Arduino - LCD

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Arduino - LCD

기하 2021. 8. 16. 12:55

이 Arduino LCD 튜토리얼에서는

LCD(Liquid Crystal Display)를 Arduino 보드에 연결하는 방법을 배웁니다.

LCD는 정보 표시를 위한 전자 프로젝트에서 매우 대중적이고 널리 사용됩니다.

LCD에는 많은 종류가 있습니다.

이 자습서에서는 LCD 16x2(16열 및 2행)를 예로 사용합니다.

다른 LCD도 비슷합니다.

※ 참고:

배선을 단순화하고 싶다면 LCD I2C를 대신 사용할 수 있습니다. 참조 LCD I2C 자습서

필요한 하드웨어

Arduino UNO 또는 Genuino UNO

USB 2.0 케이블 유형 A/B

LCD

전위차계

브레드보드

점퍼 와이어

LCD 16x2 정보

핀아웃

LCD에는 최대 16개의 핀이 있습니다. 가장 일반적인 용도에서는 모든 핀을 사용하지 않습니다.

LiquidCrystal 라이브러리 의 지원 으로 이러한 핀의 의미를 알지 못해도 LCD를 사용할 수 있습니다.
그러나 궁금하거나 심층적으로 알고 싶다면 다음 핀과 해당 기능을 살펴보겠습니다.

GND 핀 은 GND (0V)에 연결해야 합니다 .
VCC 핀 LCD용 전원 공급 장치는 VCC (5V)에 연결해야 합니다 .
Vo(LCD Contrast) 핀 은 LCD 의 대비 및 밝기를 제어하고
5V(최고 대비 및 밝기)에 연결하거나 전위차계에 연결(대비 및 밝기 조정)
RS(Register Select) 핀 LCD에 보내야 하는 데이터에는
명령(LCD 제어용)과 데이터의 두 가지 종류가 있습니다.
이 두 가지는 동일한 데이터 버스에서 전송됩니다.
RS 핀은 데이터 버스의 데이터가 명령인지 데이터인지 LCD에 알려줍니다.
R/W(Read/Write) 핀 은 READ 모드 또는 WRITE 모드를 선택하는 핀 입니다.
EN(활성화) 핀 은 LCD를 활성화하는 데 사용됩니다.
HIGH 는 LCD를 활성화하고 LOW 는 LCD를 비활성화합니다.
D0-D7(데이터 버스) 핀 은 Arduino와 LCD 간에 데이터와 명령을 전달합니다.
데이터 전송에는 4비트 모드와 8비트 모드의 두 가지 모드가 있습니다.
AK(Anode & Cathode) 핀 은 LCD 백라이트에 전원을 공급하는 데 사용됩니다.
VCC에 핀을 연결해야 합니다 . K 핀은 GND에 연결해야 합니다 .

4비트 모드 및 8비트 모드

8비트 모드 : 8비트의 바이트가 핀 D0~D7에서 동시에 전송됩니다.
4비트 모드 : 8비트의 바이트가 두 번 전송되며 매번 핀 D4에서 D7까지 4비트가 전송됩니다.

8비트 모드는 4비트 모드보다 빠르지만 4비트 모드보다 더 많은 핀을 사용합니다.
모드 선택은 초기화 과정에서 LCD에 명령을 전송하여 수행됩니다.

이 튜토리얼에서는 가장 일반적으로 사용되는 4비트 모드를 사용합니다.

이 모드에서 LCD의 핀:

6개의 핀(RS, EN, D4, D5, D6, D7)이 Arduino의 핀에 연결됩니다.
4개의 핀(D0, D1, D2, D3)이 연결되어 있지 않습니다.
나머지 6개의 핀은 GND / VCC 또는 전위차계에 연결됩니다 .

4비트 모드의 LCD 핀 테이블

LCD PIN		CONNECTED TO
01	GND	GND
02	VCC	5V
03	V0	5V 또는 potentiometer의 핀
04	RS	Arduino의 핀
05	R/W	GND
06	EN	Arduino의 핀
07	D0	연결되지 않은
08	D1	연결되지 않은
09	D2	연결되지 않은
10	D3	연결되지 않은
11	D4	Arduino의 핀
12	D5	Arduino의 핀
13	D6	Arduino의 핀
14	D7	Arduino의 핀
15	A	5V
16	K	GND

LCD 좌표

LCD 16x2는 16열과 2행을 포함합니다. 열과 행은 0부터 인덱싱됩니다.

작동 원리

이 섹션은 심층 지식입니다. 이해하지 못하더라도 걱정하지 마십시오.
과부하가 걸리면 이 섹션을 무시하고 다른 날에 다시 오십시오. 다음 섹션을 계속 읽으십시오.

(표시할) 데이터를 LCD로 보내는 과정:

Arduino는 RS 핀을 HIGH로 설정합니다 (데이터 레지스터 선택)
Arduino는 D4 → D7 핀(데이터 버스)에 데이터를 씁니다.
LCD는 데이터 버스에서 데이터를 수신합니다.
RS 핀이 HIGH 이므로 LCD는 수신된 데이터를 데이터 저항에 저장합니다 .
그런 다음 LCD는 화면에 데이터를 표시합니다.

LCD에 명령(제어)을 보내는 프로세스(예: LCD 깜박임, 커서를 특정 위치로 설정, 디스플레이 지우기 ...):

Arduino는 RS 핀을 LOW로 설정합니다 (명령 레지스터 선택).
Arduino는 D4 → D7 핀(데이터 버스)에 명령을 씁니다.
LCD는 데이터 버스에서 데이터를 수신합니다.
RS 핀이 LOW 이기 때문에 LCD는 수신된 데이터를 명령 저항에 저장합니다 .
그러면 LCD는 명령 값에 따라 조치를 취합니다.

아두이노 - LCD

LCD를 제어하는 것은 상당히 복잡한 작업입니다.
다행히 LiquidCrystal 라이브러리 덕분에 이 라이브러리는 LCD 제어 프로세스를 단순화하므로
낮은 수준의 지침을 알 필요가 없습니다.
Arduino를 LCD에 연결하고 라이브러리의 기능을 사용하기만 하면 됩니다.
LCD를 사용하는 것은 케이크 조각입니다.

배선도

LCD 프로그래밍 방법

라이브러리 포함:
```
#include <LiquidCrystal.h>
```
6개의 LCD 핀에 연결된 Arduino의 핀 정의: RS, EN, D4, D4, D6, D7
```
const int RS = 11, EN = 12, D4 = 2, D5 = 3, D6 = 4, D7 = 5;
```

라이브러리의 장점 중 하나는 LCD에 연결된 Arduino의 핀이 설정 가능하다는 것입니다.
이것은 Arduino를 LCD 및 기타 센서/액추에이터와 연결할 때 유연하게 만듭니다.

LiquidCrystal 개체 선언:

LiquidCrystal lcd(RS, EN, D4, D5, D6, D7);

LCD의 열과 행 수를 설정합니다.
```
lcd.begin(16, 2);
```
커서를 원하는 위치로 이동(column_index, row_index)
```
lcd.setCursor(column_index, row_index);
```
LCD에 메시지를 인쇄합니다.
```
lcd.print("Hello World!");
```

LCD로 할 수 있는 일이 더 많이 있습니다(LCD 부분으로 더 많은 작업 참조)

※ 참고:

Arduino 코드에서 연결된 핀을 지정하기만 하면 LCD에 연결할 Arduino의 6개 핀을 선택할 수 있습니다.

아두이노 코드

#include <LiquidCrystal.h>

// LCD pins <--> Arduino pins
const int RS = 11, EN = 12, D4 = 2, D5 = 3, D6 = 4, D7 = 5;
LiquidCrystal lcd(RS, EN, D4, D5, D6, D7);

void setup()
{
  lcd.begin(16, 2); // set up number of columns and rows

  lcd.setCursor(0, 0);         // move cursor to   (0, 0)
  lcd.print("Arduino");        // print message at (0, 0)
  lcd.setCursor(2, 1);         // move cursor to   (2, 1)
  lcd.print("GetStarted.com"); // print message at (2, 1)
}

void loop()
{
  
}

빠른 단계

위의 코드를 복사하여 Arduino IDE로 엽니다.
클릭 업로드 아두 이노 코드를 업로드 아두 이노 IDE 버튼을
LCD에서 결과 보기
텍스트와 위치를 수정해 보세요.

커스텀 캐릭터

lcd.print () 함수는 ASCII 문자만 지원합니다.
특수 문자나 기호(예: 하트, 앵그리버드)를 표시하려면 아래의 문자 생성기를 사용해야 합니다.

LCD 16x2는 32자(2행 16열)를 표시할 수 있습니다. 각 문자는 40픽셀(8행 5열)로 구성됩니다.

문자 생성기는 문자(40픽셀)를 나타냅니다. 다음 단계만 수행하면 됩니다.

1. 각 픽셀을 클릭하여 선택/선택 해제

2. 사용자 정의 문자 코드 아래처럼 복사

byte customChar[8] = {
	0b00000,
	0b01010,
	0b11111,
	0b11111,
	0b01110,
	0b00100,
	0b00000,
	0b00000
};

3. 아래 코드에서 customChar[8] 을 교체합니다.

#include <LiquidCrystal.h>

// LCD pins <--> Arduino pins
const int RS = 11, EN = 12, D4 = 2, D5 = 3, D6 = 4, D7 = 5;
LiquidCrystal lcd(RS, EN, D4, D5, D6, D7);

byte customChar[8] = {
  0b00000,
  0b01010,
  0b11111,
  0b11111,
  0b01110,
  0b00100,
  0b00000,
  0b00000
};

void setup()
{
  lcd.begin(16, 2); // set up number of columns and rows

  lcd.createChar(0, customChar); // create a new custom character

  lcd.setCursor(2, 0); // move cursor to (2, 0)
  lcd.write((byte)0);  // print the custom char at (2, 0)
}

void loop()
{
  
}

LCD의 결과:

여러 사용자 정의 문자

최대 8개의 사용자 지정 문자를 만들 수 있습니다(색인 0에서 7까지).
아래 예에서는 3개의 문자를 생성하여 표시합니다.

#include <LiquidCrystal.h>

// LCD pins <--> Arduino pins
const int RS = 11, EN = 12, D4 = 2, D5 = 3, D6 = 4, D7 = 5;
LiquidCrystal lcd(RS, EN, D4, D5, D6, D7);

byte customChar0[8] = {
  0b00000,
  0b01010,
  0b11111,
  0b11111,
  0b01110,
  0b00100,
  0b00000,
  0b00000
};

byte customChar1[8] = {
  0b00100,
  0b01110,
  0b11111,
  0b00100,
  0b00100,
  0b00100,
  0b00100,
  0b00100
};

byte customChar2[8] = {
  0b00100,
  0b00100,
  0b00100,
  0b00100,
  0b00100,
  0b11111,
  0b01110,
  0b00100
};

void setup()
{
  lcd.begin(16, 2); // set up number of columns and rows

  lcd.createChar(0, customChar0); // create a new custom character (index 0)
  lcd.createChar(1, customChar1); // create a new custom character (index 1)
  lcd.createChar(2, customChar2); // create a new custom character (index 2)

  lcd.setCursor(2, 0); // move cursor to (2, 0)
  lcd.write((byte)0);  // print the custom char 0 at (2, 0)

  lcd.setCursor(4, 0); // move cursor to (4, 0)
  lcd.write((byte)1);  // print the custom char 1 at (4, 0)

  lcd.setCursor(6, 0); // move cursor to (6, 0)
  lcd.write((byte)2);  // print the custom char 2 at (6, 0)
}

void loop()
{
}

LCD의 결과:

요약: LCD에서 사용자 정의 문자를 사용하는 방법

위의 문자 생성기를 사용하여 사용자 지정 문자에 대한 이진 코드를 만듭니다.

사용자 정의 문자에 대한 이진 코드 선언(위 단계에서 복사)

byte customChar[8] = {
  0b00000,
  0b01010,
  0b11111,
  0b11111,
  0b01110,
  0b00100,
  0b00000,
  0b00000
};

사용자 지정 문자를 만들고 setup() 함수에서 인덱스 값(0에서 7까지)에 할당
```
lcd.createChar(index, customChar);
```

언제 어디서나(setup() 또는 loop() 함수에서) LCD에 사용자 정의 문자를 인쇄합니다.

  lcd.setCursor(column, row); // move cursor to a desired position
  lcd.write((byte)index);  // print the custom char at the desired position

대체 LCD

위의 코드는 다음 LCD에서도 작동합니다.

LCD 20 x 4

LCD 라이브러리 기능 참조

[참조 번역인용] https://arduinogetstarted.com/tutorials/arduino-lcd

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