TavIR IIC-LCD illesztő (TWI/I2C/I2CLCD)

Leírás

Karakteres LCD kijelző I²C buszra – kevesebb vezetékkel, átláthatóbb bekötéssel

Szeretnél 1602 vagy 2004 karakteres LCD-t használni Arduino, ESP8266, ESP32 vagy Raspberry Pi mellett, de nem akarod a fél panelt a kijelző bekötésével elfoglalni?

A TavIR IIC-LCD illesztő erre való: a HD44780-kompatibilis karakteres LCD kijelzőt I2C buszra illeszti. Így a kijelző vezérléséhez elég az SDA és SCL vezeték, valamint a tápellátás. A párhuzamos LCD-bekötéshez képest ez sokkal áttekinthetőbb, különösen akkor, ha a projektben szenzorok, gombok, relék vagy más I2C eszközök is vannak.

A modul PCF8574 / PCF8574A I2C portbővítőre épül. A kijelző felé a megszokott karakteres LCD-jeleket kezeli, a vezérlő felé pedig I2C eszközként jelenik meg.

Röviden

• Karakteres LCD illesztő I2C / IIC / TWI buszra
• PCF8574 vagy PCF8574A portbővítővel
• HD44780, KS0066, KS0077 kompatibilis LCD-khez
• 1×8 … 4×20 karakteres kijelzőkhöz
• 1602 és 2004 LCD modulokhoz tipikus választás
• Arduino, ESP8266, ESP32, Raspberry Pi projektekhez használható
• Csak 2 adatvezeték szükséges: SDA és SCL
• Szoftverből kapcsolható háttérvilágítás
• Kontrasztállítás trimmerrel
• Több I2C cím választható

Mikor hasznos kis kiegészítés?

Akkor, amikor a karakteres LCD kijelző jó lenne a projektbe, de a sok vezeték nem biztos hogy ideális lenne.

Például:

• Arduino UNO-nál kellene egy 16×2-es kijelző, de közben maradjanak szabad I/O lábak is.
• ESP8266 / ESP32 alapú WiFi-szenzorhoz szeretnél helyi kijelzést.
• Raspberry Pi mellett kell egy egyszerű státuszkijelző.
• Mérőrendszerben ki kell írni az aktuális értéket, hibakódot vagy állapotot.
• Oktatási panelen gyorsan újraépíthető, átlátható bekötés kell.
• Prototípusban több I2C eszköz van, és a kijelzőt is ugyanarra a buszra tennéd.

Tipikus felhasználások

• Hőmérséklet, páratartalom vagy egyéb mért érték kiírása
• Menü vagy státuszinformáció megjelenítése
• Hibakód kijelzése beüzemeléskor
• Arduino oktatási feladatok LCD-vel
• ESP32 / ESP8266 IoT eszközök helyi kijelzése
• Raspberry Pi vezérlődoboz egyszerű karakteres kijelzője
• 20×4 karakteres LCD kezelőpanel prototípushoz

Bekötési alapok

A modul bekötése a legtöbb rendszerben 4 vezetékkel történik:

Arduino UNO esetén a megszokott I2C lábak:

Más Arduino lapokon, ESP8266-on, ESP32-n vagy Raspberry Pi-n az SDA és SCL kivezetés eltérhet. Beüzemelés előtt mindig az adott panel lábkiosztását kell ellenőrizni.

I2C címek

Az I2C LCD moduloknál a cím a leggyakoribb hibaforrás. Ha a kijelző “nem működik”, elsőként ezt érdemes ellenőrizni.

A lehetséges címtartomány:

Alapértelmezett cím: 0x3F

Gyakori eltérés: egyes mintaprogramok 0x27 címet használnak, miközben a modul 0x3F címen van. Ilyenkor a bekötés jó, a kijelző mégsem reagál.

Javasolt első lépés: I2C scanner futtatása. Ez megmutatja, milyen címen látszik az eszköz a buszon.

Beüzemelési ellenőrzőlista

Ha nem jelenik meg a szöveg az LCD-n, ezt a sorrendet érdemes végigmenni:

1. Van közös GND a vezérlő és a modul között?
2. A VCC a megfelelő feszültségre van kötve?
3. Az SDA és SCL nincs felcserélve?
4. A használt panelen tényleg azokra a lábakra került az SDA/SCL, amelyeket a program használ?
5. Az I2C scanner látja a modult?
6. A programban beállított LCD cím egyezik a scanner által talált címmel?
7. Nincs másik I2C eszköz ugyanazon a címen?
8. A kontraszt trimmer be van állítva?
9. A háttérvilágítás működik?
10. A használt LCD valóban HD44780-kompatibilis karakteres LCD?

Ha a háttérvilágítás világít, de karakter nem látszik, gyakran csak a kontrasztot kell beállítani. Ehhez a modulon található trimmert kis csavarhúzóval kell elfordítani.

3,3 V és 5 V használat

A modul 3,3 V-os és 5 V-os környezetben is használható, de itt nem szabad találgatni.

Arduino UNO esetén jellemzően 5 V-os rendszerrel dolgozunk. ESP8266, ESP32 és Raspberry Pi esetén viszont 3,3 V-os logikai környezet van. Ilyenkor ellenőrizni kell:

• az LCD tápfeszültségét,
• az I2C busz felhúzó ellenállásait,
• az SDA/SCL logikai szinteket,
• a háttérvilágítás áramigényét,
• hogy a buszon lévő többi eszköz milyen feszültségszinttel működik.

5 V-os LCD és 3,3 V-os vezérlő keverésekor külön figyelmet igényel a szintillesztés. Ha bizonytalan a rendszer, először adatlapot kell nézni, nem próbálgatni.

Támogatott kijelzők

A modul standard karakteres LCD-khez való.

Támogatott vezérlőcsaládok:

• HD44780
• KS0066
• KS0077

Támogatott kijelzőméret:

• 1×8 karakter
• 1×16 karakter
• 2×16 karakter / 1602 LCD
• 4×20 karakter / 2004 LCD
• egyéb 1×8 … 4×20 karakteres, kompatibilis LCD-k

LCD oldali csatlakozás: standard 1×16 karakteres LCD csatlakozó.

A modul I2C címe: 0x20….0x27 és a PCF8574T chippel szerelt.

Mire nem való?

Nem ehhez való, ha:

• grafikus LCD-t szeretnél vezérelni,
• OLED kijelzőhöz keresel illesztőt,
• nem HD44780-kompatibilis kijelződ van,
• hosszú vezetéken, zajos környezetben vinnéd az I2C buszt,
• nagy sebességű kijelzőfrissítés kell,
• az I2C buszon már túl sok eszköz van, vagy címütközés várható.

Ilyenkor más kijelző- vagy buszmegoldást érdemes választani.

Műszaki adatok

Használati megjegyzések Arduinohoz

Arduino környezetben a modul használata jellemzően a Wire könyvtárra és valamelyik LiquidCrystal_I2C könyvtárra épül.

A beüzemelés javasolt menete:

1. LCD + IIC-LCD modul csatlakoztatása.
2. GND, VCC, SDA, SCL bekötése.
3. Kontraszt alapbeállítása.
4. I2C scanner futtatása.
5. A talált cím beírása az LCD példaprogramba.
6. Próbaszöveg kiírása.
7. Háttérvilágítás és kontraszt ellenőrzése.

Ha a példaprogramban 0x27 szerepel, de a scanner 0x3F címet mutat, a programban a címet át kell írni.

Dokumentáció

• Arduino alkalmazási mintakód (IIC Scanner, kijelzővezérlő és adatlap)
• I2C_LCD Arduino alkalmazási mintakód
• I2C LCD használata

Csomag tartalma

• 1 db TavIR IIC-LCD illesztőmodul (TWI/I2C/I2CLCD)