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怀旧并使用带有Arduino的诺基亚84x48 LCD

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资料介绍

描述

诺基亚 5110 是一款适用于多种应用的基本图形 LCD 屏幕。它最初的目的是用作手机屏幕。这个安装在易于焊接的 PCB 上。

安装在 PCB 上的 84x48 诺基亚 5110 LCD。

它使用 PCD8544 控制器，与诺基亚 3310 LCD 中使用的控制器相同。PCD8544 是一款低功耗 CMOS LCD 控制器/驱动器，设计用于驱动 48 行和 84 列的图形显示器。显示器的所有必要功能都在单个芯片中提供，包括片上生成 LCD 电源和偏置电压，从而实现最少的外部组件和低功耗。PCD8544 通过串行总线接口与微控制器接口。它使用 PCD8544 控制器，与诺基亚 3310 LCD 中使用的相同。PCD8544 是一款低功耗 CMOS LCD 控制器/驱动器，设计用于驱动 48 行和 84 列的图形显示器。显示器的所有必要功能都在单个芯片中提供，包括片上生成 LCD 电源和偏置电压，从而实现最少的外部组件和低功耗。PCD8544 通过串行总线接口连接到微控制器。

显示概览

引脚分配

为了与图形 LCD 连接并为其供电，在其上方和下方有两个平行的 8 针接头。

LCD 板背面的引脚排列。

引脚分配表：引脚分配表：

针号| 引脚标签| 引脚功能| 输入输出

1 | VCC | 正电源| 输入
2 | 接地 | 地面 | 输入
3 | SCE | 芯片选择 | 输入
4 | RST | 重置 | 输入
5 | 直流电 | 模式选择 | 输入
6 | DN(MOSI) | 中的串行数据 | 输入
7 | 时钟 | 串行时钟 | 输入
8 | 发光二极管 | LED背光源供应| 输入

电源

LCD 上有两种不同的电源电压。最重要的电源电压 – VCC – 为 LCD 内部的逻辑电路供电。数据表指出这应该在 2.7 和 3.3V 之间。在正常状态下，LCD 会消耗大约 6 或 7mA 电流。

板上的 LED 背光需要第二个电源。如果您要从 PCB 上拆下 LCD （不是您应该或不需要），您会看到这些是最简单形式的背光 - 四个白色 LED 围绕板的边缘间隔开。您可能还会注意到没有任何限流电阻。

从 PCB 上取下 LCD 以显示 4 个 LED 背光。

这意味着您必须小心使用此电压源。要么在“LED”引脚上串联一个限流电阻，要么将电源限制在3.3 V 最大值。LED可以拉很多电流！没有什么可以限制它们，它们将在 3.3 V 时拉出约 100mA。

控制界面

该 LCD 内置了飞利浦 PCD8544 显示控制器，它将原始 LCD 的大量并行接口转换为更方便的串行接口。PCD8544 通过类似于 SPI 的同步串行接口进行控制。有时钟 ( SCLK ) 和数据 ( DN ) 输入线，以及低电平有效片选 ( ??SCE ) 输入。

在这三个串行线路之上，还有另一个输入——D/ C——告诉显示器它接收到的数据是命令还是可显示的数据。

有关命令列表，请查看 PCD8544数据表（第 11 页）的“说明”部分。有说明可以清除显示器、反转像素、关闭电源等等。

硬件组装和连接

集会

要“组装”LCD，您需要在一个（或两个）8 针接头上焊接一些东西。这里有很多选择。为了使 LCD 面包板兼容，可以焊接直或直角公头。

LCD 带有焊接的海峡公头。

否则，可以将电线或其他连接器焊接到显示引脚上。否则，可以将电线或其他连接器焊接到显示引脚上。

挂钩

对于数据传输引脚——SCLK 和 DN(MOSI)——我们将使用 Arduino 的硬件 SPI 引脚，这将有助于实现更快的数据传输。片选 (SCE)、复位 (RST) 和数据/命令 (D/C) 引脚可以连接到任何数字 I/O 引脚。最后，LED 引脚应该连接到支持 PWM 的 Arduino 引脚，这样我们就可以随意调暗背光了。

不幸的是，LCD 的最大输入电压为 3.6V ，所以我们不能直接将标准的 5V Arduino 连接到它。我们需要改变水平。这使我们有一些连接选项：

直接联系

最简单的连接是将 Arduino 引脚直接连接到 LCD。

此设置适用于 5V Arduino，忽略 VCC 和数据线上的 3.6V 限制。有用。但它可能会降低您的液晶显示器的寿命。

电路连接和原理图。

数据引脚连接。

限流电阻

将电阻与数据信号串联是一种廉价且简单的方法，可以为 3.3V 线路添加一些保护。如果你有一个 Arduino Uno（或类似的 5V 'duino）和一些 10kΩ 和 1kΩ 电阻，试试这个：

联播图

引脚的连接方式与上例相同，但每个信号都有一个串联电阻。SCLK、DN、D/C和RST引脚有10kΩ电阻。一个带SCE的1kΩ电阻。并且330Ω电阻保留在引脚 9和LED引脚之间。

电平转换器

如果你能花更多的钱，那么，连接的第三种选择是使用实际的电平转换器在 5V 和 3.3V 之间切换。像双向逻辑电平转换器这样的板非常适合这样的事情。

1 / 2 ? 1 / 2

不幸的是，LCD 有五个 3.3V 信号输入，电平转换器只有四个通道。如果您想将电路保持在单个移位器上，您可以将 RST 永久连接到高电平（通过 10kΩ 电阻器），并通过移位器运行其他信号。您失去了远程重置功能，但其余的控制权仍然存在。

示例代码

硬件全部连接好后，我们就可以上传草图并开始在 LCD 上绘图了！

上传到您的 Arduino 后，草图将首先运行演示 - 一组基本动画和图形功能。首先，我们将在屏幕上绘制一些随机像素（“它充满了星星……”）。然后我们将继续讨论绘制线条、矩形和圆形的示例。通篇都有绘制字符和字符串的例子。最后，演示以对单色漫画的敬意结束，这似乎非常适合这款小型单色 LCD。

1 / 2 ? 1 / 2

这是在屏幕上绘制位图的演示，这是我们可以使用 'duino/LCD 组合完成的更有价值的任务之一。是在屏幕上绘制位图的演示，这是我们可以使用 'duino/LCD 组合完成的更有价值的任务之一。

演示运行后，草图将进入串行回显模式。打开串行监视器（将波特率设置为 9600 bps），然后将内容输入 Arduino。它应该开始将您发送到 LCD 上的所有内容打印出来。

绘制位图

如果上一个演示让您迫不及待地设计自己的 84x48 位图并显示它们，请继续阅读此项目。我将向您展示如何缩放和导入位图，然后将其编译成您的 Arduino 代码并将其发送到 LCD，这样您就可以拥有自己的愚蠢图形。

查找/制作/修改位图

首先，找到您想要打印到 LCD 上的位图图像。84x48 单色像素不会给你很大的空间，但你仍然可以在那里获得一些有趣的东西。这里有一些例子：

1 / 5 ? 1/5

选择图像后，您需要对其进行按摩以使其同时具有单色（2 位颜色）和84 x 48 像素。大多数标准图像编辑器都可以提供帮助。对于 Windows 用户，只需使用Paint即可缩放图像。然后将其保存为单色位图。

将位图转换为数组

下一步是将常规图像文件转换为 504 字节的数组 char 。网络上有许多程序可以帮助解决这个问题。我们推荐LCD 助手。

要在 LCD 助手中加载图像，请转到文件>加载图像。应该会打开图像的预览，确保它的大小正确——宽 84 像素，高 48 像素。还要确保Byte 方向设置为Vertical并且Size endianness设置为Little 。其余默认设置（8 像素/字节等）应该已经正确设置：

1 / 2 ? 1/2

然后转到文件>保存输出以生成临时文本文件。打开该文本文件以查看闪亮的新数组。您需要将数组的类型修改为只是一个字符。还要确保数组具有正确的命名约定（没有破折号，不要以数字开头等）。

导入草图并绘制

创建该数组后，将整个表格复制到您的 Arduino 草图中。

// ...LCD definitions, variables, and bitmap array defined above. 
void setup() 
{ 
 lcdBegin(); // This will setup our pins, and initialize the LCD 
 setContrast(60); // Good values range from 40-60 
 setBitmap(flameBitmap); // flameBitmap should be replaced with the name of your BMP array 
 updateDisplay();  // Update the display to make the array show up. 
} 
void loop() 
{ 
} 
// LCD control and graphics functions defined below...