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1.1.7 LCD1602 I2C

Introduzione

LCD1602 è un display a cristalli liquidi di tipo carattere, che può visualizzare 32 caratteri (16*2) contemporaneamente.

Componenti

_images/list_i2c_lcd.png

Principio

LCD1602 I2C

_images/i2c_lcd1602.png

  • GND: Terra

  • VCC: Alimentazione, 5V.

  • SDA: Linea dati seriale. Connettere al VCC tramite una resistenza di pull-up.

  • SCL: Linea di clock seriale. Connettere al VCC tramite una resistenza di pull-up.

Come è noto, sebbene gli LCD e altri display arricchiscano notevolmente l’interazione uomo-macchina, presentano un punto debole comune. Quando vengono collegati a un controller, occupano molti pin IO, riducendo le porte esterne disponibili e limitando altre funzioni del controller.

L’LCD1602 con modulo I2C è stato sviluppato per risolvere questo problema. Il modulo I2C ha un chip I2C PCF8574 integrato, che converte i dati seriali I2C in dati paralleli per il display LCD.

Indirizzo I2C

L’indirizzo predefinito è generalmente 0x27, ma in alcuni casi potrebbe essere 0x3F.

Prendendo come esempio l’indirizzo predefinito 0x27, l’indirizzo del dispositivo può essere modificato cortocircuitando i pad A0/A1/A2; nello stato predefinito, A0/A1/A2 è impostato su 1, mentre cortocircuitando il pad, A0/A1/A2 è impostato su 0.

_images/i2c_address.jpg

Retroilluminazione/Contrasto

La retroilluminazione può essere abilitata tramite un ponticello; rimuovere il ponticello per disattivare la retroilluminazione. Il potenziometro blu sul retro serve per regolare il contrasto (il rapporto tra la luminosità del bianco più chiaro e del nero più scuro).

_images/back_lcd1602.jpg

  • Ponticello: La retroilluminazione può essere abilitata tramite questo ponticello; rimuovere il ponticello per disabilitare la retroilluminazione.

  • Potenziometro: Viene utilizzato per regolare il contrasto (la nitidezza del testo visualizzato); aumenta in senso orario e diminuisce in senso antiorario.

Schema del Circuito

T-Board Name

physical

SDA1

Pin 3

SCL1

Pin 5
_images/schematic_i2c_lcd.png

Procedura Sperimentale

Passo 1: Costruisci il circuito.

_images/image96.png

Passo 2: Configura I2C (vedi Configurazione I²C. Se hai già configurato I2C, salta questo passaggio.)

Per Utenti del Linguaggio C

Passo 3: Cambia la directory.

cd ~/davinci-kit-for-raspberry-pi/c/1.1.7/

Passo 4: Compila.

gcc 1.1.7_Lcd1602.c -lwiringPi

Passo 5: Esegui.

sudo ./a.out

Dopo l’esecuzione del codice, vedrai visualizzati sul display LCD i messaggi "Greetings" e "From SunFounder".

Nota

  • Se appare un errore wiringPi.h: No such file or directory, fai riferimento a Installare e Verificare WiringPi.

  • Se ricevi l’errore Unable to open I2C device: No such file or directory, devi fare riferimento a Configurazione I²C per abilitare l’I2C e controllare se i collegamenti sono corretti.

  • Se il codice e i collegamenti sono corretti, ma l’LCD non visualizza ancora contenuti, puoi ruotare il potenziometro sul retro per aumentare il contrasto.

Codice

#include <stdio.h>
#include <wiringPi.h>
#include <wiringPiI2C.h>
#include <string.h>

int LCDAddr = 0x27;
int BLEN = 1;
int fd;

void write_word(int data){
    int temp = data;
    if ( BLEN == 1 )
        temp |= 0x08;
    else
        temp &= 0xF7;
    wiringPiI2CWrite(fd, temp);
}

void send_command(int comm){
    int buf;
    // Invia prima i bit da 7 a 4
    buf = comm & 0xF0;
    buf |= 0x04;                    // RS = 0, RW = 0, EN = 1
    write_word(buf);
    delay(2);
    buf &= 0xFB;                    // Imposta EN = 0
    write_word(buf);

    // Invia i bit da 3 a 0 successivamente
    buf = (comm & 0x0F) << 4;
    buf |= 0x04;                    // RS = 0, RW = 0, EN = 1
    write_word(buf);
    delay(2);
    buf &= 0xFB;                    // Imposta EN = 0
    write_word(buf);
}

void send_data(int data){
    int buf;
    // Invia prima i bit da 7 a 4
    buf = data & 0xF0;
    buf |= 0x05;                    // RS = 1, RW = 0, EN = 1
    write_word(buf);
    delay(2);
    buf &= 0xFB;                    // Imposta EN = 0
    write_word(buf);

    // Invia i bit da 3 a 0 successivamente
    buf = (data & 0x0F) << 4;
    buf |= 0x05;                    // RS = 1, RW = 0, EN = 1
    write_word(buf);
    delay(2);
    buf &= 0xFB;                    // Imposta EN = 0
    write_word(buf);
}

void init(){
    send_command(0x33);     // Inizializzazione alla modalità 8-linee
    delay(5);
    send_command(0x32);     // Inizializzazione alla modalità 4-linee
    delay(5);
    send_command(0x28);     // 2 Linee & punti 5*7
    delay(5);
    send_command(0x0C);     // Attiva display senza cursore
    delay(5);
    send_command(0x01);     // Pulisci schermo
    wiringPiI2CWrite(fd, 0x08);
}

void clear(){
    send_command(0x01);     // Pulisci schermo
}

void write(int x, int y, char data[]){
    int addr, i;
    int tmp;
    if (x < 0)  x = 0;
    if (x > 15) x = 15;
    if (y < 0)  y = 0;
    if (y > 1)  y = 1;

    // Sposta il cursore
    addr = 0x80 + 0x40 * y + x;
    send_command(addr);

    tmp = strlen(data);
    for (i = 0; i < tmp; i++){
        send_data(data[i]);
    }
}


void main(){
    fd = wiringPiI2CSetup(LCDAddr);
    init();
    write(0, 0, "Greetings!");
    write(1, 1, "From SunFounder");
}

Spiegazione del Codice

void write_word(int data){……}
void send_command(int comm){……}
void send_data(int data){……}
void init(){……}
void clear(){……}
void write(int x, int y, char data[]){……}

Queste funzioni servono per controllare il codice open source dell’I2C LCD1602. Consentono di utilizzare facilmente l’I2C LCD1602. Tra queste funzioni, init() è utilizzata per l’inizializzazione, clear() per pulire lo schermo, write() per scrivere ciò che verrà visualizzato, mentre le altre funzioni supportano queste operazioni.

fd = wiringPiI2CSetup(LCDAddr);

Questa funzione inizializza il sistema I2C con il dispositivo specificato. Il prototipo della funzione è:

int wiringPiI2CSetup(int devId);

Il parametro devId è l’indirizzo del dispositivo I2C, ottenibile tramite il comando i2cdetect (vedi Appendice); l’indirizzo devId dell’I2C LCD1602 è generalmente 0x27.

void write(int x, int y, char data[]){}

In questa funzione, data[] è la stringa di caratteri da stampare sull’LCD, e i parametri x e y determinano la posizione di stampa (la riga y+1, colonna x+1 è il punto iniziale dei caratteri da visualizzare).

Per Utenti del Linguaggio Python

Passo 3: Cambia la directory.

cd ~/davinci-kit-for-raspberry-pi/python/

Passo 4: Esegui.

sudo python3 1.1.7_Lcd1602.py

Dopo l’esecuzione del codice, vedrai «Greetings» e «From SunFounder» visualizzati sul display LCD.

Nota

  • Se ricevi l’errore FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: '/dev/i2c-1', devi fare riferimento a Configurazione I²C per abilitare l’I2C.

  • Se ricevi l’errore ModuleNotFoundError: No module named 'smbus2', esegui sudo apt install python3-smbus2.

  • Se appare l’errore OSError: [Errno 121] Remote I/O, significa che il modulo è cablato in modo errato o è danneggiato.

  • Puoi provare a regolare il potenziometro sul retro se il codice e il cablaggio sono corretti, ma l’LCD non mostra ancora il contenuto.

Codice

Nota

Puoi Modificare/Reimpostare/Copiare/Eseguire/Interrompere il codice seguente. Ma prima, devi andare al percorso del codice sorgente come davinci-kit-for-raspberry-pi/python.

import LCD1602
import time

def setup():
    LCD1602.init(0x27, 1)   # init(slave address, background light)
    LCD1602.write(0, 0, 'Greetings!!')
    LCD1602.write(1, 1, 'from SunFounder')
    time.sleep(2)

def destroy():
    LCD1602.clear()

if __name__ == "__main__":
    try:
        setup()
    except KeyboardInterrupt:
        destroy()

Spiegazione del Codice

import LCD1602

Questo file è un codice open source per controllare l’I2C LCD1602. Ci permette di utilizzare facilmente l’I2C LCD1602.

LCD1602.init(0x27, 1)

La funzione inizializza il sistema I2C con il dispositivo designato. Il primo parametro è l’indirizzo del dispositivo I2C, che può essere rilevato tramite il comando i2cdetect (vedi Appendice per i dettagli). L’indirizzo dell’I2C LCD1602 è generalmente 0x27.

LCD1602.write(0, 0, 'Greetings!!')

In questa funzione, “Greetings!!” è il testo da stampare sulla riga 1, colonna 1 dell’LCD.

Ora puoi vedere «Greetings! From SunFounder» visualizzato sul display LCD.

Immagine del Risultato

_images/image97.jpeg