попыток и проб получился алгоритм которым я с вами поделюсь:
1) Нужно получить саму картинку, в черно-белом формате.bmp с расширением 84 х 48 пикселей.
Сделать это можно кучей способами почти у каждом графическом редакторе есть функция «Cохранить как» где указываем необходимые параметры.
Я делал в corelDRAW . Получаем что-то похожее. Нужно уточнить, что имя картинки обязательно должно сохранено латинской раскладкой клавиатуры, так как следующая программа ее не сможет открыть.
2) Если необходимо, можно отредактировать картинку в paint, как ни странно, там есть несколько простых и интересных инструментов.
3) При помощи получаем hex-код картинки.
4) Вставляем данный код в программный код Arduino и заливаем на плату:
// SCK - Pin 8
// MOSI - Pin 9
// DC - Pin 10
// RST - Pin 11
// CS - Pin 12
//
#include
#include
Новые статьи
● Проект 16: Графический индикатор. Подключение дисплея Nokia 5110
В этом эксперименте мы рассмотрим графический дисплей Nokia 5110, который можно использовать в проектах Arduino для вывода графической информации.
Необходимые компоненты:
Жидкокристаллический дисплей Nokia 5110 - монохромный дисплей с разрешением 84×48 на контроллере PCD8544, предназначен для вывода графической и текстовой информации. Питание дисплея должно лежать в пределах 2.7-3.3 В (максимум 3.3 В, при подаче 5 В на вывод VCC дисплей может выйти из строя). Но выводы контроллера толерантны к +5 В, поэтому их можно напрямую подключать к входам Arduino. Немаловажный момент - низкое потребление, что позволяет питать дисплей от платы Arduino без внешнего источника питания.
Схема подключения Nokia 5110 к Arduino показана на рис. 16.1.
Рис. 16.1. Схема подключения Nokia 5110 к Arduino
Для работы с дисплеем Nokia 5110 будем использовать библиотеку Adafruit_GFX, которая имеет богатые возможности для вывода графики и текста. В нашем эксперименте мы будем получать данные освещенности с фоторезистора, подключенного к аналоговому входу Arduino A0, и выводить данные освещенности в числовом и графическом представлениях. Схема подключения показана на рис. 16.2.
Рис. 16.2. Схема подключения Nokia 5110 и фоторезистора к Arduino
Код скетча нашего эксперимента показан в листинге 16.1. Мы считываем данные с фоторезистора и отображаем числовое значение, а также в графическом виде (прогресс-бар) значение освещенности в процентах от максимального значения. Значения минимальной и максимальной освещенности берем из эксперимента 13.
// Подключение библиотеки
#include
Порядок подключения:
1. Подключаем датчик дисплея Nokia 5110 и фоторезистор по схеме на рис. 16.2.
2. Загружаем в плату Arduino скетч из листинга 16.1.
3. Перекрывая рукой поток света, смотрим на экране дисплея изменение показаний освещенности.
Листинги программ