帶Arduino Uno的I2C 16x2 LCD接口（僅4線）

描述

與 Arduino Uno 接口 I2C 16x2 LCD

在本文中，我將連接 16x2 I2C LCD 與 Arduino Uno。在我之前的文章中討論了 16x2 LCD 與 Arduino Uno 的接口。區(qū)別在于電線的數(shù)量。我們需要超過 12 根電線。但這里只使用 4 根線。如何 ？！?。。。?！在我使用并行通信方法將 LCD 與 Arduino 連接之前。但現(xiàn)在我正在使用 I2C 通信。

這個怎么運作 ？

這里我使用了我之前文章中相同的 16X2 LCD。但另外將 I2C 模塊連接到 16x2 LCD。它充當 LCD 和 MCU（此處為 Arduino）之間的中介。

在開始之前，您必須了解 I2C 串行接口適配器（I2C 模塊）、 I2C 通信和I2C LCD 的地址

I2C 通信

I2C 是 Inter-IC 的縮寫。它是一種BUS。這是飛利浦半導體設計的。I2C 是一種同步、多從機、多主機分組交換、單端串行總線。IE。多個芯片可以連接到同一總線。I2C 僅使用兩條雙向開集或開漏線，串行數(shù)據(jù)線（SDA）和串行時鐘線（SCL），通過電阻上拉。使用的典型電壓為 +5 V 或 +3.3 V，但允許使用其他電壓的系統(tǒng)。有關 I2C 協(xié)議的更多信息，請單擊此處。

I2C 串行接口適配器

它也被稱為 I2C 模塊。它共有 20 個公插針。16 個引腳面向后側，4 個引腳面向前側。用于連接 16x2 LCD 的 16 個引腳，4 個引腳中的 2 個引腳是 SDA 和 SCL。SDA 是串行數(shù)據(jù)引腳，SCL 是時鐘引腳。其余 2 個引腳用于電源（Vcc 和接地）。I2C 模塊上有一個 POT。我們可以通過旋轉這個 POT 來控制 LCD 顯示屏的對比度。并且模塊上固定有一個跳線。當我們移除跳線時，LCD 顯示屏的背光將熄滅。

I2C LCD地址

在開始之前，我們需要了解 I2C 設備的尋址。每個可以連接到 MCU 的設備都有一個地址。我們需要知道這個地址才能與該特定設備進行通信。

您可以在 I2C 模塊上看到三個焊盤。標記為 A0、A1 和 A2。這是地址選擇器。即，每個焊盤具有一個上部分和一個下部分。如果上藥水與下藥水之間存在連接，則稱為“已連接”，否則稱為“未連接”。當 A0、A1、A2 處于“未連接”狀態(tài)（A0 = 0、A1 = 0、A2 = 0）時，地址將為 0x27。默認情況下，A0、A1、A2 處于“未連接”狀態(tài)。有時默認地址是0x3F。當我們只使用一個 LCD 時，無需更改 I2C 模塊的地址。但是當我們使用多個 LCD 時，需要更改地址。因為兩個或多個不同的設備不能與同一個地址通信。

步驟1

如果您已經(jīng)知道 LCD 的地址，請?zhí)^此步驟 - 1 和步驟 -2

在某些情況下A0、A1、A2處于“未連接”狀態(tài)，但地址不是0x27。我們無法與此地址通信。所以我們需要找到那個設備的原始地址。為此，我們需要使用“I2C 掃描儀”代碼運行 Arduino。

I2C 掃描器代碼

I2C Scanner 代碼用于查找 I2C 設備的數(shù)量和 I2C 設備的地址。首先添加包含“Wire.h”庫的頭文件。然后在設置部分，通過“Wire.begin()”開始“Wire”庫。然后通過“Serial.begin()”以 9600 的波特率啟動串行監(jiān)視器。接下來在循環(huán)部分，定義兩個數(shù)據(jù)類型為“byte”的變量，分別命名為“error”和“address”。然后使用名為“Devices”的“Integer (int)”數(shù)據(jù)類型定義另一個變量。并將初始值設置為 0。接下來開始一個 for 循環(huán)，最小值為 1，最大值為 127?！暗刂贰庇米餮h(huán)變量。接下來使用函數(shù)“Wire.beginTransmission()”輸入要連接的地址。i2c_scanner 使用“Write. 然后僅當?shù)刂?16 時才將特定地址打印到串行監(jiān)視器。這里我們以十六進制打印地址。打印指令為“Serial.print(address, HEX)”。并計算設備。然后僅當?shù)刂?16 時才將特定地址打印到串行監(jiān)視器。這里我們以十六進制打印地址。打印指令為“Serial.print(address, HEX)”。并計算設備。完整的 I2C 掃描儀代碼如下所示

#include <Wire.h>
void setup()
{
Wire.begin();
Serial.begin(9600);
Serial.println("\nI2C Scanner");
}
void loop()
{
byte error, address;
int Devices;
Serial.println("Scanning...");
Devices = 0;
for(address = 1; address < 127; 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.print(address,HEX);
Serial.println("  !");
Devices++;
}
else if (error==4)
{
Serial.print("Unknown error at address 0x");
if (address<16)
Serial.print("0");
Serial.println(address,HEX);
}
}
if (Devices == 0)
Serial.println("No I2C devices found\n");
else
Serial.println("done\n");
delay(5000);          
}

將 I2C 掃描儀代碼上傳到 Arduino Uno。

第2步

如果您有 I2C LCD，請?zhí)^此步驟。但如果您有 16x2 LCD 和 I2C 模塊，請參閱將此模塊連接到 LCD 的步驟。

聯(lián)系

首先焊接 I2C 模塊。I2C 模塊上沒有用于連接 16x2 LCD 的標簽。所以在下面給出的圖像的幫助下焊接它

焊接后將 I2C 模塊連接到 Arduino Uno。

Arduino Uno I2C 模塊

模擬引腳 4 - SDA

模擬引腳 5 - SCL

5V - Vcc

地 - 地

將 Arduino 連接到計算機。

接下來從 Arduino IDE 右上角的圖標打開串行監(jiān)視器。并將波特率設置為9600。請確保端口正確。然后您可以在串行監(jiān)視器中看到 LCD 的地址，如下所示

最后我們找到I2C LCD的地址。那是 0x27

步驟 - 3

接下來我將在我們的 I2C LCD 上顯示一個文本。

在此之前需要向 Arduino IDE 添加一個庫。轉到鏈接 并下載庫 Arduino-LiquidCrystal-I2C-library。然后打開 Arduino IDE 并轉到Sketch>Include Library> Add.ZIP Library 。接下來選擇下載的 ZIP 文件并單擊打開。

第4步

接下來創(chuàng)建草圖。首先，我包含標題“Wire.h”。該庫有助于與 I2C 設備進行通信。然后包括“LiquidCrystal_I2C.h”以更好地與顯示器通信。

#include  
#include 

步驟 - 5

接下來使用函數(shù)“LiquidCrystal_I2C lcd() 設置地址、列數(shù)和行數(shù)。地址為 0x27（使用 I2C Scanner Code 發(fā)現(xiàn)）。列數(shù)為 16，行數(shù)為 2。之后，我們可以使用“l(fā)cd”調用顯示器。您也可以將多個 I2C LCD 與 Arduino Uno 一起使用。但為每個顯示器設置不同的地址和變量。

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);

步驟 - 6

接下來對設置部分進行編碼。首先使用函數(shù)“l(fā)cd.begin()”初始化顯示。如果你有另一個顯示器初始化它們。

lcd.begin();

步驟 - 7

接下來使用函數(shù)“l(fā)cd.backlight()”打開背光。

lcd.backlight();

步驟 - 8

接下來使用指令“l(fā)cd.clear()”清除 lcd。然后將光標設置到位置 (4, 0)。

lcd.clear();
lcd.setCursor(4,0);

步驟 - 9

現(xiàn)在 LCD 已準備好打印。光標位于第 4 列（從 0 開始計數(shù)）和第 0 行（從 0 開始計數(shù)）。然后通過函數(shù)“l(fā)cd.print()”打印消息“Hackster”。

lcd.print("Hackster");

然后將循環(huán)部分留空。

編程完成。將草圖上傳到 Arduino 并在 LCD 上查看消息。 完整的代碼在本文的代碼部分給出。

請不要復制粘貼我的代碼。嘗試逐行理解代碼并創(chuàng)建自己的草圖。

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