В данной статье мы подключим Модуль дисплея 1602 + I2C адаптер к нашей плате Raspberry Pi 2 - Model B
Для начала посмотрим на наш дисплей. К нему припаяна плата с микросхемой PCF8574AT, которая преобразует сигналы стандартной шины I2C в сигналы, понятные контроллеру дисплея. Для чего это сделано? А для того, чтобы не занимать больше десяти ножек разъёма GPIO платы Raspberry, а обойтись всего двумя сигнальными проводами и двумя проводами питания.
Будьте осторожны! Уровни сигналов платы Raspberry составляют 3,3 В, а дисплея - 5 В. Поэтому если вы подключите дисплей напрямую к плате, что-нибудь обязательно сгорит.
Чтобы этого не произошло, потребуется использовать преобразователь уровней с 3,3 В до 5 В:
Порядок подключения преобразователя:
Преобразователь уровней | Raspberry PI | Адаптер I2C дисплея |
---|---|---|
LV | 3,3В (вывод 1) | |
LV1 | SDA (вывод 3) | |
LV2 | SCL (вывод 5) | |
GND | GND (вывод 6) | GND |
HV | 5В (вывод 2) | VCC |
HV1 | SDA | |
HV2 | SCL |
Следующий шаг - включение и настройка интерфейса I2C в ОС нашей Raspberry
Запустим утилиту настроек Raspberry
sudo raspi-config
Переходим к пункту "8 Advanced Options", выбираем "A7 I2C", а затем "Yes".
Утилита запросит, хотите ли вы включить интерфейс, выберите "Yes" и "Ok".
Далее на вопрос загружать-ли модуль по умолчанию выбираем "Yes", затем "Ok" и "Finish" для возврата в командную строку.
Отредактируем файл модулей
sudo nano /etc/modules
и добавим в него две строки
i2c-bcm2708 i2c-dev
Нажмите Ctrl-X, Y и Enter для сохранения файла и выхода.
Установка утилит
Для облегчения отладки и возможности использования интерфейса I2C в языке Python мы можем установить модули python-smbus и i2c-tools:
sudo apt-get update sudo apt-get install -y python-smbus i2c-tools
Выключаем компьютер
sudo halt
Проверим работу интерфейса I2C
После подключения дисплея к Raspberry проверим работу интерфейса. Это можно сделать при помощи команды i2cdetect, которая выдаёт список всех доступных устройств на шине I2C:
sudo i2cdetect -y 0
для плат rev. 1 (B Rev 1)
или
sudo i2cdetect -y 1
для плат rev. 2 (A, B Rev 2 или B+)
Результат выполнения команды:
На картинке видно, что к нашей плате Raspberry PI подключено три устройства:
- дисплей с адресом #27
- микросхема AT24C32 памяти EEPROM с адресом #50
- часы реального времени DS1307 с адресом #68. Отметка "UU" означает, что данный адрес в настоящий момент используется.
У вас могут быть указаны другие адреса: #28, #24 или любой другой. Проверить какой именно адрес занимает ваш дисплей можно отключив его от платы Raspberry и запустив ещё раз команду i2cdetect.
Python: первый скрипт
Запустим следующий файл
#!/usr/bin/python #-------------------------------------- # ___ ___ _ ____ # / _ \/ _ \(_) __/__ __ __ # / , _/ ___/ /\ \/ _ \/ // / # /_/|_/_/ /_/___/ .__/\_, / # /_/ /___/ # # lcd_i2c.py # LCD test script using I2C backpack. # Supports 16x2 and 20x4 screens. # # Author : Matt Hawkins # Date : 20/09/2015 # # http://www.raspberrypi-spy.co.uk/ # # Copyright 2015 Matt Hawkins # # This program is free software: you can redistribute it and/or modify # it under the terms of the GNU General Public License as published by # the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or # (at your option) any later version. # # This program is distributed in the hope that it will be useful, # but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of # MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the # GNU General Public License for more details. # # You should have received a copy of the GNU General Public License # along with this program. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>. # #-------------------------------------- import smbus import time # Define some device parameters I2C_ADDR = 0x27 # I2C device address - установка адреса устройства LCD_WIDTH = 16 # Maximum characters per line - максимальное количество знаков в строке # Define some device constants - определим некоторые константы LCD_CHR = 1 # Mode - Sending data - отправка данных LCD_CMD = 0 # Mode - Sending command - отправка команды LCD_LINE_1 = 0x80 # LCD RAM address for the 1st line - адрес в RAM дисплея для первой строки LCD_LINE_2 = 0xC0 # LCD RAM address for the 2nd line - адрес в RAM дисплея для второй строки LCD_LINE_3 = 0x94 # LCD RAM address for the 3rd line - адрес в RAM дисплея для третье строки LCD_LINE_4 = 0xD4 # LCD RAM address for the 4th line - адрес в RAM дисплея для четвёртой строки LCD_BACKLIGHT = 0x08 # On - подсветка включена #LCD_BACKLIGHT = 0x00 # Off - подсветка выключена ENABLE = 0b00000100 # Enable bit # Timing constants - временные константы E_PULSE = 0.0005 E_DELAY = 0.0005 #Open I2C interface - открытие интерфейса #bus = smbus.SMBus(0) # Rev 1 Pi uses 0 bus = smbus.SMBus(1) # Rev 2 Pi uses 1 def lcd_init(): # Initialise display lcd_byte(0x33,LCD_CMD) # 110011 Initialise - инициализация lcd_byte(0x32,LCD_CMD) # 110010 Initialise - инициализация lcd_byte(0x06,LCD_CMD) # 000110 Cursor move direction - направление движения курсора lcd_byte(0x0C,LCD_CMD) # 001100 Display On,Cursor Off, Blink Off - дисплей включён, курсор показывает, мигание курсора выключено lcd_byte(0x28,LCD_CMD) # 101000 Data length, number of lines, font size - длина данных, количество строк, размер шрифта lcd_byte(0x01,LCD_CMD) # 000001 Clear display - очистка дисплея time.sleep(E_DELAY) def lcd_byte(bits, mode): # Send byte to data pins # bits = the data # mode = 1 for data # 0 for command bits_high = mode | (bits & 0xF0) | LCD_BACKLIGHT bits_low = mode | ((bits<<4) & 0xF0) | LCD_BACKLIGHT # High bits bus.write_byte(I2C_ADDR, bits_high) lcd_toggle_enable(bits_high) # Low bits bus.write_byte(I2C_ADDR, bits_low) lcd_toggle_enable(bits_low) def lcd_toggle_enable(bits): # Toggle enable time.sleep(E_DELAY) bus.write_byte(I2C_ADDR, (bits | ENABLE)) time.sleep(E_PULSE) bus.write_byte(I2C_ADDR,(bits & ~ENABLE)) time.sleep(E_DELAY) def lcd_string(message,line): # Send string to display message = message.ljust(LCD_WIDTH," ") lcd_byte(line, LCD_CMD) for i in range(LCD_WIDTH): lcd_byte(ord(message[i]),LCD_CHR) def main(): # Main program block - главный блок программы # Initialise display - инициализируем дисплей lcd_init() while True: # Send some test - отправим на дисплей тестовые строки lcd_string("RPiSpy <",LCD_LINE_1) lcd_string("I2C LCD <",LCD_LINE_2) time.sleep(3) # Send some more text - ещё текст lcd_string("> RPiSpy",LCD_LINE_1) lcd_string("> I2C LCD",LCD_LINE_2) time.sleep(3) if __name__ == '__main__': try: main() except KeyboardInterrupt: pass finally: lcd_byte(0x01, LCD_CMD)
командой
sudo python lcd_i2c.py