「電子DIY」使用帶ESP32的16×2I2C液晶顯示器

幾周前，研究了一下ESP32模塊建立了一個(gè)簡單的hello world程序來熟悉板子。今天，我們將繼續(xù)在更高的層次上探索ESP32，我們將研究如何將16×2液晶顯示器與它連接起來。

I2C 16×2液晶顯示器

這可能是最受歡迎的液晶顯示器制造商之一，也是最受歡迎的液晶顯示器制造商之一。在今天的教程中，我們將使用I2C基于16×2液晶顯示器顯示器，因?yàn)樗枰奖愕牟季€。它只使用四個(gè)管腳，而其他版本的顯示器需要至少7個(gè)管腳連接到微控制器板上。

必須是ESP32 DevKit V1

ESP32以模塊形式出現(xiàn)，就像它的前身ESP-12e一樣，因?yàn)槭褂迷撃K通常需要一個(gè)轉(zhuǎn)接板。因此，當(dāng)它要在沒有定制PCB的應(yīng)用程序中使用時(shí)，使用基于它的開發(fā)板會(huì)更容易。在今天的教程中，我們將使用必須是ESP32 DevKit V1它是最受歡迎的ESP32開發(fā)板之一。

為了演示I2C驅(qū)動(dòng)的LCD和NodeMCU的使用，我們將研究如何在LCD上顯示靜態(tài)和滾動(dòng)消息。

建設(shè)本項(xiàng)目需要以下組成部分：；

1. 必須是ESP32 DevKit V1板

2. 試驗(yàn)板

3. 16×2i2c液晶顯示器

4. 跨接導(dǎo)線

試驗(yàn)板要求是可選的，因?yàn)槟梢赃x擇使用母跳線將LCD直接連接到DOIT devkit板。

這個(gè)項(xiàng)目的原理圖相對簡單，因?yàn)槲覀冎粚CD連接到doitdevkitv1。因?yàn)槲覀兪褂肐2C進(jìn)行通信，所以我們將把LCD的引腳連接到DevKit的I2C引腳上。按如下所示連接部件。

示意圖

顯示組件連接方式的管腳圖如下所示。

LCD–ESP32

GND - GNDVCC - 3.3v/VinSDA - D2(GPIO4)SCL - D1 (GPIO 5)

由于LCD的電源要求，當(dāng)連接到ESP32的3.3v引腳時(shí)，可能亮度不夠。如果是這種情況，請將LCD的VCC引腳連接到ESP32的Vin引腳，這樣它就可以直接從連接的電源獲取電源。

在這一點(diǎn)上，需要注意的是，需要一個(gè)特殊的設(shè)置，使您能夠使用Arduino IDE編程基于ESP32的電路板。我們在ESP32教程簡介幾周前出版。所以，一定要去看看。

能夠輕松編寫與I2C液晶顯示器，我們將使用I2C LCD庫。該庫具有使LCD尋址更容易的功能和命令。下載I2C LCD庫從附加的鏈接安裝到Arduino IDE上，只需將其解壓縮到Arduino的庫文件夾中即可。

在為項(xiàng)目編寫代碼之前，了解I2C地址因?yàn)闆]有它我們將無法與顯示器對話。

雖然有些液晶顯示器上有顯示的地址或賣家提供的地址，但在沒有地址的情況下，您可以使用一個(gè)簡單的草圖來確定地址，即****I2C線，以檢測在其地址旁邊連接的設(shè)備。這個(gè)草圖也是測試布線正確性或確定LCD是否正常工作的好方法。

復(fù)制下面的代碼并粘貼到Arduino IDE中。

#include <Wire.h>

void setup() {

Wire.begin();

Serial.begin(115200);

Serial.println("nI2C Scanner");

}

void loop() {

byte error, address;

int nDevices;

Serial.println("Scanning...");

nDevices = 0;

for(address = 1; address < 127; address++ )

{

// The i2c_scanner uses the return value of

// the Write.endTransmisstion to see if

// a device did acknowledge to the address.

Wire.beginTransmission(address);

error = Wire.endTransmission();

if (error == 0) {

Serial.print("I2C device found at address 0x");

if (address<16) {

Serial.print("0");

}

Serial.println(address,HEX);

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 foundn");

}

else {

Serial.println("donen");

}

delay(5000);

}

這個(gè)草圖基本上使用一個(gè)“for”循環(huán)來生成一個(gè)地址列表，然后向地址發(fā)送一個(gè)begin transmission請求。的返回值Write.endTransmission（）函數(shù)顯示該地址上是否存在設(shè)備。收到響應(yīng)的地址就是我們要查找的地址。

驗(yàn)證并將代碼上載到ESP32板并打開串行監(jiān)視器。您應(yīng)該看到如下圖所示的地址：

設(shè)備地址

如果你總是“找不到任何設(shè)備”，那么看看這些連接，以確保你沒有把事情弄混，你也可以繼續(xù)嘗試0x27個(gè)作為I2C地址. 這是大多數(shù)來自中國的I2C LCD模塊的通用地址。

有了地址，我們現(xiàn)在可以為這個(gè)項(xiàng)目編寫代碼了。

我們今天教程的任務(wù)是在LCD上顯示靜態(tài)和滾動(dòng)文本，為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，我們將使用I2C LCD庫來減少需要編寫的代碼量。我們將寫兩個(gè)單獨(dú)的草圖；一個(gè)展示靜態(tài)文本另一個(gè)同時(shí)顯示靜態(tài)和滾動(dòng)文本 .

為了從靜態(tài)文本顯示的草圖開始，我們通過包含要用于它的庫（在本例中是i2clcd庫）來開始代碼。

#include <LiquidCrystal_I2C.h>

接下來，我們創(chuàng)建一個(gè)I2CLCD庫類的實(shí)例，其中包含顯示器的地址、顯示器的列數(shù)（本例中為16列）和行數(shù)（本例中為2行）作為參數(shù)。

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);

完成后，我們進(jìn)入虛空設(shè)置（）功能。在這里，我們初始化顯示器并發(fā)出命令打開背光，因?yàn)楦鶕?jù)LCD的不同，背光燈在默認(rèn)情況下可能是關(guān)閉的。

void setup(){

// initialize LCD

lcd.init();

// turn on LCD backlight

lcd.backlight();

}

接下來是無效循環(huán)（）功能。循環(huán)代碼背后的思想很簡單，我們首先將光標(biāo)設(shè)置到顯示的列和行，然后使用lcd.print（）功能。為了允許文本在重新加載循環(huán)之前在屏幕上停留一段時(shí)間（因此它是可見的），我們延遲了1000毫秒 .

void loop(){

// set cursor to first column, first row

lcd.setCursor(0, 0);

// print message

lcd.print("Hello, World!");

delay(1000);

// clears the display to print new message

}

項(xiàng)目的完整代碼可以在下面找到，也可以在下載部分下附加。

#include <LiquidCrystal_I2C.h>

// set LCD address, number of columns and rows

// if you don't know your display address, run an I2C scanner sketch

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);

void setup(){

// initialize LCD

lcd.init();

// turn on LCD backlight

lcd.backlight();

}

void loop(){

// set cursor to first column, first row

lcd.setCursor(0, 0);

// print message

lcd.print("Hello, World!");

delay(1000);

// clears the display to print new message

}

對于滾動(dòng)文本，我們將使用 壞桑托斯屬于 RandomNerdTutorials.com網(wǎng)站. 此代碼允許在第一行顯示靜態(tài)文本，同時(shí)在第二行顯示滾動(dòng)文本。

和往常一樣，我們首先包括我們將用于草圖的庫，在本例中是相同的I2C LCD庫 .

/*********

Rui Santos

<blockquote class="wp-embedded-content" data-secret="B8ira1D4ho"><a href="https://randomnerdtutorials.com/">Home</a></blockquote><iframe title="“Home” — Random Nerd Tutorials" class="wp-embedded-content" sandbox="allow-scripts" security="restricted" style="position: absolute; clip: rect(1px, 1px, 1px, 1px);" src="https://randomnerdtutorials.com/embed/#?secret=B8ira1D4ho" data-secret="B8ira1D4ho" width="600" height="338" frameborder="0" marginwidth="0" marginheight="0" scrolling="no"></iframe>

*********/

#include <LiquidCrystal_I2C.h>

接下來，我們創(chuàng)建一個(gè)I2CLCD庫類的實(shí)例，其中包含顯示器的地址、顯示器的列數(shù)（本例中為16列）和行數(shù)（本例中為2行）作為參數(shù)。

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);

接下來，我們創(chuàng)建變量來保存要顯示的消息。

String messageStatic = "Static message";

String messageToScroll = "This is a scrolling message with more than 16 characters";

接下來，我們創(chuàng)建函數(shù)來顯示滾動(dòng)文本。該函數(shù)接受四個(gè)參數(shù)：顯示滾動(dòng)文本的行、要顯示的文本、字符移動(dòng)之間的延遲時(shí)間以及LCD的列數(shù)。

void scrollText(int row, String message, int delayTime, int lcdColumns) {

for (int i=0; i < lcdColumns; i++) {

message = " " + message;

}

message = message + " ";

for (int pos = 0; pos < message.length(); pos++) {

lcd.setCursor(0, row);

lcd.print(message.substring(pos, pos + lcdColumns));

delay(delayTime);

}

}

接下來是空虛設(shè)置（）功能。當(dāng)我們初始化顯示器并打開背光時(shí)，該功能與靜態(tài)文本顯示的功能相同。

void setup(){

// initialize LCD

lcd.init();

// turn on LCD backlight

lcd.backlight();

}

完成后，我們就去無效循環(huán)（）功能。我們首先設(shè)置光標(biāo)，然后使用print函數(shù)顯示靜態(tài)文本和 滾動(dòng)文本（）函數(shù)來顯示滾動(dòng)文本

void loop(){

// set cursor to first column, first row

lcd.setCursor(0, 0);

// print static message

lcd.print(messageStatic);

// print scrolling message

scrollText(1, messageToScroll, 250, lcdColumns);

}

下面提供了該草圖的完整代碼，也可以在本教程的下載部分中找到。

// Adapted from the code by

// Rui Santos

// https://randomnerdtutorials.com

#include <LiquidCrystal_I2C.h>

// if you don't know your display address, run an I2C scanner sketch

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);

String messageStatic = "Static message";

String messageToScroll = "This is a scrolling message with more than 16 characters";

// Function to scroll text

// The function acepts the following arguments:

// row: row number where the text will be displayed

// message: message to scroll

// delayTime: delay between each character shifting

// lcdColumns: number of columns of your LCD

void scrollText(int row, String message, int delayTime, int lcdColumns) {

for (int i=0; i < lcdColumns; i++) {

message = " " + message;

}

message = message + " ";

for (int pos = 0; pos < message.length(); pos++) {

lcd.setCursor(0, row);

lcd.print(message.substring(pos, pos + lcdColumns));

delay(delayTime);

}

}

void setup(){

// initialize LCD

lcd.init();

// turn on LCD backlight

lcd.backlight();

}

void loop(){

// set cursor to first column, first row

lcd.setCursor(0, 0);

// print static message

lcd.print(messageStatic);

// print scrolling message

scrollText(1, messageToScroll, 250, 16);

}

確保連接正確，連接必須是devkit上傳兩張草圖中的任何一張。您應(yīng)該會(huì)看到這個(gè)顯示出現(xiàn)了如下圖所示的文本。

演示

今天的教程就到此為止。感謝您遵循本教程。這種實(shí)用的LCD顯示屏為您的項(xiàng)目提供了一種很好的視覺反饋方式，即使屏幕大小和顯示質(zhì)量受到限制，通過滾動(dòng)功能，您可以增加可以顯示的文本/字符量。

請?jiān)谠u論區(qū)隨時(shí)聯(lián)系我，與問題和教程的意見。