Як підключити рідкокристалічний дисплей до стартової панелі Tiva C TM4C123G від Texas Instruments

У попередньому підручнику ми розпочали з вивчення Launchpad TIVA TM4C та того, як управляти його цифровими вхідними та вихідними штифтами за допомогою Energia IDE. Тепер у цьому підручнику ми дізнаємося про взаємодію матричного РК-дисплея 16 × 2 точки з цією платою для відображення корисної інформації та даних датчиків.

РК-дисплей 16x2 - це більшість із нас, хто б стикався з цим або через публічні PCO, або використовував його в інших проектах з електроніки. РК-дисплей 16x2 - це недорогий модуль відображення, який дуже зручний для будь-яких програм електроніки для відображення даних або іншої інформації про налагодження. Отож, ми поєднуємо РК-дисплей 16x2 із LaunchPad серії TIVA C серії TM4C123G. Тут ми покажемо значення АЦП та рівні напруги на РК-дисплеї. Потенціометр приєднаний для зміни значень АЦП. Дізнайтеся більше про РК-дисплей 16x2 та його шпильки тут.

Необхідні матеріали

TIVA TM4C LaunchPad від Texas Instruments
16 × 2-точковий матричний РК-дисплей
Підключення проводів

Короткий вступ до матричного РК-дисплея розміром 16 × 2 точки

Як вже говорилося раніше, Energia IDE пропонує чудову бібліотеку, яка робить взаємодію шматочком пирога, і тому не обов’язково знати щось про модуль дисплея. Але, хіба не було б цікаво показати, чим ми користуємось !!

Назва 16 × 2 означає, що дисплей має 16 стовпців і 2 рядки, що разом (16 * 2) утворює 32 ящики. Одна окрема коробка виглядатиме приблизно так на малюнку нижче

Одне вікно має 40 пікселів (крапок) із порядком матриці 5 рядків і 8 стовпців, ці 40 пікселів разом утворюють один символ. Подібним чином, 32 символи можуть відображатися за допомогою всіх полів. Тепер давайте поглянемо на розпіранти.

РК-екран має в цілому 16 штифтів, як показано вище, їх можна розділити на чотири групи, як показано нижче

Висновки джерела (1, 2 та 3): ці висновки забезпечують живлення та рівень контрастності дисплея

Керуючі штифти (4, 5 та 6): Ці штифти встановлюють / керують регістрами в інтегральній мікросхемі РК-дисплея (докладніше це можна знайти за посиланням нижче)

Виводи даних / команд (7-14): Ці висновки надають дані про те, яка інформація повинна відображатися на РК-дисплеї.

Світлодіодні штифти (15 і 16): ці штирі використовуються для підсвічування підсвічування РК-дисплея, якщо це необхідно (необов’язково).

Із усіх цих 16 штифтів, лише 10 штифтів повинні бути використані як обов'язкові для належної роботи РК-дисплея, якщо ви хочете дізнатись більше про ці РК-дисплеї, перейдіть до цієї статті про РК-дисплей.

Також перевірте взаємодію РК-дисплея 16x2 з багатьма іншими мікроконтролерами

Зв'язок 16x2 РК-дисплея з мікроконтролером AVR Atmega16 у 4-бітному режимі
РК-взаємодія з мікроконтролером PIC за допомогою MPLABX та XC8
Зв'язок 16x2 РК-дисплея з STM32F103C8T6
РК-інтерфейс із MSP430G2 LaunchPad
РК-інтерфейс з мікроконтролером 8051
Зв'язок 16x2 РК-дисплея з Arduino
РК-інтерфейс 16x2 з Raspberry Pi за допомогою Python

АЦП у стартовій панелі TIVA

Потенціометр забезпечує аналоговий вихід, тому його неможливо підключити до цифрових контактів пускової панелі. Отже, аналогові або ADC-штирі MCU використовуються для взаємодії з будь-яким датчиком, вихід якого є аналоговим за своєю природою. TIVA TM4C має 2 канали АЦП з 12-бітовим виходом, це означає, що аналогові значення від датчика або потенціометра можуть бути відображені між 0 і 2 ^ 12 (4096) для перетворення їх у цифрові значення. Щоб дізнатись більше про аналого-цифрове перетворення в мікроконтролері, перейдіть за посиланням.

У Launchpad TIVA є 12 аналогових вхідних штифтів (A0-A11), як показано на малюнку нижче.

Схема та з'єднання

Повна принципова схема для інтерфейсу матричного РК-дисплея розміром 16 × 2 з TIVA Launchpad TM4C наведена нижче.

Одним з основних обмежень при взаємодії цих РК є його робочі напруги. ЖК - дисплей має робоча напруга +5 В той час як TM4C працює тільки з 3.6В. На щастя для нас, штифт для передачі даних РК-інтерфейсу IC (HD44780U) має широку робочу напругу від 2,7 до 5,5 В. Отже, нам слід турбуватися лише про Vdd (контакт 2) РК-дисплея, тоді як штифти даних можуть працювати навіть з 3,6 В.

За замовчуванням плата TIVA не має контакту + 5 В, тому для роботи РК-дисплея слід використовувати зовнішнє джерело живлення. Або використовуйте джерело живлення від плати Arduino, або використовуйте регулятор напруги 7805. Переконайтеся, що заземлення блоку живлення підключено до заземлення плати TIVA.

Нижче наведена таблиця, що показує зв’язок між РК-дисплеєм та стартовою панеллю TIVA

Назва штифта РК	Launchpad TIVA
Vss	Земля
Vdd	+ 5В живлення
Рупій	Штифт PC_6 TIVA
R / W	Земля
Увімкнути	Штифт PB_7 TIVA
D4	PIN-код PA_2 TIVA
D5	Штифт PA_3 TIVA
D6	Штифт PA_4 з TIVA
D7	Штифт PB_6 TIVA

Щоб відобразити значення потенціометра на РК-дисплеї, підключіть вихід живлення до будь-якого аналогового штиря (PE2).

Програмування пускової панелі TIVA TM4C для РК-екрану за допомогою Energia IDE

Перш ніж продовжувати пояснення, зробіть запис на шпильки, які використовуються в цьому проекті. Погляньте на принципову схему та схему виведення TIVA, наведену вище. Повний код із робочим відео додається в кінці цього підручника.

За замовчуванням Energia IDE постачається з бібліотекою для РК-екрану 16x2 (LiquidCrystal). Якщо його немає, завантажте його за цим посиланням github і вставте в папку бібліотек Energia IDE.

Потім запустіть програму, включивши бібліотеку для РК-дисплея та визначивши шпильки для неї

#включати #define RS PC_6 #define EN PB_7 #define D4 PA_2 #define D5 PA_3 #define D6 PA_4 #define D7 PB_6 #define sensorPin PE_2

Наступний крок буде відзначити контакти, до яких LCD підключений до, як ми вже назвали його допомогою #define тепер ми можемо просто назвати імена ОК штифтів. Переконайтеся, що дотримано того самого порядку.

Рідкокристалічний рідкокристалічний (RS, EN, D4, D5, D6, D7);

Існує дуже багато типів РК-дисплеїв, що різняться за розміром та характером, тому у функції void setup () спочатку вкажіть тип РК-дисплея, який ви використовуєте в проекті. Тут ми використали РК-дисплей 16x2.

lcd.begin (16, 2);

Щоб надрукувати щось на РК-екрані, згадайте у програмі дві речі. Одним з них є положення тексту, який можна згадати за допомогою рядка lcd.setCursor (), а іншим - вміст для друку, який може бути згаданий lcd.print (). Тут ми встановлюємо курсор на 1- ^й рядок і 1- ^й стовпець.

lcd.setCursor (0,0);

Так само ми можемо це робити

lcd.setCursor (0, 1); // встановити курсор на 1-й стовпець 2-го рядка

Так само, як стирання дошки після написання на ній, РК-дисплей також слід стерти, коли на ньому щось написано. Це можна зробити за допомогою рядка нижче

lcd.clear ();

У порожній петлі () функції, приймає значення горщика з допомогою analogRead () функції і зберігати це значення в іншому змінному, а потім відображати це значення.

sensorValue = analogRead (sensorPin); lcd.setCursor (0, 0); lcd.print ("Значення ADC:"); lcd.setCursor (10, 0); lcd.print (sensorValue);

Тепер перетворіть це значення АЦП у напругу, просто помноживши його на 3,3, оскільки це найвища напруга, яку можуть прийняти штирі плати TIVA. Потім помножене значення розділіть на 4096.

lcd.setCursor (0, 1); lcd.print ("Напруги:"); напруги = (значенняValue * 3.3) / 4096; lcd.setCursor (10, 1); lcd.print (напруги);

Повну програму можна знайти в кінці.

РК-дисплей 16x2 з пусковою панеллю TIVA

Після того, як обладнання та код готові, просто підключіть плату TIVA до комп'ютера та завантажте код на плату. Дотримуйтесь попереднього підручника, щоб дізнатися, як завантажувати код на TIVA Launchpad.

Після завантаження коду ви побачите на дисплеї наступне.

Тепер просто поверніть потенціометр, щоб змінити значення АЦП, і ви побачите, що відповідне значення напруги також буде змінюватися, як показано на малюнку нижче.

Повний код і докладні відео можна знайти нижче. Вперед і спробуйте змінити текст, що відображається на РК-дисплеї.