Ardudevelop.eu

Arduino & MicroPython: Innovate for All

Управление на LCD 128×64 с U8glib – Пълно Ръководство

Управление на LCD 128x64 с U8glib – Пълно Ръководство

Въведение в LCD 128×64

LCD 128×64 е графичен дисплей, който позволява визуализация на текст и графики с резолюция 128 пиксела по хоризонтала и 64 пиксела по вертикала. Това го прави подходящ за различни проекти с микроконтролери, като Arduino, където може да показва информация от сензори, графики, диаграми и друга визуална информация.

LCD 128×64 използва контролера ST7920, който го прави съвместим с SPI и паралелен интерфейс, и така улеснява свързването и управлението му от микроконтролер.

Библиотеката U8glib

U8glib е библиотека за Arduino, която осигурява лесен начин за работа с различни графични дисплеи, включително LCD 128×64. Библиотеката поддържа много видове дисплеи и включва множество функции за рисуване на текст, линии, кръгове и други графични елементи. Може да свалите библиотеката U8glib директно от нашия сайт: U8glib за Arduino.

Тип на интерфейса и свързване

В този проект дисплеят LCD 128×64 е свързан към Arduino чрез паралелен интерфейс с три управляващи пина:

  • EN (Enable) – Пин 13 на Arduino.
  • RW (Read/Write) – Пин 12 на Arduino.
  • RS (Register Select) – Пин 11 на Arduino.
  • Захранване – Захранването на дисплея е 5v. Може да видите свързването на захранването в началната картинка на страницата.

За да свържете коректно пиновете към вашата Arduino платка може да видите диаграмите на пиновете на различни Arduino платформи в нашите ревюта:

Код за визуализация

По-долу ще намерите кода за управление на LCD 128×64 дисплея с помощта на библиотеката U8glib. Кодът използва различни функции за рисуване на елементи като рамки, кръгове, линии и текст.

#include "U8glib.h"

#define EN 13
#define RW 12
#define RS 11

U8GLIB_ST7920_128X64_4X lcd(EN, RW, RS);

void setup() {
  // Няма нужда от настройки
}

void loop() {
//  int sensorValue = analogRead(A0);  // Четене на аналогов вход
  
  lcd.firstPage(); // Започва нова страница за рендериране на екрана. Използва се в комбинация с цикъл за рендериране.
  do { // Цикъл за рендериране

  lcd.drawFrame(0, 0, 128, 64);  // Извеждане на рамка (НЕ ЗАПЪЛНЕНА) от x=0, y=0 до x=128 и y=64

//  lcd.drawBox(5, 5, 120, 55); // Рисува box който е (ЗАПЪЛНЕН) с начални точки: x=5, y=5 до x=120, y=55

    lcd.drawCircle(64, 32, 31); // Рисува КРЪГ с център x=64 , y=32 и радиус с 31 пиксела
    lcd.drawDisc(64, 32, 10);  // Рисува (ЗАПЪЛНЕН КРЪГ) с център x=64, y=32 и радиус 10 пиксела

    lcd.drawLine(64, 0, 64, 64); // Рисува линия от позиция x=64, y=0 до позиция x=64, y=64
    lcd.drawLine(0, 32, 128, 32); // Рисува линия от позиция x=0, y=32 до позиция x=128, y=32
    
    lcd.setFont(u8g_font_9x18); // Задава фонт с размери 5х7. Може и да е: 4x6, 5x7, 6x10, 9x18
    lcd.drawStr(18, 20, "hello from"); // Принтира стринг с позиция х=18 , y=20 и "СТРИНГ"

//    lcd.setFont(u8g_font_4x6); // Задава фонт с размери 5х7. Може и да е: 4x6, 5x7, 6x10, 9x18
//    lcd.drawStr(4, 25, "www.ardudevelop.eu"); // Принтира стринг с позиция х=4 , y=25 и "СТРИНГ"

//    lcd.setFont(u8g_font_5x7); // Задава фонт с размери 5х7. Може и да е: 4x6, 5x7, 6x10, 9x18
//    lcd.drawStr(4, 35, "www.ardudevelop.eu"); // Принтира стринг с позиция х=4 , y=35 и "СТРИНГ"

    lcd.setFont(u8g_font_6x10); // Задава фонт с размери 5х7. Може и да е: 4x6, 5x7, 6x10, 9x18
    lcd.drawStr(10, 52, "www.ardudevelop.eu"); // Принтира стринг с позиция х=10 , y=52 и "СТРИНГ"

//    lcd.setFont(u8g_font_9x18); // Задава фонт с размери 5х7. Може и да е: 4x6, 5x7, 6x10, 9x18
//    lcd.drawStr(4, 60, "ardudevelop.eu"); // Принтира стринг с позиция х=4 , y=60 и "СТРИНГ"
    
//    lcd.setPrintPos(60, 30); // Задава позиция x=60, y=30 за принтиране на сройност с функцията lcd.print();
//    lcd.print(analogRead(A1)); // функция за принтиране на стойност на позиция от функцията lcd.setPrintPos(10, 40)

    
  } while (lcd.nextPage()); // lcd.nextPage(): Завършва текущата страница и преминава към следващата. В комбинация с firstPage() осигурява циклично рисуване на съдържанието.
  
  delay(100);
}
Управление на LCD 128x64 с U8glib – Пълно Ръководство Визуална представа на кода

Обяснение на кода

Кодът започва с инициализация на трите основни управляващи пина за свързване на LCD дисплея – EN (Enable), RW (Read/Write) и RS (Register Select), които съответно са свързани към пинове 13, 12 и 11 на Arduino. Тази инициализация се използва, за да се определи кои пинове ще управляват комуникацията с дисплея. След това, в loop() функцията, се използва lcd.firstPage(), което започва рендерирането на нова страница на екрана. Тъй като дисплеят работи с концепцията за страници, всяка страница трябва да бъде изчистена и нарисувана преди да бъде показана. Този подход позволява бързо и плавно обновяване на съдържанието на дисплея без да се виждат мигновения на презаписване.

След това се стартира рендерирането на нова страница, се влиза в цикъл do...while, който изпълнява всички графични функции за рисуване на текущата страница – като рамки, кръгове, текст и линии. Всичко се рендерира на страницата в рамките на този цикъл. В края на цикъла се извиква lcd.nextPage(), което завършва рендерирането на текущата страница и подготвя дисплея за следващата. Комбинацията между lcd.firstPage() и lcd.nextPage() е изключително важна за графични дисплеи като LCD 128×64, защото осигурява плавно обновяване на съдържанието, без визуални артефакти или прекъсвания.

Целият този процес се повтаря в основния цикъл loop(), като така се гарантира постоянно обновяване на дисплея, което е подходящо при промяна на данни, като например показване на текущи стойности от сензори.

Обяснение на функциите за визуализация

В този сегмент ще разгледаме всички функции за визуализация, използвани в кода (включително коментираните).

  1. lcd.firstPage()
    • Започва рендерирането на нова страница на дисплея. Тази функция трябва да се използва в комбинация с lcd.nextPage().
  2. lcd.nextPage()
    • Завършва текущата страница и преминава към следващата. Заедно с lcd.firstPage() осигурява циклично обновяване на дисплея.
  3. lcd.drawFrame(x, y, width, height)
    • Рисува не-запълнена правоъгълна рамка.
    • Пример: lcd.drawFrame(0, 0, 128, 64) – рисува рамка, която обгражда целия дисплей.
  4. lcd.drawBox(x, y, width, height)
    • Рисува запълнен правоъгълник.
    • Пример: lcd.drawBox(5, 5, 120, 55) – рисува запълнен правоъгълник, започващ от (5, 5) и завършващ на (120, 55).
  5. lcd.drawCircle(x, y, radius)
    • Рисува кръг с даден радиус и център.
    • Пример: lcd.drawCircle(64, 32, 31) – рисува кръг с център в (64, 32) и радиус 31 пиксела.
  6. lcd.drawDisc(x, y, radius)
    • Рисува запълнен кръг (диск).
    • Пример: lcd.drawDisc(64, 32, 10) – рисува запълнен кръг с център в (64, 32) и радиус 10 пиксела.
  7. lcd.drawLine(x1, y1, x2, y2)
    • Рисува линия между две точки.
    • Пример: lcd.drawLine(64, 0, 64, 64) – рисува вертикална линия през центъра на дисплея.
  8. lcd.setFont(font)
    • Задава шрифт за изписване на текст.
    • Примери: u8g_font_4x6, u8g_font_5x7, u8g_font_6x10, u8g_font_9x18.
  9. lcd.drawStr(x, y, "text")
    • Показва текст на екрана на зададената позиция.
    • Пример: lcd.drawStr(18, 20, "hello world") – показва текста “hello world” в позиция (18, 20).
  10. lcd.setPrintPos(x, y) и lcd.print(value)
    • Използва се за показване на променлива стойност в зададена позиция.
    • Пример: lcd.setPrintPos(60, 30) и lcd.print(analogRead(A1)) – задава позиция и показва стойността на аналоговия вход.

Заключение

Този проект демонстрира как да използваме LCD 128×64 с U8glib библиотека за различни визуализации – линии, кръгове, правоъгълници и текст. LCD дисплеите са изключително полезни в проекти, където е необходима обратна връзка към потребителя. С помощта на U8glib можем лесно и ефективно да управляваме визуалното съдържание. Полседна версия на библиотеката може да свалите от офицялния сайт на Arduino: линк.

Translate »