【雕爺學編程】Arduino動手做（113）---5110液晶屏模塊

37款傳感器與執行器的提法，在網絡上廣泛流傳，其實Arduino能夠兼容的傳感器模塊肯定是不止這37種的。鑒于本人手頭積累了一些傳感器和執行器模塊，依照實踐出真知（一定要動手做）的理念，以學習和交流為目的，這里準備逐一動手嘗試系列實驗，不管成功（程序走通）與否，都會記錄下來---小小的進步或是搞不掂的問題，希望能夠拋磚引玉。

【Arduino】168種傳感器模塊系列實驗（資料代碼+仿真編程+圖形編程）
實驗一百一十三：藍色諾基亞5110屏 LCD液晶屏模塊 兼容3310 LCD

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PCD8544
是一塊低功耗的CMOS LCD 控制驅動器，設計為驅動48 行84 列的圖形顯示。所有必須的顯示功能集成在一塊芯片上，包括LCD 電壓及偏置電壓發生器，只須很少外部元件且功耗小。

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PCD8544 特征
單芯片 LCD 控制/驅動
48 行，84 列輸出
顯示數據 RAM 48*84 位
芯片集成：
——LCD 電壓發生器（也可以使用外部電壓供應）
——LCD偏置電壓發生器
——振蕩器不需要外接元件（也可以使用外部時鐘）
外部 RES（復位）輸入引腳
串行界面最高 4.0Mbits/S
CMOS 兼容輸入
混合速率：48
邏輯電壓范圍 VDD 到 VSS：2.7V~3.3V
顯示電壓范圍 VLCD 到 VSS：
——6.0~8.5V LCD內部電壓發生器（充許電壓發生器）
——6.0~9.0V LCD 外部電壓供應（電壓發生器關閉）
低功耗，適用于電池供電系統
關于 VLCD的溫度補償
使用溫度范圍：-25~70℃

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這塊屏原來是20多年前發布的諾基亞5110手機的屏幕

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5110液晶屏模塊特點

●84x48 的點陣LCD，可以顯示4 行漢字，

●采用串行接口與主處理器進行通信，接口信號線數量大幅度減少，包括電源和地在內的信號線僅有8條。支持多種串行通信協議（如AVR 單片機的ＳＰI、MCS51 的串口模式０等），傳輸速率高達4Mbps，可全速寫入顯示數據，無等待時間。

●可通過導電膠連接模塊與印制版，而不用連接電纜，用模塊上的金屬鉤可將模塊固定到印制板上，因而非常便于安裝和更換。

●LCD 控制器／驅動器芯片已綁定到LCD 晶片上，模塊的體積很小。

●采用低電壓供電，正常顯示時的工作電流在200μA 以下，且具有掉電模式。

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5110液晶屏模塊底板為本站設計，四角有定位孔，同時提供上下兩排接線端口，排列如下：
RST ——復位
CE —— 片選
DC —— 數據/指令選擇
DIN —— 串行數據線
CLK —— 串行時鐘線
VCC —— 電源輸入（3.3v和5v均可，經過實驗驗證，沒有問題）
BL —— 背光控制端
GND —— 地線
接口為串行SPI接口

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工作原理
利用PC上的16×16點陣漢字庫，提取后將點陣文件存入ROM，直接利用PC中漢字內碼作為單片機系統的編碼（不再形成新的漢字編碼）。在數字電路中，所有的數據都是以0和1保存的，對LCD控制器進行不同的數據操作，可以得到不同的結果。對于顯示英文操作，由于英文字母種類很少，只需要8位（一字節）即可。而對于中文，常用卻有6000以上，將ASCII表的高128個很少用到的數值以兩個為一組來表示漢字，即漢字的內碼。而剩下的低128位則留給英文字符使用，即英文的內碼。那么，得到了漢字的內碼后，還僅是一組數字，那又如何在屏幕上去顯示呢？這就涉及到文字的字模，字模雖然也是一組數字，但它的意義卻與數字的意義有了根本的變化，它是用數字的各位信息來記載英文或漢字的形狀，如英文的“A”在字模的記載方式如圖

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14.jpg

Arduino接線示意圖

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Arduino實驗開源代碼

/*

【Arduino】168種傳感器模塊系列實驗（資料代碼+仿真編程+圖形編程）

實驗一百一十三：藍色諾基亞5110屏 LCD液晶屏模塊 兼容3310 LCD 

1、安裝“LCD5110_Basic”庫（下載鏈接 http://www.rinkydinkelectronics. ... e=LCD5110_Basic.zip）

2、項目測試 ：點亮模塊

3、模塊接線

Nokia 5110  Arduino

RST               6

CE                 7

DC                5

DIN              4

CLK              3

VCC            5V

BL              3V3

GND         GND

*/



#include <LCD5110_Basic.h>

LCD5110 myGLCD(3,4,5,6,7);

extern uint8_t SmallFont[];

extern uint8_t MediumNumbers[];

extern uint8_t BigNumbers[];



void setup(){

  myGLCD.InitLCD(); //Intializing LCD

  myGLCD.setContrast(69);//調整對比度0-127

}



void loop(){

  myGLCD.setFont(SmallFont);

  myGLCD.print("Hello World",CENTER,16);

  delay(1000);

  myGLCD.clrScr();

}



<LCD5110_Basic.h>常用函數

LCD5110(SCK,MOSI,DC,RST,CS);//設置引腳

Usage: LCD5110 myGLCD(8,9,10,11,12);

InitLCD([contrast]);//初始化

Usage:myGLCD.initLCD();

setContrast(contrast);//設置對比度（0-127）

Usage:myGLCD.setContrast(70);

enableSleep();//設置睡眠狀態

Usage:myGLCD.enableSleep();

disableSleep();//關閉睡眠狀態

Usage:myGLCD.disableSleep();

clrScr();//清屏

Usage:myGLCD.clrScr();

clrRow(row[,start_x[,end_x]]);//清除行的一部分或者整行

Usage:myGLCD.clrRow(5，42);

invert(mode);//倒置

Usage:myGLCD.invert(true);

print(st,x,y);//顯示字符串

Usage:myGLCD.print("Hello Wrold", CENTER, 0);

printNumI(num,x,y[,length[,filler]]);//顯示整數

Usage:myGLCD.printNumI(num, CENTER, 0);

printNumF(num,dec,x,y[,divider[,length[,filler]]]);//顯示小數

Usage:myGLCD.printNumF(num, 3,CENTER, 0);

setFont(fontname);//設置字體大小

Usage:myGLCD.setFont(SmallFont);

drawBitmap(x,y,data,sx,sy);//用于顯示自定義字符

Usage:myGLCD.drawBitmap(0,0,bitmap,32,32);

Arduino實驗場景圖

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Arduino實驗開源代碼之二

/*

【Arduino】168種傳感器模塊系列實驗（資料代碼+仿真編程+圖形編程）

實驗一百一十三：藍色諾基亞5110屏 LCD液晶屏模塊 兼容3310 LCD 

1、安裝 "U8glib.h"庫-工具-管理庫-搜索-安裝

2、項目測試 ：簡易數字示波器（顯示X\Y坐標體系）

3、模塊接線

Nokia 5110  Arduino

RST  6

CE  7

DC  5

DIN  4

CLK  3

VCC  5V

BL  3V3

GND  GND

*/

#include "U8glib.h"

int x,y; int Buffer[84];

U8GLIB_PCD8544 u8g(3, 4, 99, 5, 6);

// SPI Com: SCK = 3, MOSI = 4, CS = 接地, dc = 5, Reset = 6

void setup()

{

  analogReference(INTERNAL); //ADC使用單片機內部1.1V基準

  u8g.setContrast(100);//設置對比度0-255

}

void loop()

{

for(x = 0;x < 84;x++)  //信號采樣

    Buffer[x] = 47-(analogRead(A0)>>4);

    u8g.firstPage();  //清屏

    do          //顯示

    {

    for(x = 0;x < 83;x++)

    u8g.drawLine(x,Buffer[x],x,Buffer[x+1]);  //畫相鄰兩點連線

    u8g.drawLine(42,0,42,47);  // 畫x坐標軸

    u8g.drawLine(0,24,84,24); // 畫y坐標軸

    for(x=2;x<84;x+=8)      //畫x坐標軸刻度

    u8g.drawLine(x,23,x,25);

    for(x=0;x<48;x+=8)      //畫y坐標軸刻度

    u8g.drawLine(41,x,43,x);  

    u8g.drawFrame(0,0,84,48); //畫邊框  

    }

    while(u8g.nextPage( ));

    delay(1000);

}

Arduino實驗場景圖

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Arduino實驗開源代碼之三

/*

【Arduino】168種傳感器模塊系列實驗（資料代碼+仿真編程+圖形編程）

實驗一百一十三：藍色諾基亞5110屏 LCD液晶屏模塊 兼容3310 LCD 

1、安裝“LCD5110_Basic”庫（下載鏈接 http://www.rinkydinkelectronics. ... e=LCD5110_Basic.zip）

2、項目測試 ：嘗試輸出漢字“國慶快樂”

3、模塊接線

Nokia 5110  Arduino

RST                 6

CE                   7

DC                  5

DIN                4

CLK                3

VCC               5V

BL                3V3

GND           GND

*/



int LCD_CE=7;

int LCD_RST=6;

int SCLK=3;

int SDIN=4;

int LCD_DC=5;

//****************************定義ASCII字符**********************//

/**********************************

6 x 8 font

1 pixel space at left and bottom

index = ASCII - 32

***********************************/

const unsigned char font6x8[][6] =

{

  { 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 },  // sp

  { 0x00, 0x00, 0x00, 0x2f, 0x00, 0x00 },  // !

  { 0x00, 0x00, 0x07, 0x00, 0x07, 0x00 },  // "

  { 0x00, 0x14, 0x7f, 0x14, 0x7f, 0x14 },  // #

  { 0x00, 0x24, 0x2a, 0x7f, 0x2a, 0x12 },  // $

  { 0x00, 0x62, 0x64, 0x08, 0x13, 0x23 },  // %

  { 0x00, 0x36, 0x49, 0x55, 0x22, 0x50 },  // &

  { 0x00, 0x00, 0x05, 0x03, 0x00, 0x00 },  // '

  { 0x00, 0x00, 0x1c, 0x22, 0x41, 0x00 },  // (

  { 0x00, 0x00, 0x41, 0x22, 0x1c, 0x00 },  // )

  { 0x00, 0x14, 0x08, 0x3E, 0x08, 0x14 },  // *

  { 0x00, 0x08, 0x08, 0x3E, 0x08, 0x08 },  // +

  { 0x00, 0x00, 0x00, 0xA0, 0x60, 0x00 },  // ,

  { 0x00, 0x08, 0x08, 0x08, 0x08, 0x08 },  // -

  { 0x00, 0x00, 0x60, 0x60, 0x00, 0x00 },  // .

  { 0x00, 0x20, 0x10, 0x08, 0x04, 0x02 },  // /

  { 0x00, 0x3E, 0x51, 0x49, 0x45, 0x3E },  // 0

  { 0x00, 0x00, 0x42, 0x7F, 0x40, 0x00 },  // 1

  { 0x00, 0x42, 0x61, 0x51, 0x49, 0x46 },  // 2

  { 0x00, 0x21, 0x41, 0x45, 0x4B, 0x31 },  // 3

  { 0x00, 0x18, 0x14, 0x12, 0x7F, 0x10 },  // 4

  { 0x00, 0x27, 0x45, 0x45, 0x45, 0x39 },  // 5

  { 0x00, 0x3C, 0x4A, 0x49, 0x49, 0x30 },  // 6

  { 0x00, 0x01, 0x71, 0x09, 0x05, 0x03 },  // 7

  { 0x00, 0x36, 0x49, 0x49, 0x49, 0x36 },  // 8

  { 0x00, 0x06, 0x49, 0x49, 0x29, 0x1E },  // 9

  { 0x00, 0x00, 0x36, 0x36, 0x00, 0x00 },  // :

  { 0x00, 0x00, 0x56, 0x36, 0x00, 0x00 },  // ;

  { 0x00, 0x08, 0x14, 0x22, 0x41, 0x00 },  // <

  { 0x00, 0x14, 0x14, 0x14, 0x14, 0x14 },  // =

  { 0x00, 0x00, 0x41, 0x22, 0x14, 0x08 },  // >

  { 0x00, 0x02, 0x01, 0x51, 0x09, 0x06 },  // ?

  { 0x00, 0x32, 0x49, 0x59, 0x51, 0x3E },  // @

  { 0x00, 0x7C, 0x12, 0x11, 0x12, 0x7C },  // A

  { 0x00, 0x7F, 0x49, 0x49, 0x49, 0x36 },  // B

  { 0x00, 0x3E, 0x41, 0x41, 0x41, 0x22 },  // C

  { 0x00, 0x7F, 0x41, 0x41, 0x22, 0x1C },  // D

  { 0x00, 0x7F, 0x49, 0x49, 0x49, 0x41 },  // E

  { 0x00, 0x7F, 0x09, 0x09, 0x09, 0x01 },  // F

  { 0x00, 0x3E, 0x41, 0x49, 0x49, 0x7A },  // G

  { 0x00, 0x7F, 0x08, 0x08, 0x08, 0x7F },  // H

  { 0x00, 0x00, 0x41, 0x7F, 0x41, 0x00 },  // I

  { 0x00, 0x20, 0x40, 0x41, 0x3F, 0x01 },  // J

  { 0x00, 0x7F, 0x08, 0x14, 0x22, 0x41 },  // K

  { 0x00, 0x7F, 0x40, 0x40, 0x40, 0x40 },  // L

  { 0x00, 0x7F, 0x02, 0x0C, 0x02, 0x7F },  // M

  { 0x00, 0x7F, 0x04, 0x08, 0x10, 0x7F },  // N

  { 0x00, 0x3E, 0x41, 0x41, 0x41, 0x3E },  // O

  { 0x00, 0x7F, 0x09, 0x09, 0x09, 0x06 },  // P

  { 0x00, 0x3E, 0x41, 0x51, 0x21, 0x5E },  // Q

  { 0x00, 0x7F, 0x09, 0x19, 0x29, 0x46 },  // R

  { 0x00, 0x46, 0x49, 0x49, 0x49, 0x31 },  // S

  { 0x00, 0x01, 0x01, 0x7F, 0x01, 0x01 },  // T

  { 0x00, 0x3F, 0x40, 0x40, 0x40, 0x3F },  // U

  { 0x00, 0x1F, 0x20, 0x40, 0x20, 0x1F },  // V

  { 0x00, 0x3F, 0x40, 0x38, 0x40, 0x3F },  // W

  { 0x00, 0x63, 0x14, 0x08, 0x14, 0x63 },  // X

  { 0x00, 0x07, 0x08, 0x70, 0x08, 0x07 },  // Y

  { 0x00, 0x61, 0x51, 0x49, 0x45, 0x43 },  // Z

  { 0x00, 0x00, 0x7F, 0x41, 0x41, 0x00 },  // [

  { 0x00, 0x55, 0x2A, 0x55, 0x2A, 0x55 },  // 55

  { 0x00, 0x00, 0x41, 0x41, 0x7F, 0x00 },  // ]

  { 0x00, 0x04, 0x02, 0x01, 0x02, 0x04 },  // ^

  { 0x00, 0x40, 0x40, 0x40, 0x40, 0x40 },  // _

  { 0x00, 0x00, 0x01, 0x02, 0x04, 0x00 },  // '

  { 0x00, 0x20, 0x54, 0x54, 0x54, 0x78 },  // a

  { 0x00, 0x7F, 0x48, 0x44, 0x44, 0x38 },  // b

  { 0x00, 0x38, 0x44, 0x44, 0x44, 0x20 },  // c

  { 0x00, 0x38, 0x44, 0x44, 0x48, 0x7F },  // d

  { 0x00, 0x38, 0x54, 0x54, 0x54, 0x18 },  // e

  { 0x00, 0x08, 0x7E, 0x09, 0x01, 0x02 },  // f

  { 0x00, 0x18, 0xA4, 0xA4, 0xA4, 0x7C },  // g

  { 0x00, 0x7F, 0x08, 0x04, 0x04, 0x78 },  // h

  { 0x00, 0x00, 0x44, 0x7D, 0x40, 0x00 },  // i

  { 0x00, 0x40, 0x80, 0x84, 0x7D, 0x00 },  // j

  { 0x00, 0x7F, 0x10, 0x28, 0x44, 0x00 },  // k

  { 0x00, 0x00, 0x41, 0x7F, 0x40, 0x00 },  // l

  { 0x00, 0x7C, 0x04, 0x18, 0x04, 0x78 },  // m

  { 0x00, 0x7C, 0x08, 0x04, 0x04, 0x78 },  // n

  { 0x00, 0x38, 0x44, 0x44, 0x44, 0x38 },  // o

  { 0x00, 0xFC, 0x24, 0x24, 0x24, 0x18 },  // p

  { 0x00, 0x18, 0x24, 0x24, 0x18, 0xFC },  // q

  { 0x00, 0x7C, 0x08, 0x04, 0x04, 0x08 },  // r

  { 0x00, 0x48, 0x54, 0x54, 0x54, 0x20 },  // s

  { 0x00, 0x04, 0x3F, 0x44, 0x40, 0x20 },  // t

  { 0x00, 0x3C, 0x40, 0x40, 0x20, 0x7C },  // u

  { 0x00, 0x1C, 0x20, 0x40, 0x20, 0x1C },  // v

  { 0x00, 0x3C, 0x40, 0x30, 0x40, 0x3C },  // w

  { 0x00, 0x44, 0x28, 0x10, 0x28, 0x44 },  // x

  { 0x00, 0x1C, 0xA0, 0xA0, 0xA0, 0x7C },  // y

  { 0x00, 0x44, 0x64, 0x54, 0x4C, 0x44 },  // z

  { 0x14, 0x14, 0x14, 0x14, 0x14, 0x14 }  // horiz lines

};

static const byte hanzi12x16[][24]={

{0x00,0x00,0xFC,0x02,0x8A,0xF2,0x8A,0x8A,0x0A,0x02,0xFC,0x00,

0x00,0x00,0x3F,0x28,0x28,0x2F,0x28,0x2B,0x2C,0x20,0x1F,0x00}/*"國"0*/

,{0x00,0x00,0xF8,0x88,0x88,0x88,0xFC,0x88,0x88,0x88,0x88,0x00,

0xC0,0x38,0x87,0x40,0x20,0x18,0x07,0x06,0x18,0x20,0x40,0x00}/*"慶"1*/

,{0x00,0xE0,0xFE,0x20,0x40,0x10,0xFE,0x12,0x10,0xF0,0x00,0x00,

0x00,0x00,0x7F,0x80,0x40,0x31,0x0F,0x06,0x19,0x21,0x41,0x00}/*"快"2*/

,{0x00,0x00,0xF8,0x88,0x84,0x84,0xF4,0x84,0x84,0x80,0x80,0x00,

0x00,0x20,0x11,0x0C,0x00,0x40,0x7F,0x00,0x04,0x18,0x30,0x00}/*"樂"3*/

};

/************************LCD初始化函數********************************/  

void LCD_init(void)

{

  //先設置為輸出

    pinMode(SCLK,OUTPUT);

    pinMode(SDIN,OUTPUT);

    pinMode(LCD_DC,OUTPUT);

    pinMode(LCD_CE,OUTPUT);

    pinMode(LCD_RST,OUTPUT);

  // 產生一個讓LCD復位的低電平脈沖

    digitalWrite( LCD_RST, LOW);

    delayMicroseconds(1);

    digitalWrite( LCD_RST, HIGH);

  // 關閉LCD

    digitalWrite( LCD_CE, LOW);

    delayMicroseconds(1);

  // 使能LCD

    digitalWrite( LCD_CE, HIGH); //LCD_CE = 1;

    delayMicroseconds(1);

  LCD_write_byte(0x21, 0); // 使用擴展命令設置LCD模式

  LCD_write_byte(0xc8, 0); // 設置偏置電壓

  LCD_write_byte(0x06, 0); // 溫度校正

  LCD_write_byte(0x13, 0); // 1:48

  LCD_write_byte(0x20, 0); // 使用基本命令

  LCD_clear();        // 清屏

  LCD_write_byte(0x0c, 0); // 設定顯示模式，正常顯示

  // 關閉LCD

  digitalWrite( LCD_CE, LOW);  //LCD_CE = 0;

}

/************************LCD清屏函數*******************************/

void LCD_clear(void)

{

  unsigned int i;

  LCD_write_byte(0x0c, 0);  

  LCD_write_byte(0x80, 0);

  for (i=0; i<504; i++)

    {

      LCD_write_byte(0, 1);

    }  

}

/*************************設置字符位置函數**************************/

void LCD_set_XY(unsigned char X, unsigned char Y)

{

  LCD_write_byte(0x40 | Y, 0);// column

  LCD_write_byte(0x80 | X, 0);// row

}

/*************************ASCII字符顯示函數*************************/

void LCD_write_char(unsigned char c)

{

  unsigned char line;

  c -= 32;

  for (line=0; line<6; line++)

  {

      LCD_write_byte(font6x8[c][line], 1);

  }

}

/*******************************************************************/

/*-------------------------------------------------

LCD_write_english_String  : 英文字符串顯示函數

輸入參數：*s    ：英文字符串指針；

      X、Y  : 顯示字符串的位置,x 0-83 ,y 0-5

--------------------------------------------------*/

void LCD_write_english_string(unsigned char X,unsigned char Y,char *s)

{

  LCD_set_XY(X,Y);

  while (*s)  

  {

    LCD_write_char(*s);

    s++;

  }

}

/******************************************************************/

/*---------------------------------------------

LCD_write_byte  : 寫數據到LCD

輸入參數：data  ：寫入的數據；

      command ：寫數據/命令選擇；

---------------------------------------------*/

void LCD_write_byte(unsigned char dat, unsigned char command)

{

  unsigned char i;

  digitalWrite( LCD_CE, LOW); // 使能LCD_CE = 0

  if (command == 0)

  {

    digitalWrite( LCD_DC, LOW);// 傳送命令 LCD_DC = 0;

  }

  else

  {

    digitalWrite( LCD_DC, HIGH);// 傳送數據LCD_DC = 1;

  }

  for(i=0;i<8;i++)

  {

    if(dat&0x80)

    {

      digitalWrite( SDIN, HIGH);//SDIN = 1;

    }

  else

  {

    digitalWrite( SDIN, LOW);//SDIN = 0;

    }

  digitalWrite( SCLK, LOW);//SCLK = 0;

  dat = dat << 1;

  digitalWrite( SCLK, HIGH);//SCLK = 1;

  }

  digitalWrite( LCD_CE, HIGH);//LCD_CE = 1;

}

/******************************************************************/

/*---------------------------------------------

void LCD_write_hanzi  : 漢字顯示子函數

輸入參數：row ：寫入漢字列 page ：寫入漢字行 row ：寫入漢字  ；

---------------------------------------------*/  

void LCD_write_hanzi(unsigned char row, unsigned char page,unsigned char dd) //row:列 page:頁 dd:字符

{

      unsigned char i;      

      LCD_set_XY(row*8, page);// 列，頁

      for(i=0; i<12;i++)

      {

          LCD_write_byte(hanzi12x16[dd],1);

      }

      

  LCD_set_XY(row*8, page+1);// 列，頁

      for(i=12; i<24;i++)

      {

          LCD_write_byte(hanzi12x16[dd],1);

      }      

}

void setup()

{

  LCD_init();//初始化液晶    

  LCD_clear();

  delay(10) ;

}

void loop()

{

  LCD_write_hanzi(2,0,0) ;

  LCD_write_hanzi(4,0,1) ;

  LCD_write_hanzi(6,0,2) ;

  LCD_write_hanzi(8,0,3) ;

  delay(1000) ;

}

Arduino實驗場景圖

18.jpg
19.jpg

實驗開源圖形編程

21.jpg
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