Подключение дисплея Nokia 5110 к Arduino

В данной статье мы научимся работать с графическими LCD дисплеями на примере экрана Nokia 5110. Это довольно популярный дисплей, выделяющийся низкой стоимостью и возможностью выводить в удобном виде не только текстовые, но и графические данные (графики, изображения и т.д.). Разрешение экрана Nokia 5110 – 48×84 точки. Мы узнаем, как подключать дисплей Нокиа к Ардуино и приведем пример скетча для работы с ним.

Подключение дисплея 5110 к Ардуино

Для начала давайте рассмотрим подключение данного дисплея к Arduino и разберемся с интерфейсом передачи данных. На плате дисплея имеются 8 выводов:

• RST — Reset (сброс);
• CE — Chip Select (выбор устройства);
• DC — Data/Command select (выбор режима);
• DIn — Data In (данные);
• Clk — Clock (тактирующий сигнал);
• Vcc — питание 3.3В;
• BL — Backlight (подсветка) 3.3В;
• GND — земля.

Как вы уже могли заметить, питание дисплея (Vcc) должно осуществляться напряжением не выше 3.3В, то же напряжение является максимальным и для подсветки дисплея (BL). Тем не менее, логические выводы толерантны к 5В логике, используемой Arduino. Но все же рекомендуется подключать логические выводы через резисторы 10 кОм, тем самым вы сможете продлить срок службы дисплея.

Пин RST (активный LOW) отвечает за перезагрузку дисплея, а с помощью пина CE (активный LOW) контроллеру дисплея сообщается что обмен данными происходит именно с ним. Вход DC отвечает за режим ввода – ввод данных, либо ввод команд (LOW – данные, HIGH – команды). Вход Clk позволяет контроллеру дисплея определять скорость передачи данных, а через пин DIn происходит непосредственно передача данных в контроллер дисплея.

Скетч и библиотека для работы с дисплеем

Для работы с данным дисплеем существует множество библиотек, мы же будем использовать весьма простую и функциональную библиотеку , доступную по адресу http://www.rinkydinkelectronics.com/library.php?id=44. Данная библиотека позволяет работать с дисплеем с помощью 14 простых функций:

Рассмотрим работу с дисплеем с помощью данной библиотеки на примере простого скетча:

#include         LCD5110 LCD(7, 6, 5, 4, 3); //обьявляем дисплей с указанием пинов подключения    extern uint8_t SmallFont[]; //указываем наличие массива со шрифтом SmallFont в библиотеке    extern uint8_t MediumNumbers []; //указываем наличие массива со шрифтом MediumNumbers в библиотеке        void setup() {         LCD.InitLCD(); //инициализируем дисплей    }        void loop() {    LCD.disableSleep(); //выводим дисплей из режима сна    LCD.clrScr(); //очищаем дисплей    LCD.setFont(SmallFont); //устанавливаем шрифт SmallFont    LCD.print(“Hello World!”, CENTER, 2); //выводим “Hello World!” на второй строчке с равнением по центру        LCD.setFont(MediumNumbers); // устанавливаем шрифт MediumNumbers    for (int i=0; i<=5; i++) {         LCD.clrScr(); //очищаем экран         LCD.print(i, CENTER, 20); //выводим значение i по центру 20 строчки         delay(1000);    }        LCD.enableSleep(); //вводим дисплей в режим сна на время длительной паузы    delay(5000);    }    

После того как мы рассмотрели базовые функции библиотеки, остановимся более подробно на функции drawBitmap и рассмотрим особенности вывода изображений на экран.

Для начала нам понадобится интересующее изображение в формате .bmp.

Далее необходимо скачать программу Image Generate от Alex_EXE по адресу https://alex-exe.ru/programm/image-generate/. В окне программы устанавливаем необходимое разрешение нашего изображения на дисплее (должно быть меньше, чем 84 пикселя по горизонтали и 48 по вертикали), нажимаем «установить новый размер».

После этого нажимаем «Картинка», «Открыть», выбираем наш файл, жмем «преобразовать».

Нажимаем «Применить».

Теперь жмем на кнопку «Массив» и копируем появившийся массив в новый скетч.

#include         LCD5110 LCD(7, 6, 5, 4, 3); //обьявляем дисплей с указанием пинов подключения    static const char lcd_image_mas[288] = {} //массив с изображением        void setup() {         LCD.InitLCD(); //инициализируем дисплей    }        void loop() {    LCD.clrScr(); //очищаем дисплей    LCD.drawBitmap(18, 0, lcd_image_mas, 48, 48); //выводим изображение из массива размером 48х48 пикселей начиная с точки 18х0    LCD.enableSleep(); //вводим дисплей в режим сна    while(1);    }

Выводы

Таким образом, мы подробно рассмотрели базовые возможности работы с дисплеем Nokia 5110 с помощью библиотеки LCD5110_Basic, научились быстро и просто выводить собственные изображения на экран и разобрали нюансы, связанные с подключением дисплея к платформе Arduino.

Наверное, у меня, как и у всех Arduino-строителей, появилась какая-то бредовая идея в голове. Заказал в Китае все необходимые детали. Ждать пришлось очень долго, но тут раньше срока был доставлен клон платы Arduino Uno и LCD-дисплей Nokia 5110. Так как до этого с электроникой и программированием я был не знаком, решил не терять время зря и начал учиться выводить информацию на данный модуль. Первым делом я загуглил и попал на публикацию «Arduino, модуль Nokia 5110 LCD и кириллица» от автора . И тут я понял, что всё, что раньше задумал, будет не так уже и просто сделать. С кириллицей я разобрался, там все просто, не буду копипастить прошлый пост, а вот с картинками действительно проблема. Стоит задача: нужно нарисовать картинку и залить ее на дисплей. Столкнулся с первой проблемой, зашел в среду программирования Arduino я увидел, что там нет такой штуки как «Вставить — Изображения», а нужно картинку записать определенным кодом в hex системе исчисления. Нашел несколько редакторов, но не тут то было. Картинка адекватно не отображается. Я начал искать проблемы что может быть. Методом кучей экспериментов, попыток и проб получился алгоритм которым я с вами поделюсь: 1) Нужно получить саму картинку, в черно-белом формате .bmp с расширением 84 х 48 пикселей. Сделать это можно кучей способами почти у каждом графическом редакторе есть функция «Cохранить как» где указываем необходимые параметры. Я делал в corelDRAW. Получаем что-то похожее. Нужно уточнить, что имя картинки обязательно должно сохранено латинской раскладкой клавиатуры, так как следующая программа ее не сможет открыть. 3) При помощи GLCD Tools получаем hex-код картинки. 4) Вставляем данный код в программный код Arduino и заливаем на плату:

//      SCK  - Pin 8 //      MOSI - Pin 9 //      DC   - Pin 10 //      RST  - Pin 11 //      CS   - Pin 12 // #include   LCD5110 myGLCD(8,9,10,11,12);  extern uint8_t OKO[];  float y; uint8_t* bm; int pacy;  void setup() {   myGLCD.InitLCD(); }  void loop() {   myGLCD.clrScr();   myGLCD.drawBitmap(0, 0, OKO, 84, 48);   myGLCD.update();    delay(2000); } 

#include <avr>  coint8_t OKO[] PROGMEM={  //Скопированный hex-код  GLCD tools  }; </avr>

Используемые источники:

• https://arduinomaster.ru/uroki-arduino/podklyuchenie-displeya-nokia-5110-k-arduino/
• https://habr.com/post/247639/