Arduinoの基礎 - SC1602

LCDに文字を表示する

概要

ここでは、ArduinoにLCD(SC1602)を接続して、文字を表示する方法を記載する。
SC1602の定格とピン配置は下図の通りである。
ピン番号が1から順番に、VSS, VDD, ...と表示している。

ArduinoとLCDを接続する

SC1602への接続方法を以下に記載する。
まず、電源は1番ピン～3番ピン、VSSとV0はGnd、VDDは+5.0[V]、バックライトの電源は15番ピン～16番ピン、
LED+(A)は+5.0[V]、 LED-(K)はGndにそれぞれ接続する。
5番ピンのR/Wは、LCDに表示(書き込み)を行うので、Gndに接続する。
7番ピン～10番ピンのDB0 - DB3は、4ビットで操作する(DB5 - DB8だけで制御する)ので使用しない。
その他のピンは、Arduinoへ接続する。

次の表と図を参考に接続する。

LCDピン	Arduinoピン	説明
RS	4	Register Select Signal
E	6	Operation (データ R/W) Enable Signal
DB4	10	Data Bus Line
DB5	11	Data Bus Line
DB6	12	Data Bus Line
DB7	13	Data Bus Line

LCDに文字を出力する

ArduinoからLCDを利用するために、LiquidCrystalライブラリを使用する。
リファレンスを参照すると、LiquidCrystalのコンストラクタで次のようにピン番号を指定すればよい。

LiquidCrystal(rs, enable, d4, d5, d6, d7)

以下に、LiquidCrystalライブラリを使用して、ArduinoからLCDに文字を出力するサンプルコードを記述する。

 #include <LiquidCrystal.h>
 
 LiquidCrystal lcd(4, 6, 10, 11, 12, 13);
 
 void setup()
 {
    lcd.begin(16, 2);
    lcd.clear();
    lcd.setCursor(0, 0);
    lcd.print("Hello, world!");
 }
 
 void loop()
 {
 
 }

また、ArduinoとLCDを接続して、スケッチをダウンロードすると次のようになる。

SC1602 I2Cアダプタを利用する

上記では、 SC1602を直接制御して文字を表示したが、電源や制御信号、データ信号の送信等のために約10本の配線が必要であるが、
GPIOピンが少ないマイコンを使用する時は扱い辛い。
そこで、SC1602 I2Cアダプタを使用すると、電源とI2C(SDA/SCL)で接続が可能となり単純化できる。(I2Cはプルアップが必要)

ここでは、SC1602 I2Cアダプタの使用方法を記載する。
まず、I2Cアダプタは次のようなものである。上がSC1602、下がSC1602 I2Cアダプタである。
(同様のモジュールが各社から販売されているが、各社の仕様は違う可能性があるのでデータシートをよく読むこと)

SC1602 I2Cアダプタのピンアサインは次の通りである。

左側のGnd/Vccは、基本的にジャンパでショートされているが、バックライトを無効化する場合はオープンにする。
オープンにすると必ずバックライトがオンになるのではなく、プログラムから制御が可能である。

中央のポテンショメータは画面のコントラスト調整用である。

ジャンパA0 - A2はアドレス選択用で、全てオープンにすると0x27となる。
ジャンパの設定により、A2 - A0で表される3ビット値を0x27から引いたアドレスにシフトする。
例えば、A2をショート(1)、A1をオープン(0)、A0をショート(1)にした場合、0b101 = 0x5なので、0x27 - 0x5 = 0x22となる。

右側の4本のピンは、上からGnd、Vcc、SDA、SCLである。

I2CインターフェイスSDA、SCLは、Arduino UnoではそれぞれA4、A5である。

Arduino Uno R3
SDA	A4
SCL	A5

また、I2Cはプルアップが必要である。
次の項目では、LiquidCrystal_I2Cライブラリが内部でWireライブラリを使用しているが、
これは、SDA / SCLピンについて、Arduinoの内部プルアップをアクティベートするものである。

LiquidCrystal_I2C ライブラリ

I2Cアダプタを使用するサンプルコードでは、LiquidCrystal_I2Cライブラリを使用する。
LiquidCrystal_I2Cライブラリはここからダウンロードできる。
Arduiono IDEの[スケッチ] -[ライブラリをインクルード] - [.zip形式のライブラリをインスト－ル]にてLiquidCrystal_I2Cライブラリを取り込む。

取り込んだライブラリは、C:\Users\[ユーザ名]\Documents\Arduino\librariesに保存される。
もし、同一の名前のライブラリが同じシステム内に存在してコンパイルが失敗する場合は、不要なライブラリを削除する。

以下にサンプルコードを記述する。

 #include <LiquidCrystal_I2C.h>
 
 LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2);
 
 void setup()
 {
    lcd.init(); 
    lcd.backlight();
    lcd.setCursor(0, 0);
    lcd.print("Hello, world!");
 }
 
 void loop()
 {
 
 }