As telas de caracteres LCD são úteis para exibir informações sem a necessidade de um monitor externo. As telas de caracteres LCD comuns podem ser conectadas diretamente aos pinos GPIO. Porém, esse método requer o uso de até 10 pinos GPIO. Em situações que exigem a conexão com uma combinação de dispositivos, dedicar tanto espaço do cabeçalho GPIO a uma tela de caracteres normalmente é impraticável.
Muitos fabricantes vendem telas de caracteres LCD 20x4 com uma expansor GPIO integrado. A tela de caracteres se conecta diretamente ao expansor GPIO, que se conecta ao Raspberry Pi por meio do protocolo serial I2C.
Neste tópico, você usará o .NET para exibir texto em uma tela de caracteres LCD usando um expansor GPIO I2C.
Pré-requisitos
SBC (computador de placa única) baseado em ARM (ARMv7 ou superior)
Este tutorial foi escrito supondo que o dispositivo de destino seja o Raspberry Pi. No entanto, este tutorial pode ser usado para qualquer SBC baseado em Linux com suporte para .NET, como Orange Pi, ODROID e muito mais.
Observação
Há muitos fabricantes de telas de caracteres LCD. A maioria dos designs é idêntico e o fabricante não deve fazer nenhuma diferença na funcionalidade. Para referência, este tutorial foi desenvolvido com o SunFounder LCD2004.
Preparar o SBC
Verifique se o SBC está configurado para dar suporte aos seguintes serviços:
SSH
I2C
Para muitos dispositivos, nenhuma configuração adicional é necessária. Para Raspberry Pi, use o comando raspi-config. Para obter mais informações sobre raspi-config, consulte a Documentação do Raspberry Pi.
Preparar o hardware
Use fios de jumper para conectar os quatro pinos no expansor GPIO I2C ao Raspberry Pi da seguinte maneira:
Substitua o conteúdo do Program.cs pelo seguinte código:
C#
using System;
using System.Device.Gpio;
using System.Device.I2c;
using System.Threading;
using Iot.Device.CharacterLcd;
using Iot.Device.Pcx857x;
Console.WriteLine("Displaying current time. Press Ctrl+C to end.");
using I2cDevice i2c = I2cDevice.Create(new I2cConnectionSettings(1, 0x27));
usingvar driver = new Pcf8574(i2c);
usingvar lcd = new Lcd2004(registerSelectPin: 0,
enablePin: 2,
dataPins: newint[] { 4, 5, 6, 7 },
backlightPin: 3,
backlightBrightness: 0.1f,
readWritePin: 1,
controller: new GpioController(PinNumberingScheme.Logical, driver));
int currentLine = 0;
while (true)
{
lcd.Clear();
lcd.SetCursorPosition(0,currentLine);
lcd.Write(DateTime.Now.ToShortTimeString());
currentLine = (currentLine == 3) ? 0 : currentLine + 1;
Thread.Sleep(1000);
}
No código anterior:
Uma declaração de uso cria uma instância de I2cDevice chamando I2cDevice.Create e passando um novo I2cConnectionSettings com os parâmetros busId e deviceAddress. O I2cDevice representa o barramento I2C. A declaração using garante que o objeto seja descartado e os recursos de hardware sejam liberados corretamente.
Aviso
O endereço do dispositivo para o expansor GPIO depende do chip usado pelo fabricante. Os expansores GPIO equipados com um PCF8574 usam o endereço 0x27, enquanto os com chips PCF8574A usam 0x3F. Confira a documentação do LCD.
Outra declaração using cria uma instância de Pcf8574 e passa I2cDevice para o construtor. Essa instância representa o expansor GPIO.
Outra declaração using cria uma instância de Lcd2004 para representar a tela. Vários parâmetros são passados para o construtor, descrevendo as configurações a serem usadas para se comunicar com o expansor GPIO. O expansor GPIO é passado como o parâmetro controller.
Um loop de while é executado indefinidamente. Cada iteração:
Limpa a tela.
Define a posição do cursor como a primeira posição na linha atual.
Escreve a hora atual na tela na posição atual do cursor.
Itera o contador de linha atual.
Entra em modo de suspensão após 1000 ms.
Crie o aplicativo. Ao usar a CLI do .NET, execute dotnet build. Para criar no Visual Studio, pressione Ctrl+Shift+B.
Implante o aplicativo no SBC como um aplicativo autônomo. Para obter instruções, confira Implantar aplicativos .NET no Raspberry Pi . Dê a permissão de execução ao executável usando chmod +x.
Execute o aplicativo no Raspberry Pi alternando para o diretório de implantação e executando o executável.
Bash
./LcdTutorial
Observe na tela de caracteres LCD como a hora atual é exibida em cada linha.
Dica
Se a tela estiver ligada, mas nenhum texto aparecer, tente ajustar o mostrador de contraste na parte de trás da tela.
Encerre o programa pressionando Ctrl+C.
Parabéns! Você exibiu texto em um LCD usando um I2C e um expansor GPIO.
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