2013年4月8日 星期一

Arduino I2C 16x2 LCD

 I2C 16x2 LCD


I2C 匯流排(Internal IC Bus)是串列通訊的一種。I2C 匯流排俱有如下的優
點:

1. 不需額外的解碼電路。
2. 資料傳送的協定可以用軟體規劃,具有高度的彈性。
3 具有 I2C 匯流排無論從系統中移去或加入,都不會影響其他裝置的功能。
4. I2C 匯流排是兩線式的匯流排,除錯、維修變得很容易。
5. 不僅硬體模組化且軟體亦是,可減少軟體開發時間。

I2C 雖然有很多優點,但是它速度不快、祇適合當 IC 間溝通的橋樑。她和常用的 UART 通訊埠雖然同屬串列通訊的一種方法,但功能和目的並不相同,所以不能混為一談。

通常我們可以在一些簡單的系統或者晶片組 IC 間溝通(命令傳遞,不是資料傳遞)的場合看到她的影子。所以 I2C 適用情況大致可歸納如下:
1.系統包含微控制器及其他週邊。
2.希望將連接的成本降至最低。
3.系統不需很
快的傳輸速度。





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I2C bus
I²C(Inter-Integrated Circuit)是內部整合電路的稱呼,是一
種串列通訊匯流排,使用多主從架構,由飛利浦公司在1980年代為了讓主機板嵌入式系統手機用以連接低速週邊裝置而發展。I²C的正確讀法為"I-squared-C" ,而"I-two-C"則是另一種錯誤但被廣泛使用的讀法,在中國則多以"I方C"稱之。截至2006年11月1日為止,使用I²C協定不需要為其專利付費,但製造商仍然需要付費以獲得I²C從屬裝置位址。

[編輯]設計概說

I²C只使用兩條雙向開放集極(Open Drain)(串列資料(SDA)及串列時脈(SCL))並利用電阻將電位上拉。I²C允許相當大的工作電壓範圍,但典型的電壓準位為+3.3V或+5v。
I²C的參考設計使用一個7位元長度的位址空間但保留了16個位址,所以在一組匯流排最多可和112個節點通訊。常見的I²C匯流排依傳輸速率的不同而有不同的模式:標準模式(100 Kbit/s)、低速模式(10 Kbit/s),但時脈頻率可被允許下降至零,這代表可以暫停通訊。而新一代的I²C匯流排可以和更多的節點(支援10位元長度的位址空間)以更快的速率通訊:快速模式(400 Kbit/s)、高速模式(3.4 Mbit/s)。
雖然最大的節點數目是被位址空間所限制住,但實際上也會被匯流排上的總電容所限制住,一般而言為400 pF。
Data transfer sequence






接線方式為:
  • SDA – 接 Arduino 的 Analog Pin 4 (Arduino Mega 為 Pin 20)
  • SCL – 接 Arduino 的 Analog Pin 5 (Arduino Mega 為 Pin 21)
  • GND – 接 GND
  • VCC – 接 +5V
下載 I2C LCD Library

//Program 3
//***************************************************
//Display "Hello world" To I2C 1602 LCD 
//
//***************************************************
#include <Wire.h> 
#include <LiquidCrystal_I2C.h>

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2);  // set the LCD address to 0x27 for a 16 chars and 2 line display

void setup()
{
  lcd.init();                      // initialize the lcd 
 
  // Print a message to the LCD.
  lcd.backlight();
  lcd.print("Hello, world!");
}

void loop()
{
}


//Program 2
//***************************************************
//Custom Cahrs
//
//***************************************************

#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>

#if defined(ARDUINO) && ARDUINO >= 100
#define printByte(args)  write(args);
#else
#define printByte(args)  print(args,BYTE);
#endif

uint8_t bell[8]  = {0x4,0xe,0xe,0xe,0x1f,0x0,0x4};
uint8_t note[8]  = {0x2,0x3,0x2,0xe,0x1e,0xc,0x0};
uint8_t clock[8] = {0x0,0xe,0x15,0x17,0x11,0xe,0x0};
uint8_t heart[8] = {0x0,0xa,0x1f,0x1f,0xe,0x4,0x0};
uint8_t duck[8]  = {0x0,0xc,0x1d,0xf,0xf,0x6,0x0};
uint8_t check[8] = {0x0,0x1,0x3,0x16,0x1c,0x8,0x0};
uint8_t cross[8] = {0x0,0x1b,0xe,0x4,0xe,0x1b,0x0};
uint8_t retarrow[8] = { 0x1,0x1,0x5,0x9,0x1f,0x8,0x4};
  
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2);  // set the LCD address to 0x27 for a 16 chars and 2 line display

void setup()
{
  lcd.init();                      // initialize the lcd 
  lcd.backlight();
  
  lcd.createChar(0, bell);
  lcd.createChar(1, note);
  lcd.createChar(2, clock);
  lcd.createChar(3, heart);
  lcd.createChar(4, duck);
  lcd.createChar(5, check);
  lcd.createChar(6, cross);
  lcd.createChar(7, retarrow);
  lcd.home();
  
  lcd.print("Hello world...");
  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print(" i ");
  lcd.printByte(3);
  lcd.print(" arduinos!");
  delay(5000);
  displayKeyCodes();
  
}

// display all keycodes
void displayKeyCodes(void) {
  uint8_t i = 0;
  while (1) {
    lcd.clear();
    lcd.print("Codes 0x"); lcd.print(i, HEX);
    lcd.print("-0x"); lcd.print(i+16, HEX);
    lcd.setCursor(0, 1);
    for (int j=0; j<16; j++) {
      lcd.printByte(i+j);
    }
    i+=16;
    
    delay(4000);
  }
}

void loop()
{

}



//Program 3
//*****************************************************
//Send Chars from PC serial monitor  to I2C LCD 
//*****************************************************

#include <Wire.h> 
#include <LiquidCrystal_I2C.h>

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2);  // set the LCD address to 0x27 for a 16 chars and 2 line display

void setup()
{
  lcd.init();                      // initialize the lcd 
  lcd.backlight();
  Serial.begin(9600);
}

void loop()
{
  // when characters arrive over the serial port...
  if (Serial.available()) {
    // wait a bit for the entire message to arrive
    delay(100);
    // clear the screen
    lcd.clear();
    // read all the available characters
    while (Serial.available() > 0) {
      // display each character to the LCD
      lcd.write(Serial.read());
    }
  }
}


//*************************************************
//LCD1602  2 lins Chars Display 
//
//*************************************************
#include <Wire.h> 
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2);  // set the LCD address to 0x27 for a 16 chars and 2 line display
void setup()
{
  lcd.init();   // initialize the lcd 
  lcd.init();
  lcd.backlight();
}
void loop()
  // Print a message to the LCD.
  lcd.setCursor(0,0);
  lcd.print("Hello, world!");
  lcd.setCursor(0,1);
  lcd.print("I Love  Arduino!");

}

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