Dla niedoświadczonych użytkowników, którzy chcą samodzielnie tworzyć systemy sterowania dla urządzeń zrobotyzowanych lub narzędzi automatyzacji, na rynku usług IT oferowane są różne moduły sprzętowe i ich modyfikacje. Z reguły takie urządzenia mają prostą architekturę z prawem do kopiowania i dołączone do nich oprogramowanie w postaci prostych narzędzi. Takie produkty mogą być używane zarówno niezależnie, jak i połączone z innymi systemami komputerowymi za pomocą interfejsów przewodowych lub bezprzewodowych.
Zalety pracy z wyświetlaczami graficznymi
Wcześniej monochromatyczne wyświetlacze graficzne były szeroko stosowane w produkcji telefonów komórkowych.
Nokia wypuściła ogromną liczbę różnych modeli wyposażonych w taki ekran. Czasy tych telefonów już minęły, ale wyświetlacze nie zniknęły z rynku i nadal są aktywnie wykorzystywane do dziś. Okazały się one niezastąpionymi, a dodatkowo tanimi urządzeniami do wyświetlania informacji tekstowych i graficznych. Wyświetlacze graficzne działają poprzez tworzenie na ekranach matryc punktowych, które podświetlają obraz. Oszczędzają zasoby i czas, jednocześnie wyświetlając dużą ilość informacji i zużywając niewielką ilość energii. Istnieje wiele różnych obszarów, w których można używać urządzeń Nokia 5110: branża fotograficzna, wideo, telewizyjna, medyczna i wiele innych.
Zanim opiszemy, jak podłączyć wyświetlacz Nokia do modułu sprzętowego Arduino, konieczne jest krótkie wprowadzenie do tych urządzeń.
Korzyści z używania Arduino Uno
Stworzono wiele platform i mikrokontrolerów, które są analogiczne do platformy Arduino przedstawionej w tym artykule. Niektóre z tych analogów to BX-24 firmy Netmedia, Parallax Basic Stamp i wiele innych. Skupmy się jednak na Arduino Uno, ponieważ ten konstruktor ma szereg zalet w stosunku do innych kontrolerów. Należy zwrócić na nie uwagę przy wyborze platformy do pracy. Przede wszystkim jest to niski koszt tych urządzeń. Modele z tym oprogramowaniem kosztują mniej niż 45 USD i mogą być budowane ręcznie w razie potrzeby, ponieważ mają dość prostą konstrukcję. Drugą kwestią, na którą warto zwrócić uwagę, jest to, że platformy Arduino mogą działać ze wszystkimi systemami operacyjnymi: Windows, Linux i Macintosh OSX, podczas gdy wszystkie inne są ograniczone do pracy wyłącznie z systemem Windows.
Opis Arduino Uno
Arduino Uno to platforma do tworzenia i programowania różnych urządzeń, która posiada 14 wejść i wyjść cyfrowych, 6 wejść analogowych,kilka złączy (USB, ICSP, zasilanie) oraz przycisk, który ma funkcję restartu urządzenia. Platforma ta posiada wbudowany bezpiecznik, który zapobiega zwarciom i zapewnia bezpieczną pracę z kablem USB. Jest wyzwalany, gdy przez port USB przepływa więcej niż 500 mA prądu. W porównaniu z komputerami typu mainframe, Arduino Uno oddziałuje znacznie ściślej z otaczającym środowiskiem fizycznym. Platforma zbudowana jest na płytce drukowanej i zaprojektowana do współpracy z open source. Mogą z niego korzystać zarówno studenci i amatorzy, jak i profesjonaliści, którzy według własnego uznania mogą rozszerzać i uzupełniać modele oraz swobodnie pracować z open source. Platforma została zaprojektowana w taki sposób, aby w łatwy sposób można było do niej dodawać nowe komponenty. Konstrukcja zakłada wybór przez dewelopera samodzielnego użytkowania urządzenia, dlatego nie jest ono umieszczane w obudowie i nie posiada sztywnego mocowania do instalacji.
Opis wyświetlacza Nokia 5110
Wyświetlacz graficzny Nokia 5110 to budżetowy wyświetlacz monochromatyczny o przekątnej 1,6 , który umożliwia wyświetlanie nie tylko informacji tekstowych, ale także zdjęć. Jego rozdzielczość to 48x84 px, a napięcie, przy którym może pracować wynosi 2,7-5 Q. Informacje są wyświetlane w pionowych blokach o wysokości ośmiu pikseli i szerokości sześciu linii, a każdy kontakt jest oznaczony z tyłu, aby ułatwić użytkownikom ich zlokalizowanie.
Dla pełnego działania wyświetlacza graficznegomusi być podłączony do tablicy. W tym artykule szczegółowo opisano, jak podłączyć telefon Nokia 5110 do Arduino Uno, aby rozpocząć korzystanie z wyświetlacza.
Materiały wymagane do połączenia
-
Wyświetlacz graficzny Nokia 5110;
- Arduino Uno;
- pętla lub siedem przewodów;
- Kabel USB (do podłączenia do komputera), bateria lub zasilacz AC/DC (do zasilania płyty bez pomocy komputera).
Jak podłączyć wyświetlacz graficzny Nokia 5110 do Arduino
1. Pierwszym krokiem jest podłączenie wyświetlacza Nokia 5110 do Arduino. W zestawie z urządzeniem graficznym znajduje się uchwyt na płytkę stykową z ośmioma złączami. Jeśli planujesz użyć płytki drukowanej, „proste nogi” są w porządku. W pozostałych przypadkach warto dokupić konektory pod kątem 90 stopni. Najpierw należy je włożyć do samego wyświetlacza, a następnie podłączyć urządzenie do Arduino.
2. Następnie musisz podłączyć przewody. Najlepiej użyć kabla, ale zwykły drut MGTF również zadziała. Ważne jest, aby wiedzieć, że ten wyświetlacz nie jest zasilany 5 V, ale 3,3 V. Dlatego można bezpiecznie podłączyć 3 V do plusa i uziemienia do minusa. Pozostałe okablowanie podłącza się w określonej kolejności do Arduino i Nokii 5110. Schemat podłączenia wygląda następująco:
- Gnd styk (wspólny przewód) - do masy Arduino (do minusa);
- Bl (moc podświetlenia) - do masy Arduino (do minus);
- Vcc (moc)moduł) - do portu 3,3V na Arduino.
Następnie wszystkie kontakty od prawej do lewej są podłączone do portów:
- Pin 1 (SCLK - impuls do przesyłania informacji) - port cyfrowy D3;
- Pin 2 (SDIN/MOSI - dane) - port cyfrowy D4;
- Pin 3 (D/C - typ danych) - port cyfrowy D5;
- Pin 4 (RST) - port cyfrowy D6;
- Pin 5 (SCE - wybór chipa) - port cyfrowy D7.
Praca z bibliotekami
Aby wyświetlić niezbędne informacje na ekranie urządzenia, musisz załadować bibliotekę. Najlepszą opcją do pracy z informacjami tekstowymi jest program LCD5110_Graph. Już po nazwie można rozpoznać, że ta biblioteka została stworzona specjalnie dla Nokii 5110. Narzędzie można również pobrać z Internetu. Jest dołączony jako archiwum. Rozpakowany plik należy przenieść do folderu Biblioteki. Następnie możesz uruchomić program. W otwartym oknie musisz wybrać „Plik”, przesunąć kursor na „Przykłady”, a następnie wybrać ten, którego potrzebujesz. Gotowy kod pojawi się na ekranie, który jest bardzo czytelny dla użytkowników i elementarny w użyciu. Wszystkie niezbędne informacje można odczytać i edytować, ale ważne jest, aby nie łamać struktury kodu. Różne funkcje biblioteki rozszerzą możliwości pracy z Nokią 5110.
Aby rysunki graficzne były wyświetlane na wyświetlaczu, należy je najpierw narysować w programach graficznych, takich jakjak Adobe Photoshop czy Paint. Gotowy rysunek należy zapisać w formacie BMP (Monochrome Bitmap). Następnie, korzystając z biblioteki, należy przekonwertować rysunek na open source. Po wykonaniu tych czynności na ekranie pojawi się obraz.
To połączenie wyświetlacza Nokia 5110 z Arduino pomoże Ci opanować podstawowe umiejętności pracy z wyświetlaczami graficznymi i nauczyć się programowania obrazów przy użyciu różnych modułów sprzętowych.
