Exibir texto em um LCD

2025-04-16

Os monitores de caracteres LCD são úteis para exibir informações sem a necessidade de um monitor externo. Monitores de caracteres LCD comuns podem ser conectados diretamente aos pinos GPIO, mas tal abordagem requer o uso de até 10 pinos GPIO. Para cenários que exigem conexão com uma combinação de dispositivos, dedicar uma grande parte do cabeçalho GPIO a um display de caracteres é frequentemente impraticável.

Muitos fabricantes vendem ecrãs de caracteres LCD 20x4 com um expansor GPIO integrado. O visor de caracteres se conecta diretamente ao expansor GPIO, que então se conecta ao Raspberry Pi através do protocolo serial Inter-Integrated Circuit (I²C).

Neste tópico, irá usar o .NET para apresentar texto num visor de caracteres LCD, utilizando um expansor I²C GPIO.

Pré-requisitos

Computador de placa única (SBC) baseado em ARM (ARMv7 ou superior)
Ecrã LCD de caracteres 20x4 com interface I^2C
Fios de ligação
Breadboard (opcional/recomendado)
Placa de expansão Raspberry Pi GPIO (opcional/recomendado)
.NET SDK 8 ou posterior

Observação

Este tutorial foi escrito assumindo que o dispositivo alvo é o Raspberry Pi. No entanto, este tutorial pode ser usado para qualquer SBC baseado em Linux que suporte .NET, como Orange Pi, ODROID e muito mais.

Observação

Existem muitos fabricantes de monitores de caracteres LCD. A maioria dos designs são idênticos, e o fabricante não deve fazer qualquer diferença para a funcionalidade. Para referência, este tutorial foi desenvolvido com o SunFounder LCD2004.

Preparar o SBC

Certifique-se de que o SBC está configurado para suportar os seguintes serviços:

Para muitos dispositivos, nenhuma configuração adicional é necessária. Para o Raspberry Pi, use o raspi-config comando. Para obter mais informações sobre o raspi-config, consulte a documentação do Raspberry Pi.

Preparar o hardware

Use fios de jumper para conectar os quatro pinos do expansor I²C GPIO ao Raspberry Pi da seguinte maneira:

GND à terra
VCC para 5V
SDA para SDA (GPIO 2)
SCL para SCL (GPIO 3)

Consulte as seguintes figuras, conforme necessário:

Interface I²C (parte traseira do display)	Raspberry Pi GPIO
	Imagem cedida pela Raspberry Pi Foundation.

Sugestão

Recomenda-se uma placa de breakout GPIO em conjunto com uma placa de ensaio para agilizar as conexões ao cabeçalho GPIO.

Criar a aplicação

Conclua as seguintes etapas em seu ambiente de desenvolvimento preferido:

Crie um novo aplicativo de console .NET usando a CLI do .NET ou o Visual Studio. Nomeie-o LcdTutorial.
```
dotnet new console -o LcdTutorial
cd LcdTutorial
```
Adicione o pacote Iot.Device.Bindings ao projeto. Utilize o CLI do .NET no diretório do projeto ou o Visual Studio.
```
dotnet add package Iot.Device.Bindings --version 3.2.0-*
```
Substitua o conteúdo do ficheiro Program.cs pelo seguinte código:
```
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));
using var driver = new Pcf8574(i2c);
using var lcd = new Lcd2004(registerSelectPin: 0, 
                        enablePin: 2, 
                        dataPins: new int[] { 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 using cria uma instância de I2cDevice chamando I2cDevice.Create e passando uma nova I2cConnectionSettings com os busId parâmetros e deviceAddress . Este I2cDevice representa o barramento I²C. A using declaração garante que o objeto seja descartado e que os recursos de hardware sejam liberados corretamente.
  
  Advertência
  
  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 aqueles que usam chips PCF8574A usam 0x3F. Consulte a documentação do seu LCD.
- Outra using declaração cria uma instância de Pcf8574 e passa o I2cDevice para o construtor. Esta instância representa o expansor GPIO.
- Outra using declaração cria uma instância de Lcd2004 para representar a exibição. 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 controller parâmetro.
- Um while loop é executado indefinidamente. Cada iteração:
  1. Limpa o ecrã.
  2. Define a posição do cursor para a primeira posição na linha atual.
  3. Grava a hora atual na exibição na posição atual do cursor.
  4. Itera o contador de linha atual.
  5. Dorme 1000 ms.
Crie o aplicativo. Se estiver usando a CLI do .NET, execute dotnet build. Para criar no Visual Studio, pressione Ctrl+Shift+B.
Implante o aplicativo no SBC como um aplicativo independente. Para obter instruções, consulte Implantar aplicativos .NET no Raspberry Pi. Certifique-se de dar permissão de execução ao ficheiro executável usando chmod +x.
Execute a aplicação no Raspberry Pi mudando para o diretório de implantação e executando o executável.
```
./LcdTutorial
```
Observe o visor de caracteres LCD enquanto a hora atual é exibida em cada linha.

Sugestão

Se o ecrã estiver aceso mas não vir qualquer texto, tente ajustar o mostrador de contraste na parte traseira do ecrã.
Encerre o programa pressionando Ctrl+C.

Parabéns! Você exibiu texto num LCD usando um I²C e um expansor GPIO!

Obter o código-fonte

A fonte deste tutorial está disponível no GitHub.

Próximos passos

Aprenda a usar a entrada/saída de uso geral para piscar um LED

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