Podłączamy wyświetlacz LCD

Bazą obecnego projektu jest poniższy układ.

R115PTTRCZ5N6

Zdjęcie przedstawia połączenia pomiędzy arduino uno, a płytką stykową. Na płytce znajduje się termometr (względem wycięcia w obudowie) podłączony jest prawą nóżką do uziemienia, lewą do +5V a środkową do pinu A0 arduino. Pin 5V podłączony jest do +5V płytki, a GND podłączone jest do uziemienia. Uziemienie górnej szyny jak i dolnej na płytce stykowej jest połączone. Podłączona jest także LED, jedną nóżką do uziemienia, drugą zaś poprzez rezystor do pinu 7 arduino. Po środku płytki zamontowany jest brzęczyk, który poprzez rezystor łączy się z pinem 6 arduino, a drugą nóżką do uziemienia.

1

Krok 1

Krok 1

Wpinamy wyświetlacz do płytki stykowej. Najlepiej podłączyć go z boku płytki, aby zostało miejsce na potencjometr.

Krok 2

Krok 2

Użyjemy sześciu przewodów o różnych kolorach. Wpinamy styk pierwszego przewodu (w przykładzie ma on fioletową koszulkę) do wiersza odpowiadającego złączu D7 na płytce stykowej. Drugi koniec podłączamy do pinu 2. na płytce Arduino. W taki sam sposób łączymy wyprowadzenie D6 z pinem 3, D5 z pinem 4., D4 z pinem 5., E z pinem 11. i w końcu RS z pinem 12.

Krok 3

Krok 3

Podłączamy potencjometr – wpinamy go tak, aby z obu stron potencjometru zostały wolne kolumny.

Krok 4

Krok 4

Łączymy  potencjometr z wyświetlaczem – styk przewodu wtykamy w wierszu odpowiadającym wyprowadzeniu V0, a drugi wpinamy w wierszu, w którym znajduje się środkowa nóżka potencjometru.

Krok 5

Krok 5

Doprowadzamy do potencjometru zasilanie i masę, łącząc jedną nóżkę z szyną dodatnią, a drugą z szyną ujemną.

Krok 6

Krok 6

 Łączymy piny K oraz VSS z szyną ujemną płytki stykowej.

Krok 7

Krok 7

 Wpinamy rezystor tak, aby połączyć pin A z dodatnią szyną płytki stykowej.

Krok 8

Krok 8

Doprowadzamy zasilanie z dodatniej szyny płytki stykowej do pinu VDD.

Krok 9

Krok 9

Podłączamy masę (szynę ujemną płytki stykowej) do pinu RW.

Krok 10

Krok 10

Gotowy układ wygląda tak jak na rysunku niżej. Podłączamy płytkę Arduino do komputera.

R89BCQJC3THNR

Zdjęcie przedstawia połączenia pomiędzy arduino uno, a płytką stykową. Na płytce znajduje się termometr (względem wycięcia w obudowie) podłączony jest prawą nóżką do uziemienia, lewą do +5V a środkową do pinu A0 arduino. Pin 5V podłączony jest do +5V płytki, a GND podłączone jest do uziemienia. Uziemienie górnej szyny jak i dolnej na płytce stykowej jest połączone. Podłączona jest także LED, jedną nóżką do uziemienia, drugą zaś poprzez rezystor do pinu 7 arduino. Po środku płytki zamontowany jest brzęczyk, który poprzez rezystor łączy się z pinem 6 arduino, a drugą nóżką do uziemienia. Po prawej stronie płytki stykowej podłączono ekran LCD, do którego podłączono kable prowadzące do arduino. Pomiędzy ekranem a brzęczykiem zamontowano potencjometr, do jego nóżek podłączono kable, środkowy do 3 pinu ekranu, lewa nóżka do +5V natomiast prawy do uziemienia. Ostatni i pierwszy pin ekranu podłączono do uziemienia płytki, przedostatni pin podłączono rezystorem do węzła dodatniego płytki. Do 2 pinu ekranu dołączono kabel z węzła dodatniego płytki. Pin 5 ekranu podłączono do szyny dodatniej.

Programowanie termometru z wyświetlaczem

Uruchamiamy aplikację Arduino IDE i zapisujemy nowy szkic.

1. Deklarujemy jedną stałą i dwie zmienne. Wskazujemy dzięki nim piny, do których podłączono czujnik temperatury, diodę i brzęczyk. Następnie załączamy bibliotekę niezbędną do obsługi wyświetlacza. Plik biblioteki ma rozszerzenie .h, a dodaje się go do szkicu korzystając z dyrektywy #include (potocznie mówimy, że „inkludujemy” bibliotekę). Sama biblioteka nosi nazwę LiquidCrystal.h.

Musimy też określić, z którymi pinami współpracuje wyświetlacz LCD – nasz jest podłączony do pinów numer 12, 11, 5, 4, 3, 2.

Zwróć uwagę, że najpierw załączamy bibliotekę, a dopiero później wskazujemy piny. Jeżeli wprowadzimy te dwie linie w odwrotnej kolejności, to podczas kompilacji wystąpi błąd.

const int czujnikPin = A0;
int ledPin = 7;
int buzzPin = 6;
#include <LiquidCrystal.h>
LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);

2. W ciele funkcji setup() wskazujemy piny wyjściowe. Są to piny, do których podłączyliśmy diodę LED oraz brzęczyk.

void setup() {
	pinMode(ledPin, OUTPUT);
	pinMode(buzzPin, OUTPUT);
}

3. Wewnątrz funkcji loop() definiujemy nową zmienną o nazwie odczyt. Korzystając z funkcji analogRead() pobieramy dane z czujnika, po czym obliczamy rzeczywistą temperaturę. Postępujemy tak samo, jak w przypadku termometrów z poprzednich lekcji.

void loop() {
	int odczyt = analogRead(czujnikPin);
	float napiecie = odczyt * 5.0;
	napiecie = napiecie / 1024.0;
	float tempC = (napiecie - 0.5) * 100;
}

4. Wcześniej przedstawialiśmy poziom temperatury na ekranie. Teraz skorzystamy z wyświetlacza LCD. Najpierw, za pomocą instrukcji lcd.begin(16, 2), określamy, z  jakim wyświetlaczem mamy do czynienia (w naszym przypadku pokazuje on po 16 znaków w dwóch wierszach).

Następnie, wywołując funkcję setCursor(), wskazujemy początkowe położenie kursora. Od tego właśnie miejsca będzie wyświetlany wynik pomiaru temperatury. Wywołujemy jeszcze funkcję lcd.print() – jest ona odpowiednikiem znanej już nam komendy Serial.print(). Różnica polega na tym, że obecnie komunikat ma pojawić się na wyświetlaczu. Ustawiamy również opóźnienie, określające w jakich odstępach czasowych powinien odbywać się pomiar temperatury (oraz wyświetlanie rezultatu).

lcd.begin(16, 2);    
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print(tempC);
lcd.print(" st. C");
delay(1000);

5. Pozostaje tylko ustalić, co się stanie, gdy temperatura przekroczy podaną wartość, na przykład 29°C. Przy wyższej temperaturze powinna się zapalić dioda oraz uaktywnić brzęczyk. W przeciwnym wypadku napięcie na obu pinach, do których te elementy są podłączone, będzie mieć poziom niski.

if (tempC > 29) {
	digitalWrite(buzzPin, HIGH);
	digitalWrite(ledPin, HIGH);
} else {
	digitalWrite(buzzPin, LOW);
	digitalWrite(ledPin, LOW);
}

6. Zapisujemy szkic, weryfikujemy go i przesyłamy do płytki.

Przy pierwszym uruchomieniu układu może być konieczna regulacja kontrastu. Aby obraz na wyświetlaczu był jak najbardziej czytelny, eksperymentujemy z ustawieniem pokrętła potencjometru. 

R9CVQOLKEPXXV

Nagranie filmowe dotyczące regulacji kontrastu. Widoczna jest dłoń ze śrubokrętem, którym dokręcany jest potencjometr. Wraz z dokręcaniem potencjometru na płytce, zmienia się kontrast na wyświetlaczu.

Nagranie filmowe dotyczące regulacji kontrastu. Widoczna jest dłoń ze śrubokrętem, którym dokręcany jest potencjometr. Wraz z dokręcaniem potencjometru na płytce, zmienia się kontrast na wyświetlaczu.

Film dostępny pod adresem /preview/resource/R9CVQOLKEPXXV

Nagranie filmowe dotyczące regulacji kontrastu. Widoczna jest dłoń ze śrubokrętem, którym dokręcany jest potencjometr. Wraz z dokręcaniem potencjometru na płytce, zmienia się kontrast na wyświetlaczu.

Czy wszystko działa? Zapewne tak. Odłączamy zatem kabel USB od płytki Arduino. Za pomocą przewodu z klipsem łączymy natomiast baterię 9 V z gniazdem zasilania płytki. Możemy teraz przestawić termometr w dowolne miejsce i przekonać się, czy podaje on wyniki pomiaru temperatury.