A Winstar oferece uma ampla linha de módulos LCD de caracteres padrão para aplicações industriais e embarcadas. Os tipos de display disponíveis incluem as séries WH0802, WH1202, WH1601, WH1602, WH1604, WH2002, WH2004, WH2402 e WH4002. Com a possibilidade de utilizar o menor número possível de pinos de controle, esses módulos facilitam a integração do display e a seleção do MCU mais adequado.

Os módulos LCD de caracteres convencionais disponíveis no mercado geralmente utilizam uma placa de conversão adicional para suportar a interface I2C, conforme mostrado na Figura 1. Essa solução pode aumentar a espessura do LCM, adicionar etapas ao processo de fabricação e reduzir o rendimento da produção.
 

 

Sem a necessidade de adicionar uma placa de conversão, basta conectar a placa de desenvolvimento Arduino Uno para controlar diretamente os seguintes módulos LCD de caracteres da Winstar por meio de diferentes interfaces de comunicação.

• WINSTAR WH1602 LCM: 16 caracteres × 2 linhas
• WINSTAR WH2002 LCM: 20 caracteres × 2 linhas
• WINSTAR WH2004 LCM: 20 caracteres × 4 linhas

 

Essas três séries de LCM integram o controlador LCD RW1063 e suportam interfaces seriais (I2C e SPI), além da interface paralela (6800).

Observação: para obter mais informações sobre interfaces de display, consulte "Conhecendo as interfaces de display".

Definição dos pinos do LCM

 

Conforme indicado na tabela acima, o pino V0 utiliza um resistor variável de 20 kΩ para ajustar o contraste dos caracteres. Durante o teste, caso os caracteres não sejam exibidos ou a imagem de fundo continue aparecendo, ajuste esse resistor variável para obter o contraste adequado.

O método de conexão do resistor variável V0 é mostrado na Figura 3:

 

 

Conexão do LCM com a placa de desenvolvimento Arduino Uno

 

A Figura 4 apresenta os métodos de conexão das quatro interfaces de comunicação do LCM (I2C, SPI, 6800 de 8 bits/4 bits) com o Arduino Uno. É possível observar que as interfaces I2C e SPI utilizam apenas uma quantidade reduzida de pinos GPIO para controlar os módulos LCD de caracteres.

Na interface I2C, como o Arduino Uno possui resistores de pull-up internos nos pinos I2C, não são necessários resistores de pull-up adicionais conectados aos pinos SDA e SCL. Caso o resistor de pull-up interno seja desabilitado no programa, um resistor de pull-up externo deverá ser conectado.

Figura 4: Métodos de conexão das quatro interfaces de comunicação do LCM com o Arduino Uno.

 

Comandos do LCM

Nem todas as interfaces de comunicação permitem utilizar o conjunto completo de comandos do LCM. Na interface SPI, não há linha de controle RW nem pinos MISO disponíveis; portanto, o comando de leitura não é suportado. Durante a escrita, a linha de controle RS determina se os dados enviados correspondem a dados de comando ou dados de display.

Na interface I2C, a linha de controle RW também não está disponível, portanto os comandos de leitura também não são suportados. Antes de enviar dados de comando ou dados de display, é necessário transmitir o código de controle de comando (A0=0) ou o código de controle de dados (A0=1) para determinar se o próximo byte enviado corresponde a um comando ou a dados de display.

Temporização das interfaces SPI e I2C

As Figuras 5 e 6 apresentam os diagramas de temporização para o controle do LCM por meio da interface SPI. É possível observar que a interface SPI utilizada pelo LCM não corresponde à interface SPI padrão normalmente disponibilizada por um MCU. É necessário um sinal RS adicional para determinar se o byte atualmente transmitido corresponde a um comando ou a um dado. Os dados dos bits (BIT7~BIT0) na linha de dados (SID) são alterados quando a linha de clock (SCLK) está em nível baixo. Os dados dos bits (BIT7~BIT0) são capturados quando a linha de clock (SCLK) está em nível alto.

Figura 5: Temporização da escrita de comando SPI

Figura 6: Temporização da escrita de dados SPI

As Figuras 7 e 8 apresentam os diagramas de temporização para o controle do LCM por meio da interface I2C. Exceto pelo sinal Chip Select Bar (CSB), o controle pela interface I2C consiste no envio de três bytes a cada operação de escrita de dados de comando ou dados de display. Entre esses bytes, o bit A0 do segundo byte determina se o terceiro byte corresponde a um comando ou a dados de display.

Figura 7: Temporização da escrita de comandos I2C

Figura 8: Temporização da escrita de dados I2C

Código

O LCM pode ser compilado e utilizado diretamente após a configuração dos parâmetros do programa.

Step1: definir o número máximo de caracteres por linha do LCM.
Por exemplo, a configuração a seguir define uma linha com no máximo 16 caracteres.

Step2: definir o número máximo de linhas do LCM.
Por exemplo, a configuração a seguir define o LCM com 2 linhas.

Step3: definir a interface do LCM.
Por exemplo, a configuração a seguir seleciona a interface I2C.

Step4: compilar o programa e fazer o upload para a placa de desenvolvimento Arduino Uno.
A Figura 9 apresenta uma representação esquemática das telas exibidas por três LCMs.
Quando o contraste do display estiver muito claro ou muito escuro, o resistor variável conectado ao pino V0 pode ser ajustado para obter o contraste adequado, conforme mostrado na Figura 10.

 

Figura 10: Pino V0 ajustável

Se precisar do código de demonstração completo, entre em contato conosco.