Hoe een LCD-scherm op een Raspberry Pi aansluiten

Als je display is uitgerust met een IC2-module, is het niet zo moeilijk om een LCD-display op een Raspberry Pi aan te sluiten. Leer met deze tutorial hoe je een 1602 LCD aansluit en programmeert met een Raspberry Pi.

Er zijn veel soorten LCD-schermen. In deze tutorial gebruiken we de populaire en betaalbare 1602 LCD. Op het LCD-scherm is een IC2-module gesoldeerd (zie onderstaande afbeeldingen). Als je LCD van hetzelfde type is, maar een ander formaat heeft, is het geen probleem om door te gaan met deze tutorial. Je hoeft dan alleen enkele parameters in het Python-script te corrigeren. Maar als het van een ander type is of geen I2C-module heeft, kun je beter een andere tutorial zoeken.

1. Voorbereiding van de hardware

   – Allereerst dien je een Raspberry Pi te hebben die op de nieuwste versie van Raspberry Pi OS draait. Deze versie bevat “Thonny”. We zullen deze gebruiksvriendelijke IDE gebruiken om onze Python-code te schrijven. Als je niet bekend bent met Python of met Thonny en de GPIO-pinnen, raad ik je aan onze volgende tutorials te bekijken “Hoe je eerste Python programma op de Raspberry Pi schrijven” en “Hoe de GPIO pinnen van de Raspberry Pi gebruiken” voor een snelle introductie.
   
   Vervolgens heb je wat extra hardware nodig:
   – een breadboard (we gebruiken een breadboard van 400 punten)
   – een 16×2 of 1602 LCD met I2C bus module
   – Dupont jumper kabels
   – een T-cobbler (optioneel)
   – een 40 pins GPIO-kabel (optioneel)
   
   
   
   Indien je dingen zou missen, aarzel dan niet om onze shop te bezoeken.
   
   
   

2. Activeer I2C op de Raspberry Pi

   Naast het voorbereiden van de fysieke dingen, moeten we onze Raspberry Pi configureren om te kunnen communiceren met I2C-randapparatuur.
   
   Hiervoor openen we: Toepassingsmenu > Voorkeuren > Raspberry Pi-configuratie zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding.
   
   
   Zodra het Raspberry Pi-configuratievenster is geopend, klik je op het tabblad “Interfaces”. Selecteer hier “Enabled” voor I2C.
   
   
   Om te testen of I2C is ingeschakeld, kan je een terminalvenster openen en de volgende opdracht invoeren:
   ls /dev/*i2c*
   Je Pi zou moeten reageren met:
   /dev/i2c-1

3. Maak kennis met de 1602 LCD

   In deze tutorial gebruiken we de populaire en vrij eenvoudige 16×2 of 1602 LCD. Het kan 16 karakters per regel weergeven op 2 regels. Elk karakter is gemaakt van een matrix met 5×7 stippen. Het is uitgerust met een achtergrondverlichting voor gemakkelijk lezen. Naast het verzenden van tekst kunnen we dankzij specifieke commando’s instructies aan het display geven, om de achtergrondverlichting bijvoorbeeld in/uit te schakelen.
   
   Het display dat we in deze tutorial gebruiken, is uitgerust met een I2C-module (zwart gedeelte op de foto hieronder). I2C is een communicatieprotocol dat een eenvoudigere verbinding tussen het display en de Raspberry Pi mogelijk maakt. Inderdaad, in plaats van alle pinnen aan de bovenkant van het scherm te moeten bedraden, hoeven we het display alleen met 4 draden op onze Raspberry Pi aan te sluiten.
   
   Elk I2C-apparaat heeft zijn eigen I2C-adres. Vaak is dit een vast adres in het apparaat en verschilt dit van fabrikant tot fabrikant. Als je het adres van je I2C-apparaat niet kent, sluit je het apparaat aan op je Raspberry Pi (zie de volgende stap). Open vervolgens een terminalvenster en voer de volgende opdracht in:
   i2cdetect -y 1
   De uitvoer moet een tabel zijn met de adressen van alle aangesloten apparaten. Als er bijvoorbeeld een ’27’ verschijnt, betekent dit dat het hexadecimale adres van je apparaat ‘0x27’ is.
   
   Als je één van onze kits hebt gekocht, is het hexadecimale adres van het LCD-scherm ‘0x27’. We hebben het I2C-adres van het display nodig om het in onze Python-code in te voegen.
   
   
   Wil je meer informatie over LCD, kijk dan op de webpagina ‘Liquid-crystal display’ van Wikipedia.
   
   Let op! Voordat je begint met het aansluiten van draden op de GPIO-pinnen van je Raspberry Pi, dien je ervoor te zorgen dat je de Pi goed afsluit en de voedingskabel van het bordje hebt verwijderd!

4. Stel de hardware op

   – verbind de GND van het display met een GPIO GND pin (zwarte kabel)
   – verbind de VCC van het display met de 5V pin (rode kabel)
   – verbind de SDA pin van het display met GPIO2 (grijze kabel)
   – verbind de SDC pin van het display met GPIO3 (gele kabel)
   
   

5. Schrijf de code

   Het doel hier is om een kort bericht op ons LCD-scherm weer te geven.
   
   Installeer eerst de bibliotheek
   Om uitgebreid en ingewikkeld codeschrijven te voorkomen, wordt vaak gebruik gemaakt van bibliotheken. Voor ons LCD-scherm zullen we ook een bibliotheek gebruiken. We vonden de meest geschikte bibliotheek op GitHub van Dave Hylands. Omdat deze bestanden uit deze vrij specifieke bibliotheek niet automatisch bij Python worden geleverd, moeten we ze zelf installeren.
   
   Dus voordat we de code schrijven, moeten we de bestanden uploaden naar onze Raspberry Pi. Je kan hier een ZIP-map downloaden met daarin de 2 te installeren bestanden.
   
   Download en pak het bestand uit. Als je deze bewerking op je computer hebt uitgevoerd, upload je de bestanden naar je Raspberry Pi. En als je niet weet hoe je dat moet doen, bekijk dan onze tutorial ‘Hoe bestanden tussen Raspberry Pi en PC uitwisselen‘. Zorg ervoor dat je ze uploadt in dezelfde map als het nieuwe bestand dat we zullen maken voor onze hoofdcode. En verander natuurlijk niet de bestandsnamen van de bibliotheek.
   
   OK, nu de bibliotheek geüpload naar onze Raspberry Pi is, schrijf of plak de volgende code in de IDE::
from lcd_api import LcdApi
from i2c_lcd import I2cLcd
 
I2C_ADDR = 0x27
I2C_NUM_ROWS = 2
I2C_NUM_COLS = 16
 
lcd = I2cLcd(1, I2C_ADDR, I2C_NUM_ROWS, I2C_NUM_COLS)
 
lcd.putstr("Great! It Works!")
lcd.move_to(3,1)
lcd.putstr("freva.com")
   
   
   Wat verklaringen over de code:
   
   from lcd_api import LcdApi : om het eerste bestand uit de LCD-bibliotheek te importeren.
   from i2c_lcd import I2cLcd : om het tweede bestand uit de LCD-bibliotheek te importeren.
   I2C_ADDR = 0x27 : om het I2C-adres van het display in te stellen. Wijzig indien nodig het I2C-adres!
   I2C_NUM_ROWS = 2 : onze display heeft 2 rijen. Wijzig als je display een ander formaat heeft.
   2C_NUM_COLS = 16 : onze display heeft 16 kolommen. Wijzig als je display een ander formaat heeft.
   lcd = I2cLcd(1, I2C_ADDR, I2C_NUM_ROWS, I2C_NUM_COLS) : om het lcd-object te configureren.
   
   In de volgende regels sturen we karakters en geven we instructies aan het display. Twijfel niet om deze te veranderen en zelf te experimenteren.
   lcd.putstr("Great! It Works!") : om tekst naar het display te sturen.
   lcd.move_to(3,1) : om de positie van de cursor te wijzigen (x,y). x : horizontaal verschuiven en y : verticaal verschuiven.
   lcd.putstr("freva.com") : nieuwe tekst verzenden vanaf de nieuwe cursorpositie.

6. Voer het script uit

   Nu is het tijd om je script op te slaan. Zorg ervoor dat je dit Python-bestand in dezelfde map opslaat als de 2 bestanden uit de bibliotheek die je eerder hebt geüpload.
   
   En voordat je het script uitvoert, is het belangrijk om het contrast van je LCD-scherm aan te passen. Als het contrast niet goed is afgesteld, kan het zijn dat je niets ziet verschijnen. Je kan dit aanpassen door met een kleine schroevendraaier aan de blauwe potmeter aan de achterkant van je LCD-scherm te draaien (zie de foto’s hierboven). Zorg ervoor dat de achtergrondverlichting van het scherm is ingeschakeld om het resultaat te zien. Als het contrast van het LCD-scherm goed is afgesteld, zie je de donkere rechthoeken voor de tekens lichtjes verschijnen.
   
   Klik vervolgens op de ‘Run’ knop van de Thonny IDE. Als je alles goed hebt gedaan, zou de tekst zoals in de onderstaande afbeelding moeten verschijnen.
   
   

7. Experimenteer met aanvullende instructies en tekens

   Naast de commando’s die we in de laatste regels van ons script gebruikten, zijn er nog meer mogelijkheden om met het LCD-scherm te communiceren. Als je er meer over wilt weten, neem dan een kijkje op deze Github-webpagina.