Подключение модуля LCD 1602 к Arduino

Модуль дисплея LCD 1602 — очень популярен в последнее время ввиду простоты его работы и способа подключения. Используется во множестве проектов где требуется вывод информации на дисплей. О том как подключить и настройка LCD модуля 1602 к Arduino и пойдет речь в этом посте.

При помощи модуля LCD 1602  можно без труда вывести на кран какую либо информацию — будь это текстовое сообщение, значение температуры, количество оборотов, давление и любые другие параметры.

Стоит он не дорого и не нуждается в какой либо тонкой и сложной настройке. Все что нужно для того чтобы начать с ним работать это подключить его к Arduino по схемам ниже. Подключить библиотеку для работы с ним и написать скрипт.

Распиновка LCD модуля 1602

Назначение выводов дисплея 1602

Основные технические характеристики дисплея 1602

• наличие светодиодной подсветки;
• контроллер HD44780;
• напряжение питания 5 В;
• размер дисплея 16х2 символов;
• диапазон рабочей температуры от -20 С до +70 С;
• угол обзора 180 градусов.

Схема подключения LCD модуля 1602 к Arduino без I2C

В данной схеме мы напрямую подключаем Arduino к LCD модулю, при такой схеме подключения много проводов. Что не очень удобно. Как видно из схемы для подключения Arduino напрямую к LCD 1602 понадобится 6 проводов.

Схема подключения LCD модуля 1602 к Arduino при помощи модуля I2C

В данной схеме используется модуль I2C , при помощи которого можно значительно сократить количество проводов. Для подключения понадобится всего 4 провода, которые соединяются с модулем.

Модуль i2c для работы с LCD 1602

Этот интерфейсный модуль позволяет уменьшить количество используемых выводов контроллера, вместо 8 или 4-битного соединения, требуется только 2 вывода (SDA и SCL).

• поддержка дисплеев: LCD 16×02 / 20×04;
• дополнительно: регулировка контрастности;
• напряжение питания. 5 В;
• интерфейс: I2C;
• размеры модуля: 54 мм x 19 мм x 15 мм

Схема модуля i2c для работы с LCD 1602

Внешний вид интерфейсного модуля i2c

Для соединения на модуле расположено три группы контактов:

Первая группа:

• SCL:    линия тактирования (Serial CLock)
• SDA:   линия данных (Serial Dфta)
• VCC:   «+» питание
• GND:  «-» питание

Вторая группа:

• VSS:   «-» питание
• VDD:  «+» питание
• VO:    Вывод управления контрастом
• RS:     Выбор регистра
• RW:   Чтение/запись ( режим записи при соединении с землей)
• E:       Еnable (строб по спаду)
• DB0-DB3: биты интерфейса (младшие )
• DB4-DB7: биты интерфейса (старшие)
• A:      «+» питания подсветки
• K:      «-»  питания подсветки

Третья группа: (по умолчанию установлена перемычка)

• VCC:
• A от LCD:

Библиотека для работы с модулем LCD 1602

Для соединения Arduino c LCD 1602 по протоколу I2C потребуются две библиотеки:

1. Библиотеки Wire.h  — стандартная библиотека для работы Arduino c устройствами по протоколу с I2C она уже есть в Arduino IDE;
2. Библиотека LiquidCrystal.h  так же есть в в Arduino IDE используется при прямом подключении Arduino к LCD 1602 (без модуля I2C) ;
3. Библиотека LiquidCrystal_I2C.h которая предоставляет все необходимые функции для работы с LCD 1602. Скачать вы ее можете в конце статьи.

Примеры скетчев

#include < LiquidCrystal.h >
// используйте свои значения
const int rs = 4, en = 5, d4 = 10, d5 = 11, d6 = 12, d7 = 13;
LiquidCrystal lcd(rs, en, d4, d5, d6, d7);

void setup() {
lcd.begin(16, 2);
}

void loop() {
// устанавливаем курсор в позицию (0,0):
lcd.setCursor(0, 0);
// выводим цифры от 0 до 9:
for (int thisChar = 0; thisChar < 10; thisChar++) {
    lcd.print(thisChar);
    delay(500);
}

// устанавливаем курсор в (16,1):
lcd.setCursor(16, 1);
// включаем автоматическую прокрутку
lcd.autoscroll();
// печатаем от 0 до 9:
for (int thisChar = 0; thisChar < 10; thisChar++) {
    lcd.print(thisChar);
    delay(500);
}
// выключаем автоматическую прокрутку
lcd.noAutoscroll();

// очищаем экран для следующей итерации
lcd.clear();
}
                   

#include < Wire.h > 
#include < LiquidCrystal_I2C.h > // Подключение библиотеки
//#include < LiquidCrystal_PCF8574.h > // Подключение альтернативной библиотеки

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2); // Указываем I2C адрес (наиболее распространенное значение), а также параметры экрана (в случае LCD 1602 - 2 строки по 16 символов в каждой 
//LiquidCrystal_PCF8574 lcd(0x27); // Вариант для библиотеки PCF8574 

void setup()
{
lcd.init();                      // Инициализация дисплея  
lcd.backlight();                 // Подключение подсветки
lcd.setCursor(0,0);              // Установка курсора в начало первой строки
lcd.print("Hello");       // Набор текста на первой строке
lcd.setCursor(0,1);              // Установка курсора в начало второй строки
lcd.print("ArduinoMaster");       // Набор текста на второй строке
}
void loop()
{
}
                    

#include < Wire.h >  
void setup(){
    Wire.begin();
    Serial.begin(9600);  // ответ будем просматривать через мониторинг порта.
    while (!Serial);
    Serial.println("\nI2C Scanner");
}

void loop(){
    byte error, address;
    int nDevices;
    Serial.println("Scanning...");
    nDevices = 0;  // Пока не нашли ни одного устройства. Счетчик обнуляем
    for(address = 8; address<127; address++ ){ 

// адресация начинается с 8, поэтому реально устройств подключается не 127 а чуть меньше.
// адреса до 8 зарезервированы

        Wire.beginTransmission(address);  // послали запрос по очередному адресу
        error = Wire.endTransmission();
        if (error == 0){  //ошибок нет
            Serial.print("I2C device found at address 0x");
            if (address<16) {
            Serial.print('0');
            Serial.print(address,HEX); // выводим адрес найденного устройства
            Serial.println(" !");
            nDevices++;
        } else if (error==4) {
            Serial.print("Unknow error at address 0x");
            if (address<16)
                Serial.print("0");
            Serial.println(address,HEX);
        }
    }
    if (nDevices == 0)
        Serial.println("No I2C devices found\n");
    else
        Serial.println("done\n");
    delay(5000);
}
                

Описание функций и методов библиотеки LiquidCrystal I2C:

• home() и clear() – возврат курсора в начало экрана, вторая это очистка экрана курсор после очистки переходи в начало;
• write(ch) – вывод символа на экран;
• cursor() и noCursor() – показать/скрыть курсор на экране;
• blink() и noBlink() – включение/выключение мигание курсора;
• display() и noDisplay() – подключаем/отключаем дисплей;
• scrollDisplayLeft() и scrollDisplayRight() – смещаем экран на один символ вправо/влево;
• autoscroll() и noAutoscroll() – позволяет вкл./выкл. режим автопрокрутки. В этом режиме каждый новый символ записывается в одном и том же месте, вытесняя ранее написанное на экране;
• leftToRight() и rightToLeft() – направление выводимых символов слева направо или справа налево;
• createChar(ch, bitmap) – создание символа с кодом ch (0 – 7), для создания черных и белых точек

Возможные ошибки при подключении модуля I2C

Если после того  загрузили  программу в arduino экран никак не реагирует и он не отображается никакого символа, попробуйте выполнить следующие шаги:

Другой причиной не рабочего экрана может стать неправильный i2c адрес, для устранения неисправности попробуйте выполнить следующие шаги: