Подключение ЖК дисплея Nokia 5110 к Arduino: схема и программа

Подключение дисплея Nokia 5110 к Arduino. Примеры скетчей и библиотек для работы с популярным графическим экраном на Ардуино.

Комплектующие

Мы собираемся связать ЖК-дисплей Nokia 5110 и Arduino. Вы изучите интерфейс Nokia 5110 Arduino с помощью двух примеров.

Во-первых, мы просто покажем некоторые данные на экране, а во втором примере мы будем читать с датчика температуры и влажности DHT22 показатели и покажем их на ЖК-экране Nokia 5110.

Nokia 5110 LCD — отличный выбор для отображения данных. Это дешевле обычных ЖК и его очень легко использовать с микроконтроллерами. Вам просто нужно подключить несколько проводов и всё готово к работе.

Для подключения Nokia 5110 к Ардуино нам нужны будут сам экран с микроконтроллером и еще ряд деталей.

• Arduino UNO × 1
• Nokia 5110 LCD × 1
• Многооборотный прецизионный потенциометр — 1 кОм (25 витков) × 1
• Резистор 10 кОм × 4
• Резистор 1 кОм × 1
• Резистор 330 Ом × 1
• Перемычки × 1
• Макет (универсальный) × 1

Дополнительно нам понадобится программное обеспечение в виде Arduino IDE, с которым вы скорее всего знакомы.

Источник: http://arduinoplus.ru/arduino-nokia-5110/

Необходимые компоненты

1. Плата Arduino (любой версии) (купить на AliExpress).
2. ЖК дисплей Nokia 5110 (купить на AliExpress).
3. Соединительные провода.

Источник: http://microkontroller.ru/arduino-projects/podklyuchenie-zhk-displeya-nokia-5110-k-arduino/

Варианты подключения дисплея Nokia 5110 к Arduino и схемы

Дисплей к Нокиа 5110 выпускался на платах синего и красного цветов. Различие состоит в том, каким уровнем сигнала активируется подсветка. Для синих плат это происходит при подаче высокого уровня на пин 8, а для красных — подачей низкого уровня на тот же коннектор.

Распиновка Nokia 5110

С обратной стороны дисплея в два ряда расположены 8 маркированных контактов, соединенных между собой параллельно.

Их обозначения с пояснениями приведены в таблице:

Номер	Обозначение	Направление	Комментарий
1	VCC	вход	Питание от 2,7 до 3,3 В
2	GND	вход	Питание, земля
3	SCE	вход	Выбор чипа по 0
4	RST	вход	Перезагрузка по 0
5	D/C	вход	Выбор: режим команд по 0, данных по 1
6	DN(MOSI)	вход	Последовательный ввод данных
7	SCLK	вход	Тактовая частота
8	LED	вход	Питание подсветки LED 3,3 В

Особенности питания Нокиа 5110

На плате LCD Нокиа 5110 имеются 2 коннектора для подачи электропитания:

1. Пин под номером 1 служит для подачи напряжения в пределах от 2,7 до 3,3 В на микросхемы платы, потребляющие ток силой до 7 мА.

2. Пин под номером 8 подает напряжение 3,3 В на 4 светодиода белого свечения, размещенные по углам экрана. Их задача — обеспечивать подсветку. При подаче напряжения на этот пин нужно помнить, что в цепи отсутствуют резисторы, ограничивающие ток. При подаче 3,3 В ток потребления подсветки может достигать 100 мА, потому следует заранее продумать варианты его ограничения.

Интерфейс управления

При управлении дисплеем используется последовательный протокол, подобный SPI. Для преобразования поступающих сигналов и команд используется встроенная микросхема Philips PCD8544.

Управление осуществляется набором сигналов, подаваемых на коннекторы:

• SCLK — временные метки;

• DN — данные, входящие последовательно, выбор чипа (SCE) активируется низким уровнем;

• SCE производит выбор чипа по низкому уровню;

• D/C — сигнал, разрешающий отображение поступающей информации.

Полный набор команд описан в руководстве пользователя микросхемы PCD8544 в разделе Instructions. Имеются сигналы очистки дисплея, инверсии светимости пикселей, отключения питания и других.

Подготовка дисплея 5110 к подключению

До работы со скетчами следует подготовить «сборку» и определиться с соединением с Arduino. Понадобятся 8 коннекторов прямого типа или с загнутыми на 90 градусов ножками. Также нужно приготовить монтажную плату, «рельсу» с прямыми коннекторами или напаять переходники непосредственно к дисплею, расположить дисплей Nokia 5110 на монтажной плате.

Варианты подключения Нокиа 5110 к Arduino

Способ подключения LCD к Arduino затем можно применить в отношении других микроконтроллеров. Для высокой скорости передачи данных пины SCLK и DN(MOSI) выводятся на SPI Arduino. Коннекторы SCE, RST и D/C подключаются ко всем цифровым коннекторам микроплаты. Выход от светодиода соединяется с пином Arduino, поддерживающим ШИМ, что позволяет регулировать яркость подсветки. Питание дисплея 5110 нельзя напрямую соединять со стандартным выходом «Ардуино» из-за его 5-вольтовой логики.

Прямое соединение с Arduino

Этот способ подключения наиболее прост: применяются платы с 3 В питанием, такие как Arduino Pro 3.3V/8MHz либо Arduino Pro Mini. Применение версии микроконтроллера с питанием от 5 В допустимо, но это может негативно отразиться на продолжительности работы дисплея.

Пины подключаются так:

Пины дисплея	Пины «Ардуино»	Примечание
VCC	VCC 3,3 В	Только 3-вольтовая плата
GND	GND
SCE	7	Любой цифровой коннектор
RST	6	Любой цифровой коннектор
D/C	5	Любой цифровой коннектор
MOSI	11	Только этот коннектор
SCLK	13	Только этот коннектор
LED	9	Любой ШИМ-выход, ограничивающий R=330 Ом

Дополнительной защитой станут резисторы между пинами передачи данных от Arduino к экрану. При использовании Arduino Uno или иных 5-вольтовых плат можно применять резисторы на 10 и 1 кОм. Первые устанавливаются между пинами SCLK, DN, D/C и RST, а вторые между пинами SCE и 7. Резистор 330 Ом используется между коннектором светодиода и 9-ым пином.

Преобразователи уровня

Решить вопрос разного питающего напряжения можно с помощью преобразователей уровня. Для этого можно применить модули Bi-Directional Logic Level Converter либо TXB0104. Трудность состоит в том, что дисплей имеет 5 входов, а преобразователи обеспечивают только 4 контакта. Выход можно найти, если на RST подать высокий уровень через резистор на 10 кОм. Недостаток этого способа — невозможность перезагрузки дисплея при сохранении всех прочих функций.

Источник: http://cleverdiy.ru/kak-podklyuchit-nokia-5110-k-arduino

Подключение дисплея Nokia 5110 к Arduino Uno

Arduino

Привет Хабр! Эта очень маленькая статья для начинающих, тех кто только начал осваивать Arduino и её программирование. Я искал информацию о том, как подключить дисплей от Nokia 5110 к Arduino Uno, но как-то все было не до конца понятно. Информации на русском мало, поэтому прошу сильно не закидывать помидорами. После поисков и экспериментов решил написать свою простую инструкцию, надеюсь кому пригодиться.

Итак, будем делать все в Windows, так как в данный момент у меня она.

Для начала нам надо скачать библиотеку https://github.com/adafruit/Adafruit-PCD8544-Nokia-5110-LCD-library

Теперь распаковываем это все в папку C:Program Files (x86)Arduinolibraries или C:Program FilesArduinolibraries в зависимости от того где у вас программа Arduino.

В папке C:Program Files (x86)ArduinolibrariesAdafruit-PCD8544-Nokia-5110-LCD-library-master должны после всех манипуляций появится следующие файлы:

Теперь надо правильно подключить ардуинку к дисплейчику. Вот правильная распиновка:

RST -> D3
CE -> D4
DC -> D5
Din -> D6
Clk -> D7
Vcc -> 3.3V
BL -> 5V
Gnd -> GND

Слева контакты дисплея, справа ардуино.

После того как все подключили можно запустить пример из папки examples и сразу залить его на Arduino Uno. После окончания можем созерцать красивую анимацию. Всё это конечно красиво, но много чего бесполезного. Что если нам надо просто выводить какой-то текст и показания в виде цифр? Ниже обрезанный код-шаблон для ваших последующих разработок. В нём убрано все лишнее, отображается на дисплее только текст и цифры меняются в цикле loop(). Можете выводить какую угодно информацию теперь в цикле. В данном случае задержка итерации цикла составляет 1 секунду.

Код:

#include <Adafruit_GFX.h>#include <Adafruit_PCD8544.h>Adafruit_PCD8544 display = Adafruit_PCD8544(7, 6, 5, 4, 3);void setup() { display.begin(); display.clearDisplay();}void loop() { display.setTextSize(1); // размер текста 1 display.setTextColor(BLACK); // цвет текста темный display.println(«Hello, world!»); // отображаем надпись display.setTextSize(2); // увеличиваем шрифт на 1 display.println(random(1,10000)); // выводим число от 1 до 10000 display.setTextSize(3); display.print(random(1,10000)); display.display(); delay(1000); // задержка в секунду display.clearDisplay(); // очищаем дисплей}





Источник: http://itnan.ru/post.php?c=1&p=260165

Общая характеристика ЖК дисплея Nokia 5110

Существует два типа подобных ЖК дисплеев – у первого типа ламели для пайки располагаются с обоих сторон дисплея, а у второго типа они располагаются только с обратной стороны дисплея. Мы использовали дисплей 2-го типа, но принципы подключения и использования обоих типов этих дисплеев одинаковы, поэтому совершенно неважно какой из этих типов дисплеев вы приобретете.

Как уже упоминалось, графический ЖК дисплей Nokia 5110 имеет 84 пикселя по горизонтали и 48 пикселей по вертикали. Общий размер дисплея — 1.72’ x 1.72’. Дисплей имеет 6 входных контактов которые можно подключить к любому микроконтроллеру по протоколу SPI. Микросхема дисплея, которая отвечает за взаимодействие с микроконтроллером – это микросхема контроллера дисплея Philips PCD8544, даташит на которую можно найти по этой ссылке. Однако, поскольку мы используем плату Arduino, нам нет нужды беспокоиться о даташите этой микросхемы и принципах ее работы поскольку все низкоуровневое взаимодействие с ней мы будем осуществлять с помощью специальных библиотек для Arduino.

Источник: http://microkontroller.ru/arduino-projects/podklyuchenie-zhk-displeya-nokia-5110-k-arduino/

Преимущества использования Arduino Uno

Было создано множество платформ и микроконтроллеров, являющихся аналогами представленной в данной статье платформы Arduino. Одни из таких аналогов — Netmedia’s BX-24, Parallax Basic Stamp и многие другие. Однако остановимся на Arduino Uno, так как этот конструктор имеет ряд преимуществ перед остальными контроллерами. На них и стоит обратить внимание при выборе платформы для работы. В первую очередь это низкая стоимость данных устройств. Модели с этим программным обеспечением стоят менее 45 долларов, а при желании могут быть собраны вручную, так как обладают довольно простой конструкцией. Вторым пунктом стоит отметить, что платформы Arduino могут работать со всеми операционными системами: Windows, Linux, а также Macintosh OSX, тогда как все остальные ограничиваются работой исключительно с Windows.

Источник: http://belmathematics.by/stati/7211-nokia-5110-foto-skhema-podklyuchenie-graficheskogo-displeya-nokia-5110-k-arduino-poleznaya-informatsiya-dlya-vsekh-sovety-i-rekomendatsii-ot-belmathematics-by

Распиновка Nokia 5110

Выводы Nokia 5110 LCD выглядит следующим образом:

RST: пин сброса
SCE: пин выбора чипа
D/C: (Данные / Команда): это вывод выбора режима. LOW означает командный режим, а HIGH означает режим данных.
DN (Data Pin): последовательные данные на входе
SCLK: последовательный тактовый сигнал
VCC: входное напряжение от 2,7 до 3,3 В
Светодиод: этот светодиод является подсветкой. Входное напряжение 3,3 В
GND: земля

Источник: http://arduinoplus.ru/arduino-nokia-5110/

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:

Функция	Назначение
LCD5110(SCK, MOSI, DC, RST, CS)	Объявление дисплея с указанием пинов подключения.
InitLCD([contrast])	Инициализация дисплея с опциональным указанием контрастности (0-127), по умолчанию используется значение 70.
setContrast(contrast)	Изменение контрастности (0-127).
enableSleep()	Переводит экран в спящий режим.
disableSleep()	Выводит экран из спящего режима.
clrScr()	Очищает экран.
clrRow(row, [start], [end])	Очищает выбраную строку (номер row), от позиции start до end (опционально).
invert(true), invert(false)	Включает и выключает инверсию содержимого LCD экрана.
print(string, x, y)	Выводит строку символов (string) с заданными координатами (x, y); вместо x-координаты можно использовать LEFT, CENTER и RIGHT; высота стандартного шрифта 8 точек, поэтому строки должны идти с интервалами через 8.
printNumI(num, x, y, [length], [filler])	Выводит целое число (num) на экран на заданной позиции (x, y); опционально: length – количество символов, резервируемых для числа; filler – символ для заполнения «пустот», если число меньше желаемой длины length (по умолчанию это пробел ” “).
printNumF(num, dec, x, y, [divider], [length], [filler])	Выводит число (num) с плавающей запятой; dec – число знаков после запятой; опционально: divider – знак десятичного разделителя, по умолчанию точка “.”, length и filler – по аналогии с предыдущей функцией.
setFont(name)	Выбирает шрифт; встроенные шрифты – SmallFont,  MediumNumbers и BigNumbers.
invertText(true), invertText(false)	Инвертирует текст, выведенный с помощью функций print, printNumI и printNumF (вкл./выкл.).
drawBitmap(x, y, data, sx, sy)	Выводит картинку на экран по необходимым координатам (x, y); data – массив, содержащий картинку; sx и sy – ширина и высота рисунка.

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 подключенияextern uint8_t SmallFont[]; //указываем наличие массива со шрифтом SmallFont в библиотекеextern uint8_t MediumNumbers []; //указываем наличие массива со шрифтом MediumNumbers в библиотекеvoid setup() {     LCD.InitLCD(); //инициализируем дисплей}void loop() {LCD.disableSleep(); //выводим дисплей из режима снаLCD.clrScr(); //очищаем дисплейLCD.setFont(SmallFont); //устанавливаем шрифт SmallFontLCD.print(“Hello World!”, CENTER, 2); //выводим “Hello World!” на второй строчке с равнением по центруLCD.setFont(MediumNumbers); // устанавливаем шрифт MediumNumbersfor (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 паузыdelay(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».

Нажимаем «установить новый размер»

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

Жмем «преобразовать»

Нажимаем «Применить».

Нажимаем «Применить»

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

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 подключенияstatic const char lcd_image_mas[288] = {} //массив с изображениемvoid setup() {     LCD.InitLCD(); //инициализируем дисплей}void loop() {LCD.clrScr(); //очищаем дисплейLCD.drawBitmap(18, 0, lcd_image_mas, 48, 48); //выводим изображение из массива размером 48х48 пикселей начиная с точки 18х0LCD.enableSleep(); //вводим дисплей в режим снаwhile(1);}

Источник: http://arduinomaster.ru/uroki-arduino/podklyuchenie-displeya-nokia-5110-k-arduino/

Пример №1

В первом примере мы просто отобразим данные на ЖК-дисплее Nokia 5110. Принципиальная схема для соединения Nokia 5110 и Arduino показана ниже.

Схема соединения

Для работы Nokia 5110 LCD требуется 3,3 В, поэтому нам придется использовать резисторы для преобразования 5 В в 3,3 В. Если вы будете работать с Nokia 5110 без резисторов, экран будет работать, но срок службы ЖК-дисплея сократится.

• Подключите контакт 1 (контакт RST) к контакту 6 Arduino через резистор 10 кОм.
• Подключите контакт 2 (контакт SCE) к контакту 7 Arduino через резистор 1 кОм.
• Подсоедините контакт 3 (контакт D/C) к контакту 5 Arduino через резистор 10 кОм.
• Подсоедините контакт 4 (DIN контакт) к контакту 4 Arduino через резистор 10 кОм.
• Подсоедините контакт 5 (контакт CLK) к контакту 3 Arduino через резистор 10 кОм.
• Подсоедините контакт 6 (контакт VCC) к контакту 3,3 В Arduino.
• Подсоедините контакт 7 (светодиодный контакт) к среднему контакту потенциометра 1 кОм через резистор 330 Ом и подключите два других контакта к VCC и заземлению.
• Подсоедините контакт 8 (контакт GND) к заземлению Arduino.

Подключенный потенциометр используется для увеличения или уменьшения подсветки ЖК-дисплея. Вы можете подключить его к 3,3 В, если хотите, чтобы подсветка всегда была сильной, или вы можете подключить его к заземлению, если вы не хотите иметь подсветку.

Код

Скачайте библиотеку Nokia 5110 ниже.

Сам код первого примера:

#include <PCD8544.h> PCD8544 lcd;void setup() { lcd.begin(84, 48);}void loop() { lcd.setCursor(0, 0); lcd.print(» WELCOME «); lcd.setCursor(0, 1); lcd.print(» To»); lcd.setCursor(0,2); lcd.print(«ArduinoPlus.ru»); delay(200); }

Прежде всего, мы подключаем библиотеку для Nokia 5110 LCD. Библиотека будет включать все команды, которые нам потребуются для ЖК-дисплея Nokia 5110. Затем мы объявили переменную с именем «lcd» типа PCD8544.
#include <PCD8544.h>
PCD8544 lcd;

Затем в функции setup (настройка) мы установили разрешение для Nokia 5110 LCD. ЖК-дисплей Nokia5110 имеет разрешение 84х48, поэтому мы установили разрешение 84х48 в Arduino IDE.

lcd.begin(84, 48);

Затем в функции loop (цикл) мы сначала установили курсор на первую строку и напечатали «Добро пожаловать!» (WELCOME). Затем мы перешли ко второй строке и напечатали «в» (to), а затем в третьей строке мы напечатали «ArduinoPlus.ru».

lcd.setCursor(0, 0); lcd.print(» WELCOME «); lcd.setCursor(0, 1); lcd.print(» To»); lcd.setCursor(0,2); lcd.print(«ArduinoPlus.ru»); delay(200);

Источник: http://arduinoplus.ru/arduino-nokia-5110/

Видео, демонстрирующее работу схемы

2 367 просмотров

Источник: http://microkontroller.ru/arduino-projects/podklyuchenie-zhk-displeya-nokia-5110-k-arduino/