Как подключить I2C дисплей к Arduino

I2C Уроки дисплеями HMI DWIN

Arduino – популярная технология в области электроники, ее знают все специалисты, которые занимаются разработкой разнообразных устройств из отдельных модулей. Платформа пользуется высоким спросом из-за большого количества контроллеров, модулей, шилдов. Часто ее требуется совмещать с LCD дисплеями, и вот при подключении могут возникнуть некоторые сложности. Это может быть связано с недостатком портов, которые требуются для подключения экрана.

Выходом в данной ситуации будет применение переходника I2C /IIC. При помощи него можно провести подключение любого стандартного экрана для Ардуино к платам Uno, Nano или Mega, и для этого потребуется всего 4 пина. Ниже можно рассмотреть особенности подключения LCD дисплея с интерфейсом I2C к платформе Arduino, главные нюансы и работающие схемы.0

Характеристика протокола I2C

Перед тем как проводить подключение дисплея к Arduino стоит изучить особенности протокола I2C, узнать, что это такое.

I2C / IIC (Inter-Integrated Circuit) является протоколом, который изначально создавался для связи интегральных микросхем внутри электронного устройства. Данная разработка является собственностью популярной компании Philips. В основе этого протокола лежит использование 8-битной шины, она требуется для связи блоков в управляющей электронной системы. А также необходимо для адресации, которая позволяет общаться с применением одинаковых проводов связываться с несколькими приборами.

В основе самой простой схемы протокола I2C может присутствовать основное устройство (обычно это микроконтролер Ардуино), а также несколько ведомых (дисплей LCD). У каждого устройства может быть адрес в диапазоне от 7 до 127. В одной схеме ни в коем случае не должно быть двух одинаковых адресов.1 4

Плата Arduino может поддерживать I2C на аппаратном уровне. Для подключения устройств с применением данного протокола можно использовать пины А4 и А5.

Работа с протоколом I2C имеет ряд положительных особенностей:

  • Для функционирования достаточно наличия двух линий – SDA (линия данных) и SCL (линия синхронизации);
  • Позволяет проводить подключение большого количества приборов;
  • Сокращение времени на разработку;
  • Для управления полным комплектом приборов достаточно использования одного микроконтроллера;
  • Возможное количество подключаемых микросхем может быть ограничено только предельными показателями емкости;
  • Наблюдается высокий уровень сохранности данных, это обеспечивается за счет специального фильтра, который подавляет всплески, он встроен в состав схемы;
  • Отмечается простая процедура диагностики возникающих перебоев, а также быстрая регулировка и настройка;
  • Шина уже встроена в состав платформы Ардуино, поэтому нет необходимости создавать шинный интерфейс.

Как подключить – основные шаги

Ниже можно рассмотреть основные шаги подключения дисплея LCD к Arduino через протокол I2C. Все проводится достаточно просто, главное нужно соблюдать последовательность всех этапов.

Основные понятия

Подключение дисплея будет проводиться к платформе Arduino UNO / NANO, и процесс программирования также будет проводиться через нее.

На этом этапе стоит запомнить важные сведения:

  • OLED это Organic Light-Emitting Diode. А именно это полупроводниковое устройство, в его основе имеются органические соединения. От него начинает исходить свет после прохождения электрического тока;
  • ARDUINO является платформой, которая применяется для обучающего процесса и выстраивания систем автоматики, роботехники;
  • ArduinoIDE является средой разработки. Данную программу можно применять на бесплатной основе для программирования Ардуино;
  • I2C – Inter-Integrated Circuits. Это протокол или межмикросхемная линия связи.4

Чтобы провести подключение дисплея к Ардуино важно четко соблюдать все действия, которые указаны в инструкции.

Комплектующие

Для проведения работы понадобятся элементы:

  • Дисплей типа OLED, подойдет модель с размером диагонали 0,96”;
  • Платформа Arduino UNO / Nano;
  • Провода соединительного вида;
  • ПК или ноутбук, на нем уже должна быть установлена ArduinoIDE.

Все детали и элементы можно приобрести на популярной торговой площадке Aliexpress. Конечно, доставка занимает длительное время, но по цене они выйдут достаточно дешево.

Подключение дисплея

Управление экраном производится с использованием чипа SSD1306, он может работать с применением большого количества протоколов связи, среди которых имеется I2C. Сведения по этому протоколу могут перемещаться с использованием двух проводов, и лучше, чтобы их было немного, поэтому этот вариант считается оптимальным.

3 1

Какие выводы можно использовать:

  • Для OLED дисплея – SCL/SCK (clock) и SDA (data), «Плюс» питания (VCC) и «Минус» питания (GND);
  • Для платформы Arduino UNO – SCL/SCK на A5 и SSD на A4, «Плюс» питания (+5V) и «Минус» питания (GND).

После можно проводить подсоединение дисплея к Ардуино:

  • Vcc – 5V;
  • GND – GND;
  • SDA – A4;
  • SCL — A5.

Сканер I2C

Сама шина может включать до 127 адресов – 119 из них для устройств и 8 адресов являются служебными. Коммуникационные процессы осуществляются с применением данных адресов. Среди них имеется основной под названием Master, а также ведомый – Slave. Мастера производят запрос, а ведомые присылают ответ.

Часто адрес для дисплеев с протоколом связи I2C не указывается. Поэтому его следует узнать самостоятельно. И для этого требуется выполнить следующие действия:

  • Скачивается код Finder_I2C_Hex_Address.ino;
  • После он загружается в Arduino;
  • Далее открывается «Монитор порта»;
  • Выставляется показатель скорости 9600.

После предоставляется точный адрес устройства.

Загрузка и подключение библиотек

Чтобы все нормально работало и выполняло основные функции следует провести подключение нескольких библиотек в среду ArduinoIDE. Оптимальными вариантами являются ADAFRUIT GFX и ADAFRUIT SSD1306. Они обеспечат нормальную связь платформы Ардуино с дисплеем.

Чтобы библиотеки были подключены нужно провести несколько действий:

  • В программе ArduinoIDE необходимо войти в раздел Скетч / Sketch;
  • Далее необходимо выбрать «Включить библиотеки»;
  • После кликается «Управление библиотеками»;
  • Затем нужно найти ADAFRUIT GFX, проводится установка;
  • Далее также проводится поиск библиотеки ADAFRUIT SSD1306, и затем ее требуется установить.

После проведения всех работ и манипуляций требуется протестировать дисплей. Для этого можно воспользоваться инструкцией: перейти ФАЙЛ> ПРИМЕРЫ> SSD 1306> Выбрать 128×64 i2c.

Если будет опять «Ошибка», то можно поменять адрес I2C в строке 61, демонстрационного кода, и вместо него указывается адрес дисплея. Если снова не получится, то можно изменить файл Adafruit_SSD1306.h, его можно найти в папке с библиотеками Ардуино. Если все будет выполнено правильно и успешно, то после окончания загрузки на дисплее появится тестовая анимация.

Оцените статью
Информация об Ардуино
Добавить комментарий

Нажимая на кнопку "Отправить комментарий", я принимаю политику конфиденциальности.