Malinowy wyświetlacz, czyli Raspberry Pi w małżeństwie z LCD Hitachi HD44780

Już na niejednej stronie o tym małżeństwie było, ale jakoś na blogach taki tekst jeszcze nie zawitał, dlatego też korzystając z chwili wolnego czasu podzielę się z Wami moim małym doświadczeniem jakim było pobratanie Raspberry Pi z wyświetlaczem LCD zgodnym ze standardem Hitachi HD44780.

[join][image=k3][join][image=k4]

Oczywiście pierwszym krokiem był wybór odpowiedniego wyświetlacza. U mnie wybór padał na LCD‑AC-2402A-DIW W/KK-E12 C PBF = ABC024002A12-DIW-R-01 z jednego powodu. W przeciwieństwie do innych wyświetlaczy, w tym modelu nie było potrzeby dolutowywania rezystora, co dla mnie było dużą zaletą, albowiem nie posiadam lutownicy :)

Następnie czekało mnie "przestudiowanie" jak to świecące ustrojstwo podłączyć po przez GPIO do Malinki. Na pomoc przyszedł mi artykuł Matt'sa Hawkinsa z strony raspberrypi-spy.co.uk, w którym to łopatologicznie opisał jak takowy LCD podłączyć do RPi. Dlatego też mój wpis, czy kod będzie bazował na jego opisie, albowiem po co Amerykę odkrywać od nowa :)

Podłączenie

Oznaczenie pinów wyświetlacza i mailny przedstawiłem w poniższej tabelce i na schemacie "obrazkowym" obok. Myślę, że tak będzie łatwiej niż opisywać każdy pin po kolei.

System

Odkąd Raspberry Pi trafiło do moich rąk pierwszym system jaki na niej zainstalowałem był Debian “squeeze”, zaś teraz jedynym słusznym jest Debian “wheezy” (zwany Raspbianem). I dlatego proces przygotowania "podłoża" do oprogramowania LCD przedstawię na tym systemie. Pierwszym krokiem będzie zainstalowanie Pythona - prawdopodobnie będzie on już zainstalowany w wersji 2.7.3 jeśli posiadacie taką samą dystrybucję jak ja, jeśli nie instalujemy go wpisując polecenie:

sudo apt-get install python

Kolejno będziemy potrzebować "paczki", dzięki której będziemy mogli się komunikować przez interfejs GPIO. Znajdziemy ją na stronie http://code.google.com/p/raspberry-gpio-python w dziale download. Jeśli jesteście leniwi ;) to po prost wpiszcie w terminalu polecenie: dla Pythona2

wget http://raspberry-gpio-python.googlecode.com/files/python-rpi.gpio_0.5.0a-1_armhf.deb

zaś jeśli zainstalowaliście Pythona w wersji trzeciej to:

wget http://raspberry-gpio-python.googlecode.com/files/python3-rpi.gpio_0.5.0a-1_armhf.deb

po pobraniu deba instalujemy go za pomocą komendy

sudo dpkg -i pobrany_pakiet

Programujemy

Po tych czynnościach możemy zabrać się za uruchomienie pierwszego programu, na którym wypiszemy coś na LCD.

#!/usr/bin/python

#Importujemy zainstalowaną wcześniej bibliotekę i bibliotekę time
import RPi.GPIO as GPIO
import time

#Prze mapowanie pinów RPi na zmienne odpowiadające nazwą pinów wyświetlacza 
LCD_RS = 7
LCD_E  = 8
LCD_D4 = 25 
LCD_D5 = 24
LCD_D6 = 23
LCD_D7 = 18

# Definicja stałych dla LCD
LCD_WIDTH = 24    # Maksymalna ilość znaków na linię 
LCD_CHR = True
LCD_CMD = False

LCD_LINE_1 = 0x80 # LCD RAM adres dla 1 linii
LCD_LINE_2 = 0xC0 # LCD RAM adres dla 2 linii

# Stałe czasowe
E_PULSE = 0.00005
E_DELAY = 0.00005

########## Funkcja główna programu
def main():

  GPIO.setmode(GPIO.BCM) 
  GPIO.setup(LCD_E, GPIO.OUT)  # E
  GPIO.setup(LCD_RS, GPIO.OUT) # RS
  GPIO.setup(LCD_D4, GPIO.OUT) # DB4
  GPIO.setup(LCD_D5, GPIO.OUT) # DB5
  GPIO.setup(LCD_D6, GPIO.OUT) # DB6
  GPIO.setup(LCD_D7, GPIO.OUT) # DB7

  # Inicjalizacja wyświetlacza
  lcd_init()

  # wysłanie tekstu na pierwszą linię
  lcd_byte(LCD_LINE_1, LCD_CMD)
  lcd_string("dobreprogramy.pl")
  #wysłanie tekstu nadrugą linię
  lcd_byte(LCD_LINE_2, LCD_CMD)
  lcd_string("Kochaja KOTY :P")

########## Funkcja inicjalizująca wyświetlacz

def lcd_init():
  lcd_byte(0x33,LCD_CMD)
  lcd_byte(0x32,LCD_CMD)
  lcd_byte(0x28,LCD_CMD)
  lcd_byte(0x0C,LCD_CMD)  
  lcd_byte(0x06,LCD_CMD)
  lcd_byte(0x01,LCD_CMD)  

########## Funkcja wysyłająca string na konkretną linię

def lcd_string(message):
  message = message.ljust(LCD_WIDTH," ")  

  for i in range(LCD_WIDTH):
    lcd_byte(ord(message{i}),LCD_CHR) # literka "i" powinna być w kwadratowym nawiasie!!! 
                            #musiałem to zmienić bo blogowy edytor się gubił...

########## Funkcja wysyłająca dane do pinów
def lcd_byte(bits, mode):
  GPIO.output(LCD_RS, mode) # RS

  # High bits
  GPIO.output(LCD_D4, False)
  GPIO.output(LCD_D5, False)
  GPIO.output(LCD_D6, False)
  GPIO.output(LCD_D7, False)
  if bits&0x10==0x10:
    GPIO.output(LCD_D4, True)
  if bits&0x20==0x20:
    GPIO.output(LCD_D5, True)
  if bits&0x40==0x40:
    GPIO.output(LCD_D6, True)
  if bits&0x80==0x80:
    GPIO.output(LCD_D7, True)

  # Przełączenie pinu 6E
  time.sleep(E_DELAY)    
  GPIO.output(LCD_E, True)  
  time.sleep(E_PULSE)
  GPIO.output(LCD_E, False)  
  time.sleep(E_DELAY)      

  # Low bits
  GPIO.output(LCD_D4, False)
  GPIO.output(LCD_D5, False)
  GPIO.output(LCD_D6, False)
  GPIO.output(LCD_D7, False)
  if bits&0x01==0x01:
    GPIO.output(LCD_D4, True)
  if bits&0x02==0x02:
    GPIO.output(LCD_D5, True)
  if bits&0x04==0x04:
    GPIO.output(LCD_D6, True)
  if bits&0x08==0x08:
    GPIO.output(LCD_D7, True)

  # Przełączenie pinu 6E
  time.sleep(E_DELAY)    
  GPIO.output(LCD_E, True)  
  time.sleep(E_PULSE)
  GPIO.output(LCD_E, False)  
  time.sleep(E_DELAY)   

if __name__ == '__main__':
  main()

Na koniec zapisujemy projekt i odpalamy go z uprawnieniami root'a, albowiem dostęp do interfejsu GPIO i /dev/mem ma tylko administrator - pewnie można to zmienić za pomocą /etc/udev/rules.d, ale mi to nie potrzebne :)

Jak na razie to tyle... Powiem tylko, że planuje użyć tego LCD do wyświetlania informacji z klienta BitTorrent Deluge. Jak coś wyskrobię to na pewno z wami się tym podzielę. Pozdrawiam wojtekadams.

Aaaa za wytrwałość Kot plecakowy ;)