ESP32 Урок 7. I2C. Переходник для LCD 20×4

 

 

 

Продолжаем тему поддержки аппаратного I2C в контроллере ESP32 и сегодня мы немного закрепим знания по данной теме, написав небольшую программу по работе с символьным дисплеем разрешением в 4 строки по 20 символов, подключенному по шине I2C к нашему контроллеру.

С данным переходником мы неоднократно уже работали, поэтому изучать нам тонкости его работы нет смысла, лишь напомню, что он преобразует цифровой код, поступающий последовательно по I2C в параллельный 8-разрядный код.

Ножки порта для I2C мы будем использовать те же, что и на прошлом занятии, а также тем же образом мы подключим ещё и логический анализатор для того, чтобы следить за отправкой данных в переходник при необходимости.

Соответственно, схема у нас получится следующая

 

 

Также ценность данного урока будет не только в закреплении работы с шиной, но и в том, что такой дисплей нам ещё пригодится для мониторинга некоторой работы с контроллером.

Проект мы сделаем из проекта прошлого урока с именем I2C_EEPROM и назовём его I2C_LCD2004.

Из каталога main проекта удалим сразу же файлы at24c.c и at24c.h.

Откроем проект в Espressif IDE и, пока его не собирая, сразу создадим два модуля (четыре файла) со следующим содержимым

 

 

 

 

 

Также давайте для большей компактности кода в основном модуле создадим заголовочный файл main.h следующего содержания

 

 

Откроем файл main.c и удалим оттуда подключения всех библиотек, так как они теперь у нас подключены в заголовочном файле, а вместо них подключи соответственно данный файл

 

 

Удалим следующий макрос

 

#define I2C_ADDRESS 0x50

 

Удалим также объявление массивов

 

uint8_t rd_value[20] = {0};
uint8_t wr_value[20] = {0x14,0x13,0x12,0x11,0x10,
    0x0F,0x0E,0x0D,0x0C,0x0B,
    0x0A,0x09,0x08,0x07,0x06,
    0x05,0x04,0x03,0x02,0x01};

 

А в функции app_main оставим только объявление переменной-итератора, объявление переменной кода ошибки, а также задержку в бесконечном цикле, заодно увеличив её. Содержимое функции будет теперь следующее

 

 

Не забываем также убрать подключение в файле CMakeLists.txt каталога main файла at24c.c и подключить туда наши два новые

 

set(COMPONENT_SRCS "main.c i2c_user.c lcd2004.c")

 

Теперь можно попробовать собрать наш проект.

Если всё нормально собралось, то движемся далее.

 В файле i2c_user.c объявим макрос для бита  проверки отклика, переменную для хранения номера модуля, а также макрос с частотой шины

 

 

Хотя в документации на микросхему из переходника дана частота 100 килогерц, но при 400 переходник тоже нормально работает и сегодня мы в этом убедимся. Ниже добавим функцию инициализации модуля I2C

 

 

Инициализация, в принципе, та же самая, что и для at24c, никаких изменений.

Также выше добавим функцию отправки байта в шину

 

 

Добавим прототип в заголовочном файле на наши функции и вызовем функцию инициализации шины в функции app_main файла main.c, а также выведем значение кода ошибки в терминал

 

 

В файле lcd2004.h добавим макросы для различных команд

 

 

В файле lcd2004.c добавим глобальную переменную для хранения значения данных порта и переменную для позиции курсора

 

 

Ниже добавим функцию передачи байта в шину

 

 

Ниже также добавим функцию передачи полубайта

 

 

Останавливаться подробно на данных функциях мы не будем, так как они такие же как и в подобном уроке для ESP8266.

 

 

Ниже добавим функцию передачи байта при помощи переходника в дисплей

 

 

И также ниже добавим функции установки курсора и передачи в дисплей строки

 

 

Ну и в самом низу — функцию инициализации дисплея

 

 

В файле lcd2004.h добавим прототипы требуемых нам вне данного модуля функций

 

 

Вернёмся в файл main.c.

Мы будем использовать отдельную задачу для передачи в дисплей строк, так как мы работаем всё-таки с операционной системой, тем более мы так и делали ранее в случае использования контроллера esp8266 и нам это будет не в диковинку. Поэтому объявим структуру для передачи строки, а также очередь

 

 

Также добавим функцию для задачи по передаче строки в дисплей, в которой в цикле будем забирать значения строк и позиции из очереди и передавать их в дисплей через переходник по шине I2C

 

 

В функции app_main создадим очередь и задачу

 

 

Приоритет нам большой не требуется, поэтому хватит и 2.

Объявим локальный символьный массив

 

 

Вызовем функцию инициализации дисплея и после небольшой задержки при помощи цикла попробуем передать в дисплей четыре строки

 

 

Соберём код, прошьём контроллер и посмотрим результат на дисплее

 

 

Также посмотрим возврат кода ошибки в терминале

 

 

Можно было бы и не смотреть, у нас же дисплей работает как положено.

Затем посмотрим передачу данных в программе логического анализа

 

 

Здесь также всё нормально и частота приличная, хотя меньше чем 400, почему-то частота устанавливается неточно, но для нас, в принципе, это некритично.

Подождём пару секунд, очистим в нижнюю строку (забьём пробелами), обнулим итератор и вновь приравняем в переменной структуры очереди указатель на строку нашему локальному указателю

 

 

Затем в бесконечном цикле будем наращивать счётчик и передавать его значение в виде строки в дисплей

 

 

Соберём код, прошьём контроллер и посмотрим результат на дисплее

 

 

Всё отлично! Счётчик считает.

Итак, на данном уроке нам удалось подключить к контроллеру символьный дисплей LCD2004 посредством переходника по шине I2C. Также мы немного поупражнялись с очередью.

Всем спасибо за внимание!

 

Данная статья в Дзен.

 

Предыдущий урок Программирование МК ESP32 Следующий урок

 

Исходный код

 

 

Недорогие отладочные платы ESP32 можно купить здесь: Недорогие отладочные платы ESP32

Логический анализатор 16 каналов можно приобрести здесь

Дисплей LCD 20×4 можно приобрести здесь Дисплей LCD 20×4

Дисплей LCD 16×2

Переходник I2C to LCD можно приобрести здесьI2C to LCD1602 2004

 

 

Смотреть ВИДЕОУРОК в YouTube (нажмите на картинку)

ESP32 I2C. Переходник для LCD 20×4

 

Смотреть ВИДЕОУРОК в Дзен (нажмите на картинку)

ESP32 I2C. Переходник для LCD 20×4

Один комментарий на “ESP32 Урок 7. I2C. Переходник для LCD 20×4
  1. debunt:

    Для моего дисплея 2004 сработал i2c адресс 0x7E. (Заменил в файле lcd2004.c 8 строчку на I2C_SendByteByADDR(bt,0x7E);)

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*