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 <LCD5110_Basic.h>, 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_Basic.h>



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_Basic.h>



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.