LCD 1604 Blu

Questo display LCD 1604 è un display a caratteri con 16 colonne e 4 righe, con controller compatibile HD44780 e interfaccia parallela. Questo tutorial mostra come collegare e utilizzare il modulo insieme a una scheda Arduino Uno, la piattaforma adatta a questo tipo di display perché dispone di abbastanza pin digitali liberi ed è la scheda di riferimento per la libreria LiquidCrystal.

Come funziona:

Il controller HD44780 sul retro del display riceve comandi e dati tramite i pin RS, R/W, E e il bus dati DB0 - DB7. Quando RS è a livello basso, il byte inviato sul bus viene interpretato come istruzione, ad esempio la cancellazione dello schermo o il posizionamento del cursore. Quando RS è a livello alto, il byte viene interpretato come carattere da visualizzare. Per risparmiare pin, il modulo può essere usato in modalità a 4 bit, in cui sono collegate solo le linee DB4 - DB7 e ogni byte viene inviato in due trasferimenti successivi da 4 bit ciascuno. Il pin E deve essere portato a livello alto e poi abbassato affinché ogni comando o carattere venga acquisito dal controller. Questo fronte di discesa è il momento in cui i dati presenti sul bus vengono letti.

Collegamento:

Il display si alimenta a 5 V e usa livelli logici da 5 V per i segnali RS, E e DB4 - DB7, direttamente compatibili con Arduino Uno.

Scheda e librerie:

Selezionate in Arduino IDE la scheda Arduino Uno, del pacchetto Arduino AVR Boards, che è installato di default con Arduino IDE e non richiede un URL aggiuntivo in Boards Manager. Il programma usa la libreria LiquidCrystal, inclusa in Arduino IDE, quindi non è necessario installare nessuna libreria aggiuntiva da Library Manager.

Il codice:

Il programma inizializza il display in modalità a 4 bit, scrive un testo fisso sulle prime righe e poi mostra un contatore che si aggiorna ogni secondo.

/*
  Board: Arduino Uno (Arduino AVR Boards)
  Library: LiquidCrystal (included with Arduino IDE, no extra install needed)
  Wiring (LCD 1604, 4-bit mode):
  VSS -> GND
  VDD -> 5V
  VO  -> potentiometer wiper (contrast)
  RS  -> D12
  RW  -> GND
  E   -> D11
  DB4 -> D5
  DB5 -> D4
  DB6 -> D3
  DB7 -> D2
  A   -> 5V through current limiting resistor
  K   -> GND
*/
#include <LiquidCrystal.h>
// Create LCD object with the pins used above (RS, E, D4, D5, D6, D7)
LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);
unsigned long lastUpdate = 0;
unsigned int counter = 0;
void setup() {
  // Initialize the LCD for 16 columns and 4 rows
  lcd.begin(16, 4);
  // Print a fixed title on the first two lines
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("Sigmanortec.ro");
  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print("LCD 1604 Test");
  lastUpdate = millis();
}
void loop() {
  // Update the counter on line 3 once per second
  if (millis() - lastUpdate >= 1000) {
    lastUpdate = millis();
    counter++;
    // Clear the line area before writing the new value
    lcd.setCursor(0, 2);
    lcd.print("Counter:        ");
    // Write the updated counter value
    lcd.setCursor(9, 2);
    lcd.print(counter);
  }
}

Come funziona il codice:

All'inizio del programma viene creato l'oggetto lcd di tipo LiquidCrystal, con i pin RS, E, DB4, DB5, DB6 e DB7 dichiarati esattamente come nella tabella di collegamento. Nella funzione setup, lcd.begin(16, 4) inizializza il display per 16 colonne e 4 righe, poi lcd.print scrive il testo fisso sulle prime due righe, usando lcd.setCursor per scegliere la colonna e la riga di partenza. Nella funzione loop, la variabile counter viene incrementata ogni secondo, mentre lcd.setCursor insieme a lcd.print aggiorna la terza riga con il nuovo valore, dopo aver pulito quella zona con degli spazi per eliminare le vecchie cifre rimaste da un numero più lungo.

Risultato:

Sul display devono comparire il testo fisso sulle prime due righe e un numero che aumenta di secondo in secondo sulla terza riga. Il monitor seriale non c'entra, perché questo esempio non invia dati sulla porta seriale.

Problemi frequenti:

Il display resta completamente bianco o senza testo visibile se il potenziometro del contrasto non è regolato correttamente. Ruotatelo lentamente fino a quando i caratteri diventano visibili.

Caratteri casuali o simboli confusi compaiono quando i pin dati non sono collegati esattamente nell'ordine indicato nel codice. Verificate la corrispondenza tra DB4 - DB7 e i pin dichiarati nell'oggetto LiquidCrystal.

La retroilluminazione non si accende se i pin A e K sono invertiti o se manca la resistenza di limitazione. Controllate la polarità e il valore della resistenza.

Il testo appare doppio o sovrapposto quando la zona dello schermo non viene pulita prima di scrivere un nuovo valore più corto. Completate con degli spazi prima della visualizzazione.

Il display non risponde affatto se il pin R/W non è collegato a massa. Verificate che questo pin sia collegato in modo fisso a GND per il funzionamento in modalità scrittura.

Limitazioni e consigli:

Il display è di tipo a caratteri, senza la possibilità di disegnare grafica libera oltre agli 8 caratteri speciali definibili dall'utente, e l'interfaccia parallela occupa un numero relativamente alto di pin digitali sulla scheda di sviluppo. Per i progetti con pochi pin disponibili si può usare un modulo adattatore I2C montato sull'header a 16 pin, che riduce il collegamento a soli 4 fili. Per testi lunghi o menu si possono usare effetti di scorrimento controllati via software.