- Materiali richiesti
- Breve introduzione al display LCD a matrice di punti 16 × 2
- ADC in TIVA Launchpad
- Schema elettrico e collegamenti
- Programmazione Launchpad TIVA TM4C per LCD utilizzando Energia IDE
- Display LCD 16x2 con Launchpad TIVA
Nel tutorial precedente, abbiamo iniziato con l'apprendimento di TIVA TM4C Launchpad e come controllare i suoi pin di input e output digitali utilizzando Energia IDE. Ora, in questo tutorial, impareremo come interfacciare il display LCD a matrice di punti 16 × 2 con questa scheda per visualizzare informazioni utili e dati del sensore.
Il display LCD 16x2 è ciò che la maggior parte di noi avrebbe riscontrato tramite PCO pubblici o lo avrebbe utilizzato in altri progetti di elettronica. 16x2 LCD è il modulo display a basso costo che è molto utile per qualsiasi applicazione elettronica per visualizzare dati o altre informazioni di debug. Quindi eccoci qui a interfacciare il display LCD 16x2 con il LaunchPad TM4C123G della serie C TIVA. Qui mostreremo i valori ADC ei livelli di tensione sul display LCD. Un potenziometro è collegato per variare i valori dell'ADC. Scopri di più sul display LCD 16x2 e sui suoi pin qui.
Materiali richiesti
- LaunchPad TIVA TM4C di Texas Instruments
- Display LCD a matrice di punti 16 × 2
- Cavi di collegamento
Breve introduzione al display LCD a matrice di punti 16 × 2
Come detto in precedenza, Energia IDE fornisce una bellissima libreria che rende l'interfacciamento un gioco da ragazzi e quindi non è obbligatorio sapere nulla del modulo display. Ma non sarebbe interessante mostrare cosa stiamo usando !!
Il nome 16 × 2 implica che il display abbia 16 colonne e 2 righe, che insieme (16 * 2) formano 32 caselle. Una singola scatola sarebbe simile a questa nella foto qui sotto
Una singola casella ha 40 pixel (punti) con un ordine di matrice di 5 righe e 8 colonne, questi 40 pixel insieme formano un carattere. Allo stesso modo, 32 caratteri possono essere visualizzati utilizzando tutte le caselle. Ora diamo un'occhiata ai pinout.
Il display LCD ha un totale di 16 pin, come mostrato sopra, possono essere classificati in quattro gruppi come segue
Pin sorgente (1, 2 e 3): questi pin forniscono l'alimentazione e il livello di contrasto per il display
Pin di controllo (4, 5 e 6): questi pin impostano / controllano i registri nell'IC di interfacciamento LCD (ulteriori informazioni possono essere trovate nel link sotto)
Pin dati / comando (da 7 a 14): questi pin forniscono i dati di quali informazioni devono essere visualizzate sull'LCD.
Pin LED (15 e 16): questi pin vengono utilizzati per illuminare la retroilluminazione dell'LCD, se necessario (opzionale).
Di tutti questi 16 pin, solo 10 pin devono essere utilizzati obbligatori per il corretto funzionamento del display LCD se si desidera saperne di più su questi display LCD, passare a questo articolo LCD.
Controlla anche l'interfacciamento del display LCD 16x2 con molti altri microcontrollori
- Interfacciamento LCD 16x2 con microcontrollore Atmega16 AVR in modalità 4 bit
- Interfacciamento LCD con microcontrollore PIC utilizzando MPLABX e XC8
- Interfacciamento LCD 16x2 con STM32F103C8T6
- Interfacciamento LCD con MSP430G2 LaunchPad
- Interfacciamento LCD con microcontrollore 8051
- Interfacciamento LCD 16x2 con Arduino
- Interfaccia LCD 16x2 con Raspberry Pi utilizzando Python
ADC in TIVA Launchpad
Il potenziometro fornisce un'uscita analogica, quindi non può essere collegato ai pin digitali del Launchpad. Quindi i pin analogici o ADC dell'MCU vengono utilizzati per interfacciare qualsiasi sensore la cui uscita è di natura analogica. TIVA TM4C ha 2 canali ADC con uscita a 12 bit ciò significa che i valori analogici, dal sensore o potenziometro, possono essere mappati tra 0 e 2 ^ 12 (4096) per convertirli in valori digitali. Per ulteriori informazioni sulla conversione da analogico a digitale in microcontrollore, seguire il collegamento.
Ci sono 12 pin di ingresso analogico (A0-A11) in TIVA Launchpad come mostrato nell'immagine qui sotto.
Schema elettrico e collegamenti
Di seguito è mostrato lo schema circuitale completo per interfacciare un display LCD a matrice di punti 16 × 2 con TIVA Launchpad TM4C.
Uno dei principali vincoli durante l'interfacciamento di questi LCD è la sua tensione di funzionamento. Il display LCD ha una tensione operativa di + 5V mentre il TM4C funziona solo con 3,6V. Fortunatamente per noi, il pin dati dell'interfaccia LCD IC (HD44780U) ha un'ampia tensione operativa da 2,7 V a 5,5 V. Quindi dobbiamo solo preoccuparci del Vdd (pin 2) dell'LCD mentre i pin dati possono funzionare anche con 3.6V.
La scheda TIVA per impostazione predefinita non ha un pin + 5V, quindi è necessario utilizzare un alimentatore esterno per far funzionare il display LCD. Utilizzare l'alimentatore dalla scheda Arduino o utilizzare il regolatore di tensione 7805. Assicurarsi di collegare la massa dell'alimentatore con la massa della scheda TIVA.
Di seguito è riportata la tabella che mostra i collegamenti tra LCD e TIVA Launchpad
| Nome pin LCD | Launchpad TIVA |
| Vss | Terra |
| Vdd | + 5V di alimentazione |
| Rs | Pin PC_6 di TIVA |
| R / W | Terra |
| Abilitare | Pin PB_7 di TIVA |
| D4 | Pin PA_2 di TIVA |
| D5 | Pin PA_3 di TIVA |
| D6 | Pin PA_4 di TIVA |
| D7 | Pin PB_6 di TIVA |
Per visualizzare i valori del potenziometro sull'LCD, collegare l'uscita Pot a qualsiasi pin analogico (PE2).
Programmazione Launchpad TIVA TM4C per LCD utilizzando Energia IDE
Prima di procedere con la spiegazione, prendere nota dei pin che vengono utilizzati in questo progetto. Dai un'occhiata allo schema del circuito e al diagramma di pin-out TIVA sopra. Il codice completo con un video funzionante è allegato alla fine di questo tutorial.
Energia IDE, per impostazione predefinita, viene fornito con Library for 16x2 LCD (LiquidCrystal). Se non è presente, scaricalo da questo link github e incollalo nella cartella delle librerie di Energia IDE.
Quindi avviare il programma includendo la libreria per LCD e definendo i relativi pin
#includere
Il passo successivo è quello di parlare dei perni a cui l'LCD è collegato a, come abbiamo già chiamato utilizzando la # define ora possiamo semplicemente citare i nomi dei perni LCD. Assicurati che venga seguito lo stesso ordine.
LCD LiquidCrystal (RS, EN, D4, D5, D6, D7);
Ci sono così tanti tipi di display LCD che variano in dimensioni e natura, quindi nella funzione void setup () , prima specifica il tipo di LCD che stai usando nel progetto. Qui abbiamo utilizzato il display LCD 16x2.
lcd.begin (16, 2);
Per stampare qualcosa sul display LCD, menzionare due cose nel programma. Uno è la posizione del testo che può essere menzionato usando la riga lcd.setCursor () e l'altro è il contenuto da stampare che può essere menzionato da lcd.print (). Qui stiamo impostando il cursore 1 ° riga e 1 ° colonna.
lcd.setCursor (0,0);
Allo stesso modo, possiamo anche fare
lcd.setCursor (0, 1); // per impostare il cursore sulla prima colonna, seconda riga
Proprio come si cancella una lavagna dopo aver scritto su di essa, anche un LCD dovrebbe essere cancellato dopo aver scritto qualcosa su di esso. Questo può essere fatto usando la riga sottostante
lcd.clear ();
A vuoto loop () funzione, prendere il valore braciere utilizzando analogRead () funzione e memorizzare questo valore in un'altra variabile e quindi visualizzare tale valore.
sensorValue = analogRead (sensorPin); lcd.setCursor (0, 0); lcd.print ("Valore ADC:"); lcd.setCursor (10, 0); lcd.print (sensorValue);
Ora, converti questo valore ADC in tensione semplicemente moltiplicandolo per 3,3 perché è la tensione più alta che può essere accettata dai pin delle schede TIVA. Quindi dividi il valore moltiplicato per 4096.
lcd.setCursor (0, 1); lcd.print ("Voltaggi:"); tensioni = (sensorValue * 3.3) / 4096; lcd.setCursor (10, 1); lcd.print (tensioni);
Il programma completo può essere trovato alla fine.
Display LCD 16x2 con Launchpad TIVA
Una volta che l'hardware e il codice sono pronti, è sufficiente collegare la scheda TIVA al computer e caricare il codice nella scheda. Segui il tutorial precedente per imparare come caricare il codice in TIVA Launchpad.
Una volta caricato il codice, dovresti vedere il display che mostra quanto segue.
Ora, basta ruotare il potenziometro per variare il valore dell'ADC e vedrai che anche il valore di tensione corrispondente varierà, come mostrato nell'immagine sotto.
Il codice completo e il video dettagliato sono disponibili di seguito. Vai avanti e prova a cambiare il testo visualizzato sul display LCD.