Для неопытных пользователей, желающих самостоятельно создавать системы управления роботизированными устройствами или средства автоматики, на рынке IT-услуг предлагаются различные аппаратные модули и их модификации. Как правило, такие устройства имеют простую архитектуру с правом копирования и прилагающимся к ним программному обеспечению в виде простых утилит. Подобные изделия могут использоваться как самостоятельно, так и подключаться к другим компьютерным системам через проводные или беспроводные интерфейсы.
Плюсы работы с графическими дисплеями
Ранее графические монохромные дисплеи использовались очень широко в производстве сотовых телефонов.
Перед описанием порядка подключения дисплея Nokia к аппаратному модулю Arduino необходимо привести краткое представление данных устройств.
Преимущества использования Arduino Uno
Было создано множество платформ и микроконтроллеров, являющихся аналогами представленной в данной статье платформы Arduino. Одни из таких аналогов - Netmedia's BX-24, Parallax Basic Stamp и многие другие. Однако остановимся на Arduino Uno, так как этот конструктор имеет ряд преимуществ перед остальными контроллерами. На них и стоит обратить внимание при выборе платформы для работы. В первую очередь это низкая стоимость данных устройств. Модели с этим программным обеспечением стоят менее 45 долларов, а при желании могут быть собраны вручную, так как обладают довольно простой конструкцией. Вторым пунктом стоит отметить, что платформы Arduino могут работать со всеми операционными системами: Windows, Linux, а также Macintosh OSX, тогда как все остальные ограничиваются работой исключительно с Windows.
Описание Arduino Uno
Arduino Uno – платформа для разработки и программирования различных устройств, которая имеет 14 цифровых входов и выходов, 6 аналоговых входов, несколько разъемов (USB, ICSP, силовой) и кнопку, которая имеет функцию перезагрузки устройства. В данную платформу встроен предохранитель, препятствующий короткому замыканию и обеспечивающий безопасную работу с USB-кабелем. Он срабатывает, когда через USB-порт проходит более 500 мА тока. По сравнению с универсальными компьютерами, Arduino Uno намного плотнее взаимодействует с окружающей физической средой. Платформа построена на печатной плате и предназначена для работы с открытым кодом. Ею могут воспользоваться как студенты и любители, так и профессионалы, которые могут расширять и дополнять модели по своему усмотрению и свободно работать с открытым кодом. Платформа спроектирована таким образом, чтобы в нее без труда можно было добавить новые компоненты. Конструкция предполагает выбор разработчиком самостоятельного использования устройства, поэтому не помещена в корпус и не имеет жесткой привязки к монтажу.
Описание дисплея Nokia 5110
Графический дисплей Nokia 5110 – бюджетный монохромный дисплей с диагональю 1.6", который позволяетт отображать не только текстовую информацию, но и рисунки. Его разрешение – 48х84 px, а напряжение, при котором он может работать – 2,7-5 В. Информация на экран выводится вертикальными блоками. Их высота – восемь пикселей, в ширину размер экрана составляет шесть строк. На задней панели имеются обозначения каждого контакта, что не позволит пользователям ошибиться в их расположении.
Для полноценной работы графический дисплей нужно подключить к плате. В этой статье подробно описывается подключение Nokia 5110 к электронному конструктору Arduino Uno, которое позволит начать работу с дисплеем.
Материалы, необходимые для подключения
графический дисплей Nokia 5110;
Arduino Uno;
шлейф или семь проводков;
провод USB (для подключения к компьютеру), батарея или адаптер AC/DC (для подачи питания плате без помощи компьютера).
Порядок подключения графического дисплея Nokia 5110 к Arduino
1. Первым делом необходимо подсоединить дисплей Nokia 5110 к Arduino. В комплекте с графическим устройством находится крепление для макетных плат с восемью коннекторами. Если планируется использование монтажной платы, тогда вполне подойдут "прямые ноги". В других случаях стоит приобрести коннекторы под углом 90 градусов. Сначала их следует вставить в сам дисплей, а потом прикрепить устройство к Arduino.
2. Далее необходимо подсоединить провода. Лучше всего использовать шлейф, но подойдет и обычный провод МГТФ. Важно знать, что этот дисплей питается не от 5 В, а от 3,3 В. Поэтому можно смело подключать 3 В к плюсу, а землю – к минусу. Остальные проводки подключаются в определенной последовательности к Arduino и Nokia 5110. Схема подключения следующая:
контакт Gnd (общий провод) – к земле Arduino (к минусу);
Bl (питание подсветки) – к земле Arduino (к минусу);
Vcc (питание модуля) – к порту 3,3 В на Arduino.
Далее все контакты справа налево подключаются к портам:
Pin 1 (SCLK - импульс для передачи информации) – цифровой порт D3;
Pin 2 (SDIN/MOSI - данные) – цифровой порт D4;
Pin 3 (D/C - тип данных) – цифровой порт D5;
Pin 4 (RST) – цифровой порт D6;
Pin 5 (SCE - выбор чипа) – цифровой порт D7.
Работа с библиотеками
Для того, чтобы вывести необходимую информацию на экран устройства, нужно загрузить библиотеку. Оптимальным вариантом для работы с текстовой информацией будет программа LCD5110_Graph. Уже по названию можно определить, что данная библиотека создана специально для Nokia 5110. Также утилиту можно загрузить из Интернета. Она прилагается в виде архива. Разархивированный файл необходимо перенести в папку Libraries. После этого можно запускать программу. В раскрытом окне нужно выбрать «Файл», перевести курсор на «Примеры», потом выбрать нужный. На экране появится готовый код, который очень понятен пользователям и элементарен в использовании. Всю необходимую информацию можно прочитать и редактировать, однако важно не нарушать структуру кода. Различные функции библиотеки позволят расширить возможности работы с Nokia 5110.
Для того, чтобы на дисплее отображались графические рисунки, их предварительно нужно нарисовать в графических программах, таких как Adobe Photoshop или Paint. После того как рисунок будет готов, его необходимо сохранить в формате BMP(Monochrome Bitmap). Далее с помощью библиотеки следует преобразовать рисунок в открытый код. После этих действий на экране появится изображение.
Рассмотренное подключение дисплея Nokia 5110 к Arduino поможет самостоятельно овладеть начальными навыками работы с графическими дисплеями и научиться программировать изображения при помощи разнообразных аппаратных модулей.
