Подключение LCD дисплея к Raspberry Pi

pi

Кто бы мог подумать еще в 2010 году, что такое явление как "Raspberry Pi" обретет тысячи поклонников по всему миру.

Не смог пройти мимо и я. Сегодня я покажу на примере как подключать и использовать LCD (хотя аббревиатура уже включает в себя слово "дисплей" далее я будут все равно его использовать) совместно с Raspberry Pi.

Скажу сразу: статья ориентирована на тех, кто не первый раз сталкивается с Raspberry.

Пример подключения LCD дисплея к Raspberry Pi
На борту Raspberry Pi имеет особый разъем типа GPIO. К нему-то мы и подключим дисплей.

Выбор LCD дисплея

Для наших целей подойдет любой жидкокристаллический знакосинтезирующий (символьный) дисплей на базе микроконтроллера Hitachi HD44780U или его аналогов. LCD дисплеи бывают 8x2, 16x2, 4x20 и т.д. - строк на количество знаков. Их выпускает куча разных фирм - Winstar, МЭЛТ и другие.Для сборки прототипа я приобрел дисплей Winstar WH0802A-YYH-CT. Теперь нужно определиться с порядком соединения пинов на разъеме IDC с пинами на GPIO, плюс разобраться как мы подключим питание к нашему дисплею.Оказывается все просто! В документации находим таблицу с распиновкой порта LCD дисплея для 4-х битного режима и дополняем ее следующим образом:

Где GND - это "минус", а +5V - "плюс" питания, которое мы берем все из того же GPIO разъема. Подписи GPIO - соответствуют ... ну вы сами догадались)Данный дисплей имеет подсветку. Для ее включения достаточно подключить LEDA к +5V, а LEDK - к GND.

!ВНИМАНИЕ! Для использования LCD дисплея в данной схеме ваш источник питания, который вы подключаете к Raspberry Pi, должен быть рассчитан на потребляемый ток, как минимум, 2А. !ВНИМАНИЕ!

Выбор и использование библиотек для работы с LCD дисплеем
Для работы с LCD дисплеем нам нужно написать программу. Делать это я буду на языке Си. Но для компиляции листинга нам потребуется загрузить набор библиотек. Мой выбор пал на пакет библиотек wiringPi , который был использован в статье. Сам пакет предназначен не только для подключения LCD дисплея.Процесс установки пакета описан на сайте. Листинг "mylcd.c" с текстом программы я привожу ниже (по стандарту С99).

#include <stdio.h>  //стандартная библиотека ввода-вывода
#include <wiringPi.h>  //библиотека из пакета wiringPi
#include <lcd.h>  //библиотека из пакета wiringPi

int main (void) {
 printf ("Raspberry Pi LCD test\n") ;
 //Инициализация порта GPIO
 if(wiringPiSetup ()==-1) {
  printf ("GPIO Setup failed!\n") ;
 }

 int fd;
 printf ("Start LCD initialization...\n") ;
 //Инициализация LCD
 fd = lcdInit (2,8,4, 11,10, 1,0,2,3,0,0,0,0);

 if(fd==-1){
  printf ("Initialization failed\n") ;
 }
 else{
  printf ("GO!\n");
  //Очистка дислпея
  lcdClear(fd);
  
  //Перевод каретки на первую позицию первой строки
  lcdPosition (fd,0,0);
  
  //Вывод форматированного текста
  lcdPrintf(fd, "Hello Pi");

  //Перевод каретки на вторую строку и вывод текста
  lcdPosition (fd,0,1);
  lcdPrintf(fd, " World!");
 }
 return 0;
}

В листинге нас особо интересует следующие функции:

1.wiringPiSetup()- функция для инициализации порта GPIO2.

lcdInit(int rows, int cols, int bits, int rs, int strb, int d0, int d1, int d2, int d3, int d4, int d5, int d6, int d7) - функция для инициализации LCD дисплея, где:

int rows - число строк дисплея (у нас 2)
int cols - число знаков в строке (у нас
int rs - маппинг порта wiringPi на управляющий регистр дисплея RS (у нас 11)
int strb - маппинг порта wiringPi разрешающий регистр дисплея E (у нас 10)
int d0, int d1, int d2, int d3, int d4, int d5, int d6, int d7 - маппинг портов wiringPi на шину данных дисплея3.

lcdPrintf(int handle, char *message, …) - в качестве int handle передаем указатель на дисплей, * message - указываем в кавычках текст для вывода

Теперь чуть подробнее про маппинг. В wiringPi используется понятие мапинга (привязки) физических пинов порта GPIO к "виртуальным" пинам - wiringPi. Таблица с маппингом приведена выше. Сопоставив ее с таблицей 1 мы и получим комбинацию fd = lcdInit (2,8,4, 11,10, 1,0,2,3,0,0,0,0);Пины int d4, int d5, int d6, int d7 в 4-х битном режиме не используются! Итак, мы сохранили листинг с программой в файле "mylcd.c" в директории /home/pi/wiringPi/ (которая создается автоматически после установки пакета).

Далее для компиляции кода набираем в консоли:

gcc -Wall -o mylcd wiringPi/mylcd.c -lwiringPi -lwiringPiDev

Если не вывелось никаких "ворнингов" и "эрроров" - значит повезло программа написана верно!Для запуска программы набираем в консоли:

sudo ./mylcd

Получаем диагностические сообщения, которые мы сами и выводим:Raspberry Pi LCD testStart LCD initialization...GO!

Смотрим на результат:

О том как подключить 4х строчный дисплей к Raspberry Pi читайте в моей оригинальной версии полной статьи, которая размещена в моем блоге: http://shabpoint.blogspot.ru/2013/09/lcd-raspberry-pi.html