کیت مربی LCD: 6 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:56

چند سال پیش ، من با دنیای آردوینو آشنا شدم. من مجذوب این واقعیت بودم که فقط با تایپ کردن برخی از خطوط کد می توانید کارها را درست کنید. نحوه کار آن را دوست ندارید؟ چند خط کد را تغییر دهید و آن را در اختیار دارید. به محض به دست آوردن اولین آردوینو ، مانند سایر علاقمندان هیجان انگیز ، هر یک از مدارهای اصلی را از چشمک زدن یک LED تا نمایش نام من بر روی صفحه نمایش 16 * 2 LCD امتحان کردم. آموزش های زیادی همراه با کد در اینترنت وجود دارد. فقط کافی است کد را کپی کنید و مدار شما روشن است. با گذشت زمان ، من شروع به بازی با اجزای پیچیده تر مانند صفحه نمایش OLED ، سنسورها و غیره کردم.

پس از کمی تفریح با آردوینو ، متوجه شدم که برخی از کارها کامل نیستند. lcd.print ("سلام ، جهان!") در واقع چه می کند؟ هر پین نمایشگر چه کار می کند؟ ارتباط میکروکنترلر آردوینو با صفحه نمایش چگونه است؟ ما به سادگی از این امر غافل می شویم زیرا یک کار پیچیده برای ساختن یک جزء مانند آن برای ما با کمک یک کتابخانه ساده شده است! کتابخانه مجموعه ای از مجموعه دستورالعمل های از پیش تعیین شده است. بیشتر اطلاعات در این کتابخانه ها پنهان است. هنگامی که برنامه اصلی به عملکردی مانند lcd.print برسد ، برنامه وارد کتابخانه می شود ، به دنبال تابع می گردد و آن را اجرا می کند. پس از اجرا ، به برنامه اصلی باز می گردد. در مثال بالا ، ممکن است در برنامه #include به چنین خطوطی برخورد کرده باشید. کتابخانه مورد استفاده در اینجا LiquidCrystal است.

اگرچه برنامه اصلی کوچک و قابل فهم است ، اما اطلاعات زیادی را پنهان می کند و می تواند برای مبتدیان مانند ما گیج کننده باشد. بنابراین ، در این دستورالعمل اجازه دهید ما سعی کنیم یک صفحه نمایش LCD را بدون نیاز به میکروکنترلر اجرا کنیم! بله ، شما می خواهید میکروکنترلر باشید. این به ما کمک می کند تا بدانیم که یک میکروکنترلر برای نمایش یک متن روی صفحه چه وظایفی را انجام می دهد.

برگردیم به اصول اولیه

مرحله 1: چیزهایی که به آنها نیاز خواهید داشت

1) نمایشگر LCD 16 x 2 x1

2) سوئیچ SPDT Toggle x8

3) دکمه لحظه ای x1

4) Slide Switch x1

5) پتانسیومتر 1k x1

6) برد شکست Micro USB x1

7) جعبه محوطه پروژه x1

مرحله 2: LCD خود را بشناسید

رایج ترین صفحه نمایش 16 2 2 LCD در دنیای سرگرمی دارای 16 پین است. ما از نمایشگر مشابه برای نمایش استفاده خواهیم کرد. قبل از ادامه مطلب ، اجازه دهید نگاهی بیندازیم که هریک از 16 پین چه کار می کند.

LOW - اتصال پین به زمین.

HIGH - اتصال پین به +5V.

پین 1: GND

پین را به زمین وصل کنید.

پین 2: VCC

پین را به +5V وصل کنید.

پین 3: تنظیم کنتراست

کنتراست LCD را می توان با ارائه ولتاژ بین 0 تا 5 ولت به این پین تنظیم کرد. این کار را می توان با کمک پتانسیومتر انجام داد.

پین 4: ثبت نام انتخاب کنید (RS)

صفحه نمایش دارای دو رجیستر است. Data Register و Instruction Register که با کمک این پین قابل انتخاب هستند. برای انتخاب رجیستر دستورالعمل ، پین را پایین و برای انتخاب رجیستر داده ، بالا را بکشید.

از ثبت دستور برای ارسال دستورالعمل هایی مانند شروع نمایش ، روشن کردن صفحه نمایش و غیره استفاده می شود در حالی که ثبت داده برای ارسال کاراکترهای ASCII روی صفحه استفاده می شود.

پین 5: خواندن/نوشتن (R/W)

این پین به شما امکان می دهد از ثبت انتخاب شده بنویسید یا بخوانید. پین را برای نوشتن پایین یا بالا برای خواندن بکشید.

پین 7 تا پین 14: DB0 - DB7

این بیت های داده از 0 تا 7 هستند که یک عدد باینری 8 بیتی را نشان می دهند.

پین 6: فعال کردن (E)

هنگامی که همه پین های بالا را همانطور که می خواهید تنظیم کنید ، یک پالس بالا به پایین به این پین تمام اطلاعات را وارد صفحه می کند.

پین 15: LED +5V

پین 16: LED GND

پایه های 15 و 16 برای LED نور پس زمینه است. پین 15 و 16 را به ترتیب به +5V و GND وصل کنید.

مرحله 3: آماده سازی محوطه و چیدمان

یک جعبه محوطه پروژه مناسب انتخاب کنید. ابعاد معدن من 20x15x4 سانتی متر است. طرح بندی اجزای مورد نیاز برای نصب بر روی جعبه را مطابق تصویر نشان دهید. در انتخاب طرح تا زمانی که معقول باشد ، خلاق باشید. من در واقع از این جعبه که در ابتدا در پروژه های دیگر استفاده می شد دوباره استفاده کردم. در آن چند شکاف و سوراخ از قبل ایجاد شده بود و بنابراین مجبور شدم طرح را مطابق آن برنامه ریزی کنم.

8x سوئیچ SPDT Toggle برای D0 - D7.

1x دکمه لحظه ای برای فعال کردن

1x Slide Switch برای انتخاب بین دستورالعمل و ثبت داده.

قابلمه 1x 1k اهم برای کنتراست.

مرحله 4: زمان سیم کشی

به نمودار شماتیک پیوست شده در اینجا مراجعه کنید.

برد USB micro breakout دارای 5 پایانه است که ما فقط از دو viz استفاده خواهیم کرد. VBUS (+5V) و GND زیرا ما فقط از USB برای برق استفاده می کنیم.

همانطور که در تصویر نشان داده شده است ، تمام پایانه های بالای سوئیچ های ضامن را به یکدیگر وصل کنید. این به GND متصل می شود. به همین ترتیب ، تمام پایانه های پایینی را به هم وصل کنید. این به +5V متصل می شود. ترمینال میانی اولین سوئیچ را به LCD (پین 14) به LCD وصل کنید. به همین ترتیب ، ترمینال وسط دوم به D6 (پین 13) و به همین ترتیب تا D0 (پین 7) تغییر دهید.

هر یک از پایانه های دکمه را به +5 ولت وصل کنید. پایانه دیگر را از طریق مقاومت 1k به GND وصل کنید. ترمینال مشابه را به فعال (پین 6) در LCD وصل کنید. یک خازن الکترولیتی 100uF را در سراسر سوئیچ با طرف منفی خازن متصل به ترمینال و مقاومت متصل به آن متصل کنید.

پین وسط سوئیچ را به پین 4 روی LCD و ترمینال پایین و بالا را به ترتیب به +5V و GND وصل کنید.

دو پایانه بیرونی قابلمه را به ترتیب به +5V و GND و پین وسط را به تنظیم کنتراست (پین 3) در LCD وصل کنید.

پین 1 ، 5 و 16 را روی LCD به GND وصل کنید

پین های 2 و 15 را به +5 ولت وصل کنید.

مرحله 5: کار کردن

LCD واقعی توسط یک IC به نام HD44780U کنترل می شود که می تواند به عنوان یک لکه سیاه در پشت ماژول LCD دیده شود. این یک کنترل کننده/درایور صفحه نمایش کریستال مایع است. برگه داده این درایور را می توانید در اینجا پیدا کنید.

برای فعال کردن LCD ، باید چند مرحله را طی کنیم. این شامل مقداردهی اولیه LCD با دادن مجموعه ای از دستورالعمل ها و داده های واقعی (کاراکترها) می شود. همه اطلاعات را می توان در برگه داده یافت. اما در حال حاضر ، من یک نسخه ی نمایشی سریع در مورد نحوه تایپ HELLO ارائه خواهم داد! روی صفحه نمایش

توجه: 0 به معنی LOW (GND) است

1 به معنی بالا (+5V)

ابتدا برق را روشن کنید. نور پس زمینه LCD باید روشن شود.

مرحله 1: همانطور که ما دستورالعمل ها را ارسال می کنیم ، دستورالعمل ثبت (IR) باید با استفاده از سوئیچ اسلاید انتخاب شود.

مرحله 2: در مرحله بعد ، بیت ها را با استفاده از سوئیچ های ضامن 00001111 مطابق شکل تنظیم می کنیم. با این کار صفحه نمایش ، مکان نما و چشمک زدن مکان نما روشن می شود. دکمه فعال کردن را فشار دهید. اکنون باید بتوانید نشانگر چشمک زن را در گوشه سمت چپ بالای صفحه مشاهده کنید. در صورت نیاز کنتراست را با استفاده از قابلمه تنظیم کنید.

مرحله 3: سوئیچ های ضامن را مطابق شکل 00110000 تنظیم کنید و Enable را فشار دهید. با این کار صفحه نمایش می تواند داده های 8 بیتی را بپذیرد ، ابتدا از دو خط فعال شده و اندازه فونت را روی 5x8 تنظیم می کند.

مرحله 4: سوئیچ اسلاید را روی Data Register (DR) قرار دهید تا بتوانیم برخی از کاراکترها را ارسال کنیم.

به سند پیوست شده در اینجا مراجعه کنید تا بیت های هر کاراکتر را پیدا کنید

مرحله 5: برای نمایش H ، سوئیچ های ضامن را روی 01001000 تنظیم کرده و فعال را فشار دهید. همین کار را برای هر شخصیت تکرار کنید.

مرحله 6: برای نمایش E ، سوئیچ های ضامن را روی 01000101 تنظیم کنید و فعال را فشار دهید.

مرحله 7: برای نمایش L ، سوئیچ های ضامن را روی 01001100 تنظیم کنید و دو بار فعال کنید.

مرحله 8: برای نمایش O ، سوئیچ های ضامن را روی 01001111 تنظیم کرده و فعال را فشار دهید.

مرحله 9: برای نمایش! سوئیچ های ضامن را روی 00100001 تنظیم کنید و فعال را فشار دهید.

آفرین! اکنون باید HELLO را ببینید! روی صفحه نمایش

مرحله ششم: لذت ببرید

ما تازه فهمیدیم که فقط برای تایپ چند حرف روی صفحه ، مراحل زیادی در این فرآیند دخیل است. به این ترتیب ، می توانیم یاد بگیریم که یک میکروکنترلر برای ارتباط با نمایشگرها چه می کند. ما فقط چند دستورالعمل از بسیاری دیگر را مشاهده کردیم. می توانید با آن سرگرم شوید و در طول راه یاد بگیرید!

اکنون ما می توانیم نحوه و چگونگی ایجاد کتابخانه ها و همچنین کار سختی را که در پشت ساختن کتابخانه برای دستگاه انجام می شود ، درک کنیم.

ممنون که تا انتها ایستادید امیدوارم همه شما این پروژه را دوست داشته باشید و امروز چیز جدیدی آموخته باشید. اگر یکی را برای خود درست کردید به من اطلاع دهید. برای پروژه های بیشتر در کانال YouTube من مشترک شوید. یک بار دیگر متشکرم!

اولین جایزه در چالش نکات و ترفندهای الکترونیک