Подключение ЖК дисплея Nokia 5110 к Arduino

Я думаю многие посетители нашего сайта помнят те времена, когда кнопочные телефоны Nokia были самыми лучшими в мире и считались эталоном надежности. Поэтому даже само название “Nokia 5110” способно вызвать глубокую ностальгию у тех, кто помнит те времена. На самом деле жидкокристаллический (ЖК) дисплей Nokia 5110 изначально использовался в качестве экрана в телефонах Nokia в те далекие времена. Это монохромный дисплей размером 84×48 пикселов, который способен отображать алфавитно-цифровую информацию, а также несложную графику.

Внешний вид подключения ЖК дисплея Nokia 5110 к Arduino

По сегодняшним меркам этот дисплей уже не является конкурентом новым поколениям ЖК дисплеев и выглядит на их фоне достаточно блекло. Однако ему еще можно найти применение в несложных проектах, поэтому в данной статье мы и рассмотрим его подключение к плате Arduino. Но кроме Arduino его еще можно успешно подключать и к другим типам современных микроконтроллеров.

Необходимые компоненты

Плата Arduino (любой версии)
ЖК дисплей Nokia 5110
Соединительные провода

Общая характеристика ЖК дисплея Nokia 5110

Существует два типа подобных ЖК дисплеев – у первого типа ламели для пайки располагаются с обоих сторон дисплея, а у второго типа они располагаются только с обратной стороны дисплея. Мы использовали дисплей 2-го типа, но принципы подключения и использования обоих типов этих дисплеев одинаковы, поэтому совершенно неважно какой из этих типов дисплеев вы приобретете.

Внешний вид ЖК дисплея Nokia 5110

Как уже упоминалось, графический ЖК дисплей Nokia 5110 имеет 84 пикселя по горизонтали и 48 пикселей по вертикали. Общий размер дисплея — 1.72’ x 1.72’. Дисплей имеет 6 входных контактов которые можно подключить к любому микроконтроллеру по протоколу SPI. Микросхема дисплея, которая отвечает за взаимодействие с микроконтроллером – это микросхема контроллера дисплея Philips PCD8544, даташит на которую можно найти по этой ссылке. Однако, поскольку мы используем плату Arduino, нам нет нужды беспокоиться о даташите этой микросхемы и принципах ее работы поскольку все низкоуровневое взаимодействие с ней мы будем осуществлять с помощью специальных библиотек для Arduino.

Работа схемы

Схема подключения ЖК дисплея Nokia 5110 к плате Arduino представлена на следующем рисунке.

Схема подключения ЖК дисплея Nokia 5110 к плате ArduinoМодуль дисплея имеет 6 контактов, которые мы будем использовать для осуществления связи по протоколу SPI с платой Arduino. Дисплей запитывается от контакта 3.3V платы Arduino. И все контакты дисплея работают в логике 3.3V, поэтому, в идеале желательно использовать делители напряжения для подключения контактов дисплея к контактам платы Arduino, которые работают в логике 5V. Но у нас этот дисплей заработал при прямом подключении его контактов к плате Arduino, поэтому мы и приводим схему его подключения без делителей напряжения.

После сборки конструкции на макетной плате у вас должна получиться примерно следующая картина:

Внешний вид подключения ЖК дисплея Nokia 5110 к Arduino

Исходный код программы для Arduino

Вначале выполните следующие шаги.

Шаг 1. Откройте Arduino IDE на вашем компьютере и выберете в ней именно ту плату Arduino, которую вы собираетесь подключать к компьютеру.

Шаг 2. Скачайте библиотеку для работы с дисплеем Nokia 5110 с сервиса GitHub. Библиотека разработана компанией Adafruit.

Шаг 3. После скачивания Zip файла с библиотекой выберите пункт меню Sketch -> Include Library -> Add .ZIP library и укажите путь к скачанному Zip файлу библиотеки.

Примечание: также желательно скачать Adafruit GFX Graphics core (библиотеку для работы с графическим ядром) по ссылке https://github.com/adafruit/Adafruit-GFX-Library и установить ее аналогичным образом. Данная библиотека позволит вам рисовать на экране дисплея круги, прямоугольники и другие графические объекты.

Шаг 4. Теперь откройте пример работы с данной библиотекой по адресу File -> Examples -> Adafruit PCD Nokia 5110 LCD Library -> pcdtest и загрузите его в плату Arduino.

Открытие тестового примера для работы с дисплеем

Шаг 5. После загрузки программы в плату нажмите кнопку сброса (reset) на плате Arduino и посмотрите как эта тестовая программа будет рисовать различные графические объекты на экране дисплея. Этот процесс показан на видео, приведенном в конце статьи.

Вы при желании можете подробно изучить текст этого примера чтобы понять как он работает, однако мы идем дальше и постараемся изобразить лого «CircuitDigest» на экране ЖК дисплея. Аналогичным образом вы можете отобразить на экране дисплея любое другое подходящее изображение.

Откройте требуемое изображение в редакторе Paint (или любом другом аналогичном) и измените размер изображения. Максимальный размер изображения для этого дисплея — 84×48 пикселей.

Изменение размеров изображения в редакторе Paint

После изменения размера изображения сохраните его в черно-белом формате используя соответствующую опцию редактора Paint. Для отображения этого побитового (растрового) изображения (файл в формате .bmp) на экране ЖК дисплея необходимо преобразовать это изображение в код. Подобный декодер можно скачать по данной ссылке. После скачивания извлеките файл из архива и кликните на “BitmapEncoder” чтобы запустить приложение. Откройте ваше растровое изображение в этом декодере и преобразуйте его в код. Вы можете непосредственно скопировать полученный код в массив в программе для Arduino. Пример подобного кода приведен на следующем рисунке.

Пример кода для картинки

Как вы можете видеть, массив в нашем примере начинается со значений 48, 48 – это размер нашего изображения. Нам не следует добавлять эти значения в массив программы для Arduino. Поэтому удаляем эти 2 значения и используем оставшуюся часть в качестве массива для нашей программы. В результате для нашего массива мы получим следующий массив:

Теперь нам нужно очистить старое изображение на дисплее и отобразить на нем изображение с помощью кода из нашего массива, это можно сделать с помощью следующих строчек кода:

Команда display.drawBitmap(20, 0,  Logo, 48, 48, 1) задает позицию, размер и цвет нашего растрового (побитового) изображения. Ее синтаксис выглядит следующим образом:

Длина и ширина изображения могут быть получены из первых двух элементов массива после конвертирования изображения в код как было показано ранее. После запуска кода программы (приведен в конце статьи) мы увидим на экране дисплея следующее изображение:

Пример работы программы из нашего проекта на дисплее

Также на дисплее можно отображать и обычный текст как показано на следующем рисунке.

Пример отображения текста на ЖК дисплее Nokia 5110

Далее приведен полный текст программы.

Видео, демонстрирующее работу схемы

(Проголосуй первым!)
Загрузка...
91 просмотров


Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *