Cómo conectar un display LCD a tu Raspberry-Pi


En este post Mark Wiliams  nos muestra con  todo detalle   cómo conectar y utilizar un display de   16 x 2 LCD en modo 4 bits sobre una Raspberry Pi usando la  librería WiringPi que permite programar de forma fácil dispositivos externos.

El LCD  usando es un display  OLED azul (LCD) de 16 × 2 de adafruit basado en el clásico HD44780 de Hitachi ,el cual es un standard «de facto » en cuanto a displays lcd alfanumericos.

Esta modelo de pantalla cuenta con ultra-alto contraste  ,mayor incluso que las clásicas pantallas LCD restroliluminadas, por lo que la legibilidad es excelente desde cualquier ángulo.

El LCD ,como  adelantaba utiliza el controlador HD44780 el cual  está presente en casi todas las pantallas LCD.Como es habitual en este tipo de displays que utilizan este controlador por lo general tienen 14 ó 16 pines. (En etse caso elLCD tiene 16, numerados del 0 al 16)
A veces, todos estos pines están presentes, pero alguno  no se utiliza,por ejemplo, los pines 15 y 16 son para back-light que en este modelo no se utilizan
PINES DEL HD44780  EN DETALLE
Pin 1 Ground.
Pin 2 Tensión de alimentación de OLED y la lógica
Pin 3 Por lo general está conectado a un potenciómetro para controlar el contraste de la pantalla.
Pin 4 La señal de selección de registro (RS) determina si los valores de los bits de datos se interpretan como una orden (la pantalla del claro ejemplo) o los datos (aka: un personaje para mostrar).
Pin 5 ¿La lectura / escritura pin. En el modo de lectura, este pin se utiliza para obtener información de la pantalla LCD para averiguar si la pantalla LCD se puede aceptar comandos o para indicar que está demasiado ocupado.
No necesitamos esta función podemos esperar el tiempo máximo de una orden que debe ser por escrito (200us) antes de enviar el siguiente comando.
Si la lectura está activada y Pin4 en la pantalla LCD está conectado a un pin en el Raspberry Pi, hay una posibilidad de que pueda destruir su Pi. Sólo quiero volver a escribir en el LCD, nunca queremos leer de él. Así que esto siempre debe estar conectado a tierra.
Pin 6 La patilla de habilitación (E) funciona como el comando / data enclavamiento de señales para la pantalla LCD. La pantalla LCD se enganchará en lo que está en los bits de datos y procesarlos en el flanco descendente de la señal E
Es decir, cuando este pin va de baja, la pantalla LCD se llevará a la entrada de los pines de datos en este momento.
Clavijas 7 y 14 Son los pines de datos. En el modo de pin 4, sólo se usan los pines 11 a 14.
Los contactos 15 y 16 Se utilizan para la luz de fondo si está presente.

Cableado del LCD   a tu Raspberry

A continuación se muestra cómo conectar el LCD a la Raspberry Pi. Vamos a utilizar el modo de pin 4, así que no hay necesidad de conectar los pines 7 a 10. Este LCD no utiliza los pines de luz de fondo, pines 15 y 16 . Asimismo,en el ejemplo tampoco se utiliza el pin de contraste, pin 3.

Código

En el pasado, usted habría tenido que conocer los registros utilizados por el controlador para configurar la pantalla, coloque el cursor o incluso escribir un carácter único.Hoy en día todo esto e ha simplifico muchísimo , que en el caso de la Raspberry gracias a la librería  WiringPi .

Instalación WiringPi;

@ raspberrypi pi ~ $ sudo apt-get update
@ raspberrypi pi ~ $ git clone git :/ / git.drogon.net / wiringPi
@ raspberrypi pi ~ $ cd wiringPi
@ raspberrypi pi ~ $ git pull origen
@ raspberrypi pi ~ $. / build

El código siguiente es un ejemplo muy simple de mostrar un poco de texto en la línea superior de la pantalla LCD. Hay una lista completa de todas las funciones de la biblioteca en el LCD WiringPi sitio web.

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#include <wiringPi.h>           //WiringPi headers
#include <lcd.h>                //LCD headers from WiringPi
#include <stdio.h>              //Needed for the printf function below
//Pin numbers below are the WiringPi pin numbers
#define LCD_RS  3               //Register select pin
#define LCD_E   0               //Enable Pin
#define LCD_D4  6               //Data pin 4
#define LCD_D5  1               //Data pin 5
#define LCD_D6  5               //Data pin 6
#define LCD_D7  4               //Data pin 7
int main()
{
    int lcd;                //Handle for LCD
    wiringPiSetup();        //Initialise WiringPi
    //Initialise LCD(int rows, int cols, int bits, int rs, int enable, int d0, int d1, int d2, int d3, int d4, int d5, int d6, int d7)
    if (lcd = lcdInit (2, 16,4, LCD_RS, LCD_E ,LCD_D4 , LCD_D5, LCD_D6,LCD_D7,0,0,0,0)){
            printf ("lcdInit failed! \n");
            return -1 ;
    }
    lcdPosition(lcd,0,0);           //Position cursor on the first line in the first column
    lcdPuts(lcd, "Character LCD");  //Print the text on the LCD at the current cursor postion
    getchar();                      //Wait for key press
    lcdClear(lcd);                  //Clear the display
}
Lineas 1 y 2 se requieren ya que estos son los encabezados de la biblioteca LCD WiringPi.
Líneas 7 y 12 son las definiciones de los pines utilizados para conectar el LCD a la Raspberry Pi. Los números de pin se puede encontrar aquí.
Línea 21 sirve para  inicializar el LCD con LCDINIT ()
Los argumentos usados en la funcion lcdint() son:;
(int rows, int cols, int bits, int rs, int enable, int d0, int d1, int d2, int d3, int d4, int d5, int d6, int d7)
rows = Numero de filas del  LCD
cols = Numero de columnas del  LCD
bits = Numeros de bits usados como datos (   8 o 4).
rs = Pin de seleccion
enable =  pin activacion
d0-d7 = modo 8 o 4 bit modo. In modor 4 bit,solamente  usar  pins desde d0 a d3( como en todosl los displays HD44780). Si se utiliza el modo de 8 bits, es necesario especificar los pins del d0 a d7. En el código de ejemplo anterior, estamos utilizando el modo de 4 bits.El código siguiente es lo que se utiliza en el vídeo en la parte inferior de este post

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#include <signal.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <wiringPi.h>
#include <lcd.h>
#include <string.h>
#include <time.h>
char level0[8] = { 0b00000, 0b00000, 0b00000, 0b00000, 0b00000, 0b00000, 0b00000, 0b11111};
char level1[8] = { 0b00000, 0b00000, 0b00000, 0b00000, 0b00000, 0b00000, 0b11111, 0b11111};
char level2[8] = { 0b00000, 0b00000, 0b00000, 0b00000, 0b00000, 0b11111, 0b11111, 0b11111};
char level3[8] = { 0b00000, 0b00000, 0b00000, 0b00000, 0b11111, 0b11111, 0b11111, 0b11111};
char level4[8] = { 0b00000, 0b00000, 0b00000, 0b11111, 0b11111, 0b11111, 0b11111, 0b11111};
char level5[8] = { 0b00000, 0b00000, 0b11111, 0b11111, 0b11111, 0b11111, 0b11111, 0b11111};
char level6[8] = { 0b00000, 0b11111, 0b11111, 0b11111, 0b11111, 0b11111, 0b11111, 0b11111};
char level7[8] = { 0b11111, 0b11111, 0b11111, 0b11111, 0b11111, 0b11111, 0b11111, 0b11111};
#define COLUMNS 16
#define LCD_RS  3
#define LCD_E   0
#define LCD_D4  6
#define LCD_D5  1
#define LCD_D6  5
#define LCD_D7  4
void uptime(void);
void memory(void);
void volume(void);
void scrollText(void);
void INThandler(int sig);
int mymillis(void);
char message[] = "WWW.MARKS-SPACE.COM";
int count =0;
int j = 0;
FILE *uptime_file, *mem_file;
char *temp;
int lcd;
int main()
{
signal(SIGINT, INThandler);
wiringPiSetup () ;
if (lcd = lcdInit (2, 16,4, LCD_RS, LCD_E ,LCD_D4 , LCD_D5, LCD_D6,LCD_D7,0,0,0,0)){
printf ("lcdInit failed! \n");
return -1 ;
}
int uptimeTimer;
while(1){
lcdClear (lcd);
volume();
sleep(1);
memory();
sleep(4);
lcdClear (lcd);
uptimeTimer  = mymillis();
while ((mymillis() - uptimeTimer) < 5000)
uptime();
sleep(1);
lcdClear (lcd);
scrollText();
}
}
void uptime(void)
{
unsigned int uptime_unsorted = 0;
unsigned char c;
unsigned int DD;
unsigned int HH;
unsigned int MM;
unsigned int SS;
uptime_file=fopen("/proc/uptime","r");
if(NULL != uptime_file)
{
while((c=fgetc(uptime_file))!= '.')
{
unsigned int i;
i = atoi(&c);
uptime_unsorted = (uptime_unsorted * 10) + i;
}
SS = uptime_unsorted % 60;
MM = uptime_unsorted / 60 % 60;
HH = uptime_unsorted / 60 / 60 % 24;
DD = uptime_unsorted / 60 / 60 / 24;
printf("\x1B[2J");
printf("Uptime:D%i,%02i:%02i:%02i\n",DD,HH,MM,SS);
lcdPosition(lcd,0,0);
lcdPrintf(lcd,"Uptime:  Days %i", DD);
lcdPosition(lcd,4,1);
lcdPrintf(lcd,"%02i:%02i:%02i",HH,MM,SS);
}
else
{
printf("Open file \"proc/uptime\" failed!\n");
}
void memory(void)
{
char MemTotal[35];
char MemFree[35];
char total[35];
char free[35];
lcdClear (lcd);
mem_file=fopen("/proc/meminfo","r");
if(NULL != mem_file)
{
fscanf(mem_file,"%*s%s%*s", MemTotal);
fscanf(mem_file,"%*s%s%*s", MemFree);
printf("\x1B[2J");
lcdPosition(lcd,0,0);
lcdPrintf(lcd,"MemTotal-%sk",MemTotal);
lcdPosition(lcd,0,1);
lcdPrintf(lcd,"MemFree -%sk",MemFree);
fclose(mem_file);
}
else
{
printf("Open file \"/proc/meminfo\" failed!\n");
}
}
void volume(void)
{
//Defined custom characters for volume display
lcdCharDef  (lcd, 0, level0);
lcdCharDef  (lcd, 1, level1);
lcdCharDef  (lcd, 2, level2);
lcdCharDef  (lcd, 3, level3);
lcdCharDef  (lcd, 4, level4);
lcdCharDef  (lcd, 5, level5);
lcdCharDef  (lcd, 6, level6);
lcdCharDef  (lcd, 7, level7);
lcdClear (lcd);
int i;
lcdPosition (lcd, 9,1);
lcdPuts (lcd, ":Volume");
for (i = 0; i < 7; i++){
lcdPosition (lcd, i, 1);
lcdPutchar  (lcd, i);
usleep(400000);
}
}
void  scrollText(void)
{
int i,n;
int h ;
int tempSpace = 0;
char scrollPadding[] = "                   ";
int messageLength = strlen (scrollPadding)+strlen(message);
for (n=0;n<messageLength;n++){
h = COLUMNS;
usleep(300000);
printf("\x1B[2J");
if ( j > messageLength )
j = 0;
for (i = 0  ; i  < j ; i ++){
scrollPadding[h-j] = message[i];
h++;
}
lcdPosition(lcd,0,0);
lcdClear (lcd);
lcdPrintf(lcd,"%s",scrollPadding);
j++;
}
}
void  INThandler(int sig)
{
lcdClear (lcd);
fclose(uptime_file);
signal(sig, SIG_IGN);
exit(0);
}
int mymillis(void)
{
struct timeval tv;
gettimeofday(&tv, NULL);
return (tv.tv_sec) * 1000 + (tv.tv_usec)/1000;
}

Y por último en este vídeo podemos  ver el excelente rendimiento que ofrece este display con nuestro Raspberry Pi

Fuente  aquí

Iniciacion a los modulos de radio XBee


XBee es el nombre comercial de Digi International para una familia de módulos de radio compatibles con factor de forma que permiten enviar información digital entre módulos  de la misma familia con un consumo  mínimo de energía ,de reducido  tamaño, de «bajo» coste(entre 20-40$)  y de una forma muy sencilla ,como  intentare mostrar en sucesivos ejemplos  .

Las primeras radios XBee se introdujeron bajo la marca MaxStream en 2005 y se basaron en el  estándar  802.15.4 -2003 r diseñado para comunicaciones punto a punto y  configuraciones en  estrella en  el airea  para velocidades de transmisión de 250 kbit / s.

Dos modelos fueron introducidos inicialmente-a con una potencia menor de 1 mW(Xbee) y también de mayor potencia 100 mW (XBee-PRO). Desde el lanzamiento inicial, se han introducido una serie de nuevas radios XBee y todas XBees ahora se comercializan y venden bajo la marca Digi .

Todos los módulos de radio XBee todos pueden ser utilizados con el mínimo de cuatro número de conexiones:

  • Alimentación (3,3 V),
  • Tierra,
  • Datos
  • Datos salida ( UART .)

Lógicamente puden conectarse   otras líneas recomendadas  entre las que es destacar la  funcion sleep .Además  las familias xBee admiten algún otro control de flujo e incluyen en su interior  lineas de  E / S ,asi como lineas de  A / D  .

Una versión de los XBees  llamado el XBee programable tiene un procesador de a bordo adicional para el código de usuario. El XBee programable y un nuevo montaje en superficie ( SMT versión) de los radios XBee fueron introducidas en 2010

En febrero de 2013, la familia de radios XBee consiste en los siguientes modulos:

  • XBee 802.15.4 – La primera topología de punto a punto o topología en estrella módulo ejecutando el  protocoloIEEE 802.15.4
  • XBee-PRO 802.15.4 – Con mayor potencia  y  mayor alcance que el XBee 802.15.4
  • XBee ZB – Un módulo XBee que incorpora el ZigBee PRO protocolo de red de malla
  • ZB XBee-PRO — Con mayor potencia  y  mayor alcance que el ZB XBee
  • XBee ZB SMT – Un montaje XB  en superficie de rodadura del protocolo ZigBee
  • XBee-PRO ZB SMT – – Con mayor potencia  y  mayor alcance que de ZB SMT

Otros módulod menos conocidos

  • xBee DigiMesh 2.4 – Un módulo XBee 2,4 GHz que utiliza DigiMesh, un protocolo de red de mallar desarrollado por Digi International
  • XBee-PRO DigiMesh 2.4 – – Con mayor potencia  y  mayor alcance que el XBee DigiMesh 2.4
  • XBee SE – Un módulo XBee ZB que incorpora el grupo de seguridad para el ZigBee Smart Energy con perfil público
  • XBee-PRO SE – – Con mayor potencia  y  mayor alcance que el XBee SE
  • XBee-PRO 900HP – A 900 MHz módulo XBee-PRO con un rango de hasta 28 millas con antena de alta ganancia, que soporta el protocolo de red DigiMesh
  • XBee-PRO 900 (Legacy) – A 900 MHz de punto a punto y patentado módulo de topología en estrella, no recomendado para nuevo diseño
  • XBee-PRO XSC (S3B) – Un módulo de 900 MHz compatible de forma inalámbrica con los 9XStream radios Digi
  • XBee-PRO DigiMesh 900 (Legacy) – Un módulo de 900 MHz que utiliza DigiMesh, no recomendado para nuevo diseño (ver 900HP XBee-PRO para los nuevos diseños)
  • XBee-PRO 868 – un 868 MHz 500 mW módulo de largo alcance que apoya de punto a punto y la estrella de propiedad, para su uso en Europa
  • XBee 865/868LP – Un módulo de 868 MHz que utiliza XBee DigiMesh, disponible en montaje en superficie de factor de forma (también configurable a 865 MHz para su utilización en la India

Los módulos XBee están disponibles en dos formatos: de inserción y de montaje en superficie. Todos XBees (con la excepción de la XBee 868LP) están disponibles en el popular factor de forma de 20-pin  . Algunos módulos XBee también están disponibles en un diseño de montaje en superficie 37-pad, que es popular para aplicaciones de mayor volumen, debido a los costes de fabricación reducidos de la tecnología SMT.

Los módulos XBee normalmente vienen con varias opciones de antena, incluyendo U.FL, PCB Embedded, Wire, y RPSMA.

Los XBees pueden funcionar bien en un modo transparente de datos o bien basados  en paquetes de interfaz de programación de aplicaciones de modo (API).

  •  En el modo transparente, los datos que llegan a los datos IN (DIN) pin se transmite directamente sobre el aire a los radios receptores  sin ninguna modificación .
  • En el modo «paquete»,los paquetes entrantes puede ser dirigidas directamente a un objetivo (punto a punto) o transmisión a múltiples destinos (estrella). Este modo se utiliza sobre todo en los casos en que un protocolo existente no puede tolerar los cambios en el formato de datos.

Se utilizan comandos AT  para controlar los ajustes de la radio como veremos en sucesivas entregas  de este artiulo. Existe una  API de modo que los datos se envuelven en una estructura de paquetes que permite abordar, parametrizar y  retroalimentar la entrega de paquetes,  incluyendo la teledetección y control de E / S digitales y pines de entrada analógica.

Por ultimo los modulos Xbee pueden encontarse en  Sparkfun directamente en Digi