Arduino - LCD 20×4
In diesem Arduino-LCD-20x4-I2C-Tutorial lernen wir, wie man ein LCD 20x4 (Flüssigkristallanzeige) über die I2C-Schnittstelle mit dem Arduino-Board verbindet.
Erforderliche Hardware
Oder Sie können die folgenden Kits kaufen:
| 1 | × | DIYables STEM V3 Starter-Kit (Arduino enthalten) | |
| 1 | × | DIYables Sensor-Kit (18 Sensoren/Displays) |
Offenlegung: Einige der in diesem Abschnitt bereitgestellten Links sind Amazon-Affiliate-Links. Wir können eine Provision für Käufe erhalten, die über diese Links getätigt werden, ohne zusätzliche Kosten für Sie. Wir schätzen Ihre Unterstützung.
Kaufhinweis: Eine weitere Möglichkeit ist, das LCD I2C-Display zu erstellen, indem Sie LCD 2004 Display und PCF8574 I2C Adapter Module kombinieren.
Über LCD I2C 20x4
Pinbelegung
LCD 20x4 I2C verwendet die I2C-Schnittstelle, daher hat es 4 Pins:
- GND-Pin: muss mit GND (0 V) verbunden werden.
- VCC-Pin: die Stromversorgung für das LCD, muss mit VCC (5 V) verbunden werden.
- SDA-Pin: I2C-Datenleitung
- SCL-Pin: I2C-Taktsignal
LCD-Koordinate
LCD I2C 20x4 umfasst 20 Spalten und 4 Zeilen. Die Spalten und Zeilen beginnen bei 0.
Verdrahtungsdiagramm
Dieses Bild wurde mit Fritzing erstellt. Klicken Sie, um das Bild zu vergrößern.
| LCD I2C | Arduino Uno, Nano | Arduino Mega |
|---|---|---|
| Vin | 5V | 5V |
| GND | GND | GND |
| SDA | A4 | 20 |
| SCL | A5 | 21 |
Wie man für LCD I2C programmiert
Dank der DIYables_LCD_I2C-Bibliothek ist die Verwendung des LCDs ein Kinderspiel.
- Die Bibliothek einbinden:
#include <DIYables_LCD_I2C.h> // Bibliothek für LCD
- Deklariere ein DIYables_LCD_I2C-Objekt mit der I2C-Adresse, der Anzahl der Spalten und der Anzahl der Zeilen:
DIYables_LCD_I2C lcd(0x27, 20, 4); // I2C-Adresse 0x27, 20 Spalten und 4 Zeilen
- Initialisieren Sie das LCD.
lcd.init(); //Initialisiere das LCD
lcd.backlight(); //Schalte die Hintergrundbeleuchtung ein
- Bewege den Cursor an die gewünschte Position (Spaltenindex, Zeilenindex)
lcd.setCursor(column_index, row_index);
- Eine Nachricht auf dem LCD anzeigen.
lcd.print("Hello World!");
※ Notiz:
Die I2C-Adresse des LCD kann je nach Hersteller variieren. Im Code haben wir 0x27 verwendet, das vom Hersteller DIYables festgelegt ist.
Arduino-Code
/*
* Dieser Arduino Code wurde von newbiely.de entwickelt
* Dieser Arduino Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
* Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
* https://newbiely.de/tutorials/arduino/arduino-lcd-20x4
*/
#include <DIYables_LCD_I2C.h>
DIYables_LCD_I2C lcd(0x27, 20, 4); // I2C-Adresse 0x27, 20 Spalten und 4 Zeilen
void setup() {
lcd.init(); // LCD initialisieren
lcd.backlight();
lcd.setCursor(0, 0); // Cursor in die erste Zeile verschieben
lcd.print("LCD 20x4"); // Nachricht in der ersten Zeile ausgeben
lcd.setCursor(0, 1); // Cursor in die zweite Zeile verschieben
lcd.print("I2C Address: 0x27"); // Nachricht in der zweiten Zeile ausgeben
lcd.setCursor(0, 2); // Cursor in die dritte Zeile verschieben
lcd.print("DIYables"); // Nachricht in der dritten Zeile ausgeben
lcd.setCursor(0, 3); // Cursor in die vierte Zeile verschieben
lcd.print("www.diyables.io"); // Nachricht in der vierten Zeile ausgeben
}
void loop() {
}
Schnelle Schritte
- Navigieren Sie zum Bibliotheken-Symbol in der linken Leiste der Arduino IDE.
- Suchen Sie "DIYables LCD I2C", dann finden Sie die DIYables_LCD_I2C-Bibliothek von DIYables.
- Klicken Sie auf die Install-Schaltfläche, um die DIYables_LCD_I2C-Bibliothek zu installieren.
- Kopieren Sie den obigen Code und öffnen Sie ihn mit der Arduino IDE
- Klicken Sie in der Arduino IDE auf die Schaltfläche Hochladen, um den Code auf den Arduino hochzuladen
- Sehen Sie das Ergebnis auf dem LCD
- Versuchen Sie, Text und Position zu ändern
Video Tutorial
Wir erwägen die Erstellung von Video-Tutorials. Wenn Sie Video-Tutorials für wichtig halten, abonnieren Sie bitte unseren YouTube-Kanal , um uns zu motivieren, die Videos zu erstellen.
Die folgende Video-Demo verwendet den folgenden Code. Beachte, dass das Video Arduino Uno R4 zeigt, funktioniert aber identisch für Arduino Uno R3:
/*
* Dieser Arduino Code wurde von newbiely.de entwickelt
* Dieser Arduino Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
* Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
* https://newbiely.de/tutorials/arduino/arduino-lcd-20x4
*/
#include <Wire.h>
#include <DIYables_LCD_I2C.h>
#include <SPI.h>
#include <MFRC522.h>
#include <Servo.h>
// ================= LCD =================
DIYables_LCD_I2C lcd(0x27, 20, 4);
// ================= RFID =================
#define SS_PIN 10
#define RST_PIN 9
MFRC522 rfid(SS_PIN, RST_PIN);
// ================= SERVO =================
Servo doorServo;
#define SERVO_PIN 6
// ================= BUZZER =================
#define BUZZER 8
// ================= ADMIN UID =================
byte adminUID[4] = {0x3C, 0x7F, 0xB3, 0x02};
// ================= STATE =================
enum State { IDLE, SCANNING, GRANTED, DENIED, LOCKED };
State systemState = IDLE;
int failCount = 0;
unsigned long stateTime = 0;
unsigned long lockTime = 0;
// ================= SOUND =================
void beepOK() {
for (int i = 0; i < 2; i++) {
digitalWrite(BUZZER,HIGH);
delay(100);
digitalWrite(BUZZER,LOW);
delay(50);
}
}
void beepFail() {
for (int i = 0; i < 3; i++) {
digitalWrite(BUZZER,HIGH);
delay(150);
digitalWrite(BUZZER,LOW);
delay(80);
}
}
void beepLock() {
digitalWrite(BUZZER,HIGH);
delay(300);
digitalWrite(BUZZER,LOW);
}
// ================= DISPLAY IDLE =================
void showIdle() {
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0); lcd.print("SYSTEM READY");
lcd.setCursor(0,1); lcd.print("PLEASE SCAN CARD");
lcd.setCursor(0,2); lcd.print("DOOR: LOCKED");
lcd.setCursor(0,3); lcd.print("SECURITY: ACTIVE");
Serial.println("[STATE] IDLE");
systemState = IDLE;
}
// ================= DISPLAY SCANNING =================
void showScanning() {
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("SCANNING CARD...");
Serial.println("[STATE] SCANNING");
systemState = SCANNING;
}
// ================= GRANTED =================
void showGranted() {
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0); lcd.print("SYSTEM: GRANTED");
lcd.setCursor(0,1); lcd.print("USER: ADMIN");
lcd.setCursor(0,2); lcd.print("OPENING DOOR...");
lcd.setCursor(0,3); lcd.print("AUTO LOCK 3s");
doorServo.write(90);
beepOK();
stateTime = millis();
systemState = GRANTED;
Serial.println("[STATE] GRANTED");
}
// ================= DENIED =================
void showDenied(byte *uid) {
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0); lcd.print("SYSTEM: DENIED");
lcd.setCursor(0,1); lcd.print("UID: ");
for (byte i=0;i<4;i++) {
lcd.print(uid[i], HEX);
lcd.print(" ");
}
lcd.setCursor(0,2); lcd.print("ACCESS BLOCKED");
failCount++;
lcd.setCursor(0,3);
lcd.print("FAIL: ");
lcd.print(failCount);
lcd.print("/3");
beepFail();
stateTime = millis();
systemState = DENIED;
Serial.println("[STATE] DENIED");
}
// ================= CHECK UID =================
bool isAdmin(byte *uid) {
for (byte i=0;i<4;i++) {
if (uid[i] != adminUID[i]) return false;
}
return true;
}
// ================= LOCK SYSTEM =================
void lockSystem() {
systemState = LOCKED;
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("SYSTEM LOCKED!");
lcd.setCursor(0,2);
lcd.print("TOO MANY FAILS");
doorServo.write(0);
beepLock();
Serial.println("[STATE] LOCKED");
delay(3000);
failCount = 0;
showIdle();
}
// ================= SETUP =================
void setup() {
Serial.begin(9600);
lcd.init();
lcd.backlight();
SPI.begin();
rfid.PCD_Init();
doorServo.attach(SERVO_PIN);
doorServo.write(0);
pinMode(BUZZER, OUTPUT);
showIdle();
}
// ================= LOOP =================
void loop() {
// LOCK CONDITION
if (failCount >= 3 && systemState != LOCKED) {
lockSystem();
return;
}
// AUTO BACK TO IDLE FROM DENIED
if (systemState == DENIED && millis() - stateTime > 2000) {
showIdle();
}
// AUTO CLOSE DOOR
if (systemState == GRANTED && millis() - stateTime > 3000) {
doorServo.write(0);
beepLock();
showIdle();
}
// RFID READ
if (!rfid.PICC_IsNewCardPresent()) return;
if (!rfid.PICC_ReadCardSerial()) return;
showScanning();
byte *uid = rfid.uid.uidByte;
Serial.print("UID: ");
for (byte i=0;i<rfid.uid.size;i++) {
Serial.print(uid[i], HEX);
Serial.print(" ");
}
Serial.println();
delay(300);
if (isAdmin(uid)) {
showGranted();
} else {
showDenied(uid);
}
rfid.PICC_HaltA();
}