[I2C] 1602 LCD ディスプレイ (HD44780 + PCF8574A)
1602 LCD を I2C で接続してみます。
購入
1602 LCD (HD44780) は Amazon 等で購入できます (購入時価格: ¥190)。
[5V]
[3.3V]
1602 LCD を (普通に) Arduino に繋ぐやり方は UNO のチュートリアル Chapter 18 (Option): 1602LCD に詳細がありますが、今回は I2C 接続するので別途 I2C モジュールが必要となります。
I2C モジュールも Amazon 等で購入できます (購入時価格: ¥120)。このモジュールの型番は FC-113 のようです。また、ピンヘッダは最初から取り付けられています。モジュール自体は 3.3V でも 5V でも動作しますが、組み合わせる 1602 LCD の動作電圧に依存します。
LCD と I2C モジュールが最初から一緒になっている商品もあります。
各部詳細
1602 LCD と I2C モジュールを合体させるとこうなります。1602 LCD 側にピンソケットを立てて着脱可能にしてもいいのでしょうが、安いので直接ハンダしました。ピンヘッダが長くてハンダ付けしにくいので、短く切り揃えてからハンダ付けするといいでしょう。ピンが接触しそうな箇所にはポリイミドテープを貼ってあります。
以下、I2C モジュールの詳細です。
- バックライトジャンパーを抜くとバックライトを消灯できます。
- 青い半固定抵抗は LCD のコントラスト調整用です。「何も表示されない!」と騒ぐ前にコントラストを調整してみましょう。
- 1602 LCD 用 I2C モジュールの I2C アドレスは 0x27 であると書かれているものが多いのですが、このモジュールは I/O エキスパンダに PCF8574A が使われており、デフォルトの I2C アドレスは 0x3F でした。
- ロットにより、PCF8574 が使われたり PCF8574A が使われたりしているのでしょうね。
接続された I2C 機器の I2C アドレスを知るには、playground.arduino にある ic2_scanner を使うと便利です。スケッチは短いので転載しておきます。
// --------------------------------------
// i2c_scanner
//
// Version 1
// This program (or code that looks like it)
// can be found in many places.
// For example on the Arduino.cc forum.
// The original author is not know.
// Version 2, Juni 2012, Using Arduino 1.0.1
// Adapted to be as simple as possible by Arduino.cc user Krodal
// Version 3, Feb 26 2013
// V3 by louarnold
// Version 4, March 3, 2013, Using Arduino 1.0.3
// by Arduino.cc user Krodal.
// Changes by louarnold removed.
// Scanning addresses changed from 0...127 to 1...119,
// according to the i2c scanner by Nick Gammon
// http://www.gammon.com.au/forum/?id=10896
// Version 5, March 28, 2013
// As version 4, but address scans now to 127.
// A sensor seems to use address 120.
// Version 6, November 27, 2015.
// Added waiting for the Leonardo serial communication.
//
//
// This sketch tests the standard 7-bit addresses
// Devices with higher bit address might not be seen properly.
//
#include <Wire.h>
void setup()
{
Wire.begin();
Serial.begin(9600);
while (!Serial); // Leonardo: wait for serial monitor
Serial.println("\nI2C Scanner");
}
void loop()
{
byte error, address;
int nDevices;
Serial.println("Scanning...");
nDevices = 0;
for(address = 1; address < 127; address++ )
{
// The i2c_scanner uses the return value of
// the Write.endTransmisstion to see if
// a device did acknowledge to the address.
Wire.beginTransmission(address);
error = Wire.endTransmission();
if (error == 0)
{
Serial.print("I2C device found at address 0x");
if (address<16)
Serial.print("0");
Serial.print(address,HEX);
Serial.println(" !");
nDevices++;
}
else if (error==4)
{
Serial.print("Unknown error at address 0x");
if (address<16)
Serial.print("0");
Serial.println(address,HEX);
}
}
if (nDevices == 0)
Serial.println("No I2C devices found\n");
else
Serial.println("done\n");
delay(5000); // wait 5 seconds for next scan
}
|
I2C アドレス設定用ジャンパーの値は以下の通りです。パッドをハンダブリッジしてアドレスを設定します。
0x27 |
0x3F |
OFF |
OFF |
OFF |
0x26 |
0x3E |
ON |
OFF |
OFF |
0x25 |
0x3D |
OFF |
ON |
OFF |
0x24 |
0x3C |
ON |
ON |
OFF |
0x23 |
0x3B |
OFF |
OFF |
ON |
0x22 |
0x3A |
ON |
OFF |
ON |
0x21 |
0x39 |
OFF |
ON |
ON |
0x20 |
0x38 |
ON |
ON |
ON |
I2C アドレスをずらせば、理論上は 8 台の 1602 LCD を同時に制御できます。
See Also:
動作確認
Arduino (UNO) との接続は以下のようになります。
GND |
1 GND |
GND |
VCC |
2 VCC |
5V |
SDA |
3 SDA |
A4 |
SCL |
4 SCL |
A5 |
4 本だけの接続なので簡単ですね。
LiquidCrystal I2C ライブラリ
[スケッチ | ライブラリをインクルード | ライブラリを管理] でライブラリマネージャを開き、"LiquidCrystal I2C" を検索し、"LiquidCrystal I2C by Frank de Brabander" となっているものをインストールします。
サンプルスケッチは [ファイル | スケッチ例 | LiquidCrystal I2C] にありますが、2004 LCD 用なのでそのままではちゃんと動きません。以下のスケッチを使ってみてください。
#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
LiquidCrystal_I2C lcd(0x3F, 16, 2); // I2C: 0x3F, 16x2 LCD
void setup() {
lcd.init();
lcd.backlight();
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("Hello, world!");
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("Arduino!");
}
void loop() {
}
|
コンパイルして実行すると "Hello, world!" が表示されます。このライブラリを AVR 以外のマイコンで使うとワーニングが出ますが、標準の I2C ポートを使う限り正しく動作すると思われます。
Arduino との接続には オス<->メスのジャンパーワイヤーが必要な事に注意してください。
See Also:
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