Как подключить дисплей от нокиа к ардуино

Обновлено: 04.07.2024

1 Схема подключения ЖК экрана Nokia 5110 к Arduino

Будьте внимательны, некоторые модификации экрана имеют другую нумерацию выводов. Также на некоторых модификациях экрана вывод подсветки подключается к GND, а не Vcc.

Заказать недорого экран Nokia 5110 можно, например, в Китае.

2 Библиотека для работы с LCD дисплеем Nokia 5110

Для работы с этим LCD экраном написано много библиотек. Предлагаю воспользоваться вот этой библиотекой. Скачаем и разархивируем скачанный файл в директорию Arduino IDE/libraries/.

Библиотека поддерживает следующие возможности.

Функция	Назначение
LCD5110(SCK, MOSI, DC, RST, CS)	объявление ЖК экрана с указанием соответствия пинам Arduino;
InitLCD([contrast])	инициализация дисплея 5110 с опциональным указанием контрастности (0-127), по умолчанию используется значение 70;
setContrast(contrast)	задаёт контрастность (0-127);
enableSleep()	переводит экран в спящий режим;
disableSleep()	выводит экран из спящего режима;
clrScr()	очищает экран;
clrRow(row, [start], [end])	очистка выбранной строки номер row, от позиции start до end;
invert(true), invert(false)	включение и выключение инверсии содержимого LCD экрана;
print(string, x, y)	выводит строку символов с заданными координатами; вместо x-координаты можно использовать LEFT, CENTER и RIGHT; высота стандартного шрифта 8 точек, поэтому строки должны идти с интервалами через 8;
printNumI(num, x, y, [length], [filler])	вывести целое число на экран на заданной позиции (x, y); length – желаемая длина числа; filler – символ для заполнения «пустот», если число меньше желаемой длины; по умолчанию это пустой пробел " ";
printNumF(num, dec, x, y, [divider], [length], [filler])	вывести число с плавающей запятой; dec – число знаков после запятой; divider – знак десятичного разделителя, по умолчанию точка ".";
setFont(name)	выбрать шрифт; встроенные шрифты называются SmallFont и TinyFont; вы можете определить свои шрифты в скетче;
invertText(true), invertText(false)	инверсия текста вкл./выкл.;
drawBitmap(x, y, data, sx, sy)	вывести картинку на экран по координатам x и y; data – массив, содержащий картинку; sx и sy – ширина и высота рисунка.

3 Скетч для вывода текста на ЖК экран Nokia 5110

Напишем такой скетч.

Сначала подключаем библиотеку, затем объявляем экземпляр класса LCD5110 с назначением выводов. В процедуре setup() инициализируем ЖК экран. В процедуре loop() очищаем экран и пишем маленьким шрифтом произвольный текст, под ним – средним шрифтом выводим счётчик секунд.

Вывод текстовых данных на LCD экран Nokia 5110 с помощью Arduino

4 Скетч для вывода изображения на ЖК экран Nokia 5110

Давайте к тексту на экране добавим картинку. Для этого подготовим монохромное изображение, которое хотим вывести на экран Nokia 5110. Помните, что разрешение экрана Nokia 5110 составляет 48 на 84 точек, и картинка должна быть не больше. Воспользуемся онлайн-инструментом для преобразования изображения в массив битов. Скачаем полученный файл с расширением "*.c" и добавим его к проекту через меню: Эскиз Добавить файл… или просто поместим файл в директорию скетча, а затем перезагрузим среду разработки Arduino IDE.

Добавление файла к проекту Arduino

Дополним наш скетч работой с изображением.

Теперь нужно в коде программы объявить массив с данными изображения (у меня в коде это строка extern uint8_t mysymb[];, а в файле изображения массив называется mysymb[]), а затем используем функцию drawBitmap() для вывода изображения в нужном месте экрана.

Загрузим скетч в Arduino. Теперь текст сменяется картинкой, и счётчик каждый раз увеличивает своё значение.

Вывод изображения на ЖК экран Nokia 5110 с помощью Arduino

В этом уроке мы соединим плату Ардуино и экран Nokia 5110, а затем выведем на дисплей данные датчика DHT22.

Комплектующие

Мы собираемся связать ЖК-дисплей Nokia 5110 и Arduino. Вы изучите интерфейс Nokia 5110 Arduino с помощью двух примеров.

Во-первых, мы просто покажем некоторые данные на экране, а во втором примере мы будем читать с датчика температуры и влажности DHT22 показатели и покажем их на ЖК-экране Nokia 5110.

Nokia 5110 LCD - отличный выбор для отображения данных. Это дешевле обычных ЖК и его очень легко использовать с микроконтроллерами. Вам просто нужно подключить несколько проводов и всё готово к работе.

Для подключения Nokia 5110 к Ардуино нам нужны будут сам экран с микроконтроллером и еще ряд деталей.

Nokia 5110 LCD × 1
Многооборотный прецизионный потенциометр - 1 кОм (25 витков) × 1
Резистор 10 кОм × 4
Резистор 1 кОм × 1
Резистор 330 Ом × 1
Перемычки × 1
Макет (универсальный) × 1

Дополнительно нам понадобится программное обеспечение в виде Arduino IDE, с которым вы скорее всего знакомы.

Распиновка Nokia 5110

Выводы Nokia 5110 LCD выглядит следующим образом:

Пример №1

В первом примере мы просто отобразим данные на ЖК-дисплее Nokia 5110. Принципиальная схема для соединения Nokia 5110 и Arduino показана ниже.

Схема соединения

Для работы Nokia 5110 LCD требуется 3,3 В, поэтому нам придется использовать резисторы для преобразования 5 В в 3,3 В. Если вы будете работать с Nokia 5110 без резисторов, экран будет работать, но срок службы ЖК-дисплея сократится.

Подключите контакт 1 (контакт RST) к контакту 6 Arduino через резистор 10 кОм.
Подключите контакт 2 (контакт SCE) к контакту 7 Arduino через резистор 1 кОм.
Подсоедините контакт 3 (контакт D/C) к контакту 5 Arduino через резистор 10 кОм.
Подсоедините контакт 4 (DIN контакт) к контакту 4 Arduino через резистор 10 кОм.
Подсоедините контакт 5 (контакт CLK) к контакту 3 Arduino через резистор 10 кОм.
Подсоедините контакт 6 (контакт VCC) к контакту 3,3 В Arduino.
Подсоедините контакт 7 (светодиодный контакт) к среднему контакту потенциометра 1 кОм через резистор 330 Ом и подключите два других контакта к VCC и заземлению.
Подсоедините контакт 8 (контакт GND) к заземлению Arduino.

Подключенный потенциометр используется для увеличения или уменьшения подсветки ЖК-дисплея. Вы можете подключить его к 3,3 В, если хотите, чтобы подсветка всегда была сильной, или вы можете подключить его к заземлению, если вы не хотите иметь подсветку.

Скачайте библиотеку Nokia 5110 ниже.

Сам код первого примера:

Затем в функции setup (настройка) мы установили разрешение для Nokia 5110 LCD. ЖК-дисплей Nokia5110 имеет разрешение 84х48, поэтому мы установили разрешение 84х48 в Arduino IDE.

Пример №2

Во втором примере мы подключим датчик температуры и влажности DHT22 к Arduino и с помощью DHT22 будем считывать температуру, влажность и тепловой индекс. Затем мы покажем эти данные на ЖК-дисплее Nokia 5110. Принципиальная схема интерфейса Nokia 5110, Arduino и DHT22 приведена ниже.

Схема соединения

Соединения ЖК-дисплея Nokia 5110 с Arduino описаны в первом примере. Соедините контакты датчика DHT22 с Arduino, как показано на схеме выше:

Контакт 1 DHT22 на 5В Arduino.
Контакт 2 DHT22 к контакту 8 Arduino.
Контакт 4 DHT22 к контакту заземления Arduino.

Если вы хотите узнать больше о взаимодействии DHT с Arduino, прочитайте наш урок Датчик температуры и влажности DHT22.

Скачайте библиотеки Nokia 5110 и DHT ниже.

Код для второго примера ниже:

Прежде всего, мы включили библиотеки для Nokia 5110 LCD и датчика температуры и влажности DHT22. После этого мы инициализировали контакт 8 для DHT22 (DHTPIN 8) и определили тип датчика DHT. Также доступны другие модели датчиков DHT, но мы использовали DHT22 из-за его высокой точности. Затем мы объявили переменную «lcd» типа PCD8544 для ЖК-дисплея и переменную «dht» типа DHT для датчика DHT22.

Затем в функции настройки setup мы установили разрешение для Nokia 5110 LCD. ЖК-дисплей Nokia5110 имеет разрешение 84х48, поэтому мы установили разрешение 84х48 в Arduino IDE. После этого мы начали получать данные с датчика DHT22 с помощью команды dht.begin().

В функции цикла loop мы читаем значения влажности, температуры и индекса тепла из DHT22 и сохраняем в переменных. В конце мы напечатали их на ЖК-экране Nokia 5110.

На этом урок можно считать завершенным. Теперь вы вкратце понимаете как подключать дисплеи от Nokia к Arduino.

Сегодня я расскажу как подключать дисплей от некогда очень известного телефона НОКИА – 5110.
Мы научимся выводить текст и рисовать различную графику.
Вот примеры того, что будет в этом уроке.
Для подключения к Ардуино была написана библиотека, а для отображения кириллицы создан русификатор.
Он переводит UTF-8 в Windows-1251. Вот его мы и сможем увидеть на экране.
Нам потребуется две библиотеки от компании Adafruit

Adafruit_GFX
Вторая, Adafruit_PCD8544

Для подключения у него 8 посадочных мест, как сверху, так и снизу. Это сделано для удобства расположения дисплея в устройствах.

В комплекте так же идут штырьки для распайки.
На этом экране можно выводить как графику, так и просто текст или цифры. Очень простое подключение к платам Ардуино.

Важно не забыть, что питание дисплея 3,3 вольта. НЕ 5 ВОЛЬТ.
Тоже относится и для питания подсветки дисплея.

Подключение оставшихся выводов так же рассчитано на питание 3,3 вольта.
Я уже давно использую такие дисплеи и у меня на канале есть несколько видео где показаны разные устройства с выводом информации на Nokia-5110.
Подключаю напрямую к выводам Ардуино, БЕЗ РЕЗИСТОРОВ, и всё работает уже долгое время. Как будете делать вы я не знаю.
Можете подключать через дополнительные резисторы, или использовать преобразователи, которые получая на вход 5 вольт преобразуют его в 3,3 вольта.

Есть различные варианты дисплеев. Например, отличаются по цветам платы. Если у вас красная плата, и вывод обозначается как LIGHT - то он подключается к + 3,3 вольта.
Если синяя, и вывод обозначается как BL - то он подключается к земле.
Но лучше уточнить у продавца. Всегда могут быть исключения.

Так же я всегда устанавливаю подстроечный резистор на 10 кОм, чтобы регулировать яркость дисплея вручную. Вывод подсветки подключается к центральному контакту резистора, а два крайних – это +3,3 и GND.

Теперь давайте попробуем загрузить скетч из примера библиотеки и посмотрим, как он работает. Это довольно сложный пример для того, чтобы обучаться.
Я в своих примерах показываю, как сделать проще.

Adafruit_PCD8544 display = Adafruit_PCD8544(7, 6, 5, 4, 3);

void setup() display.begin();
display.setContrast(50); // установка контраста
display.clearDisplay();
>

void loop() display.setTextSize(1); // размер шрифта 1
display.setTextColor(BLACK); // цвет текста темный
display.println("Hello, world!"); // отображаем надпись
display.setTextSize(2); // увеличиваем шрифт на 1
display.println(random(1,10000)); // выводим число от 1 до 10000
display.setTextSize(3);
display.print(random(1,10000));
display.display();
delay(1000); // задержка в секунду
display.clearDisplay(); // очищаем дисплей
>

Теперь попробуем вывести русский текст.
Загружаем скетч-2

Adafruit_PCD8544 display = Adafruit_PCD8544(7, 6, 5, 4, 3);

void setup() display.begin();
display.cp437(true);
display.setContrast(50); // установка контраста
display.clearDisplay();
>

void loop() display.clearDisplay();
// Рисуем квадрат
display.drawRect(0, 0, 84, 48, BLACK); // отступ - Слева Сверху Ширина Высота

display.setTextSize(2); // размер шрифта 2
display.setTextColor(BLACK); // цвет текста чёрный
display.setCursor(8,5); // Устанавливаем курсор в то место откуда будем писать Лево-Верх
display.println(utf8rus("Привет"));
display.setTextSize(2); // размер шрифта 2
display.setTextColor(BLACK); // цвет текста чёрный
display.setCursor(8,25);
display.println(utf8rus("народ!"));

display.display();
delay(1000); // задержка в секунду
display.clearDisplay(); // очищаем дисплей
>

/* Функция перевода UTF-8 to Windows-1251 */
String utf8rus(String source)
int i,k;
String target;
unsigned char n;
char m[2] = < '0', '\0' >;

k = source.length(); i = 0;

while (i < k) n = source[i]; i++;

if (n >= 0xC0) switch (n) case 0xD0: n = source[i]; i++;
if (n == 0x81) < n = 0xA8; break; >
if (n >= 0x90 && n <= 0xBF) n = n + 0x30;
break;
>
case 0xD1: n = source[i]; i++;
if (n == 0x91) < n = 0xB8; break; >
if (n >= 0x80 && n <= 0x8F) n = n + 0x70;
break;
>
>
>
m[0] = n; target = target + String(m);
>
return target;
>

Теперь попробуем вывести русский текст.

И-и-и-и-и, ничего у нас не получилось.
Вместо русских букв получаются кракозябры.

Но не переживайте. Сейчас исправим.
Скопируем файл glcdfont.c в папку с библиотеками Ардуино.

Обычно это находится по адресу
Admin - Documents - Arduino – libraries - Adafruit-GFX-Library
копируем туда файл glcdfont.c с заменой

В setup добавляем строчку

void setup() display.begin();
display.cp437(true);

И в самый конец, после функции loop() копируем функцию перевода UTF-8 в Windows-1251

/* Функция перевода UTF-8 to Windows-1251 */
String utf8rus(String source)

И,… вуаля, теперь можно работать с русским шрифтом.

Нарисуем окружность.
Заполним весь экран кругами.
Раньше мы всегда писали чётными чернилами, а что если белыми?
Посмотрим?

Adafruit_PCD8544 display = Adafruit_PCD8544(7, 6, 5, 4, 3);

void setup() // инициализация и очистка дисплея
display.begin();
display.clearDisplay();
display.display();

display.setContrast(50); // установка контраста
delay(1000);
>

// окружность в центре
display.clearDisplay();
display.drawCircle(display.width()/2, display.height()/2, 20, BLACK);
display.display();
delay(5000);
display.clearDisplay();

for (int16_t i=0; i<display.height(); i+=2) display.drawCircle(display.width()/2, display.height()/2, i, BLACK);
delay(300);
display.display();
>
delay(2000);

for (int16_t i=0; i<display.height(); i+=2) display.fillCircle(display.width()/2, display.height()/2, i, WHITE);
delay(300);
display.display();
>
>

В видео рассмотрены примеры как нарисовать квадрат, треугольник,окружность. Также я показываю как вывести на экран дисплея свой рисунок, это может быть логотип или что-нибудь другое.

Дисплей Nokia 5110 имеет разрешение 84×48 точек. Поэтому и картинки должны быть не больше этого размера. В принципе здесь нет ничего нового.
Как делать массивы из картинок .bmp, я подробно рассказывал в видео про матрицу 16*16. Если не смотрели, то обязательно посмотрите.
Здесь нас интересует только 2 строчки.

static const unsigned char PROGMEM leoBmp[]

Где мы пишем название нашего массива

2. где мы его вызываем.
Цифры – это размер картинки.

display.drawBitmap(0, 0, leoBmp, 84, 48, BLACK);

А теперь выведем какой-нибудь логотип.
Например, льва.

Смотрите в видео.

Не забываем подписываться на канал, если вам интересно что я делаю.
Ставим лайк и оставляем комментарии – этим вы покажете мне, что я не просто так делаю обучающие уроки.
До встречи.

Я думаю многие посетители нашего сайта помнят те времена, когда кнопочные телефоны Nokia были самыми лучшими в мире и считались эталоном надежности. Поэтому даже само название “Nokia 5110” способно вызвать глубокую ностальгию у тех, кто помнит те времена. На самом деле жидкокристаллический (ЖК) дисплей Nokia 5110 изначально использовался в качестве экрана в телефонах Nokia в те далекие времена. Это монохромный дисплей размером 84×48 пикселов, который способен отображать алфавитно-цифровую информацию, а также несложную графику.

По сегодняшним меркам этот дисплей уже не является конкурентом новым поколениям ЖК дисплеев и выглядит на их фоне достаточно блекло. Однако ему еще можно найти применение в несложных проектах, поэтому в данной статье мы и рассмотрим его подключение к плате Arduino. Но кроме Arduino его еще можно успешно подключать и к другим типам современных микроконтроллеров.

Необходимые компоненты

Плата Arduino (любой версии) (купить на AliExpress).
ЖК дисплей Nokia 5110 (купить на AliExpress).
Соединительные провода.

Общая характеристика ЖК дисплея Nokia 5110

Существует два типа подобных ЖК дисплеев – у первого типа ламели для пайки располагаются с обоих сторон дисплея, а у второго типа они располагаются только с обратной стороны дисплея. Мы использовали дисплей 2-го типа, но принципы подключения и использования обоих типов этих дисплеев одинаковы, поэтому совершенно неважно какой из этих типов дисплеев вы приобретете.

Как уже упоминалось, графический ЖК дисплей Nokia 5110 имеет 84 пикселя по горизонтали и 48 пикселей по вертикали. Общий размер дисплея - 1.72’ x 1.72’. Дисплей имеет 6 входных контактов которые можно подключить к любому микроконтроллеру по протоколу SPI. Микросхема дисплея, которая отвечает за взаимодействие с микроконтроллером – это микросхема контроллера дисплея Philips PCD8544, даташит на которую можно найти по этой ссылке. Однако, поскольку мы используем плату Arduino, нам нет нужды беспокоиться о даташите этой микросхемы и принципах ее работы поскольку все низкоуровневое взаимодействие с ней мы будем осуществлять с помощью специальных библиотек для Arduino.

Работа схемы

Схема подключения ЖК дисплея Nokia 5110 к плате Arduino представлена на следующем рисунке.

Модуль дисплея имеет 6 контактов, которые мы будем использовать для осуществления связи по протоколу SPI с платой Arduino. Дисплей запитывается от контакта 3.3V платы Arduino. И все контакты дисплея работают в логике 3.3V, поэтому, в идеале желательно использовать делители напряжения для подключения контактов дисплея к контактам платы Arduino, которые работают в логике 5V. Но у нас этот дисплей заработал при прямом подключении его контактов к плате Arduino, поэтому мы и приводим схему его подключения без делителей напряжения.

После сборки конструкции на макетной плате у вас должна получиться примерно следующая картина:

Исходный код программы для Arduino

Вначале выполните следующие шаги.

Шаг 1. Откройте Arduino IDE на вашем компьютере и выберете в ней именно ту плату Arduino, которую вы собираетесь подключать к компьютеру.

Шаг 2. Скачайте библиотеку для работы с дисплеем Nokia 5110 с сервиса GitHub. Библиотека разработана компанией Adafruit.

Шаг 3. После скачивания Zip файла с библиотекой выберите пункт меню Sketch -> Include Library -> Add .ZIP library и укажите путь к скачанному Zip файлу библиотеки.

Шаг 4. Теперь откройте пример работы с данной библиотекой по адресу File -> Examples -> Adafruit PCD Nokia 5110 LCD Library -> pcdtest и загрузите его в плату Arduino.

Шаг 5. После загрузки программы в плату нажмите кнопку сброса (reset) на плате Arduino и посмотрите как эта тестовая программа будет рисовать различные графические объекты на экране дисплея. Этот процесс показан на видео, приведенном в конце статьи.

Вы при желании можете подробно изучить текст этого примера чтобы понять как он работает, однако мы идем дальше и постараемся изобразить лого "CircuitDigest" на экране ЖК дисплея. Аналогичным образом вы можете отобразить на экране дисплея любое другое подходящее изображение.

Откройте требуемое изображение в редакторе Paint (или любом другом аналогичном) и измените размер изображения. Максимальный размер изображения для этого дисплея - 84×48 пикселей.

После изменения размера изображения сохраните его в черно-белом формате используя соответствующую опцию редактора Paint. Для отображения этого побитового (растрового) изображения (файл в формате .bmp) на экране ЖК дисплея необходимо преобразовать это изображение в код. Подобный декодер можно скачать по данной ссылке. После скачивания извлеките файл из архива и кликните на “BitmapEncoder” чтобы запустить приложение. Откройте ваше растровое изображение в этом декодере и преобразуйте его в код. Вы можете непосредственно скопировать полученный код в массив в программе для Arduino. Пример подобного кода приведен на следующем рисунке.

Как вы можете видеть, массив в нашем примере начинается со значений 48, 48 – это размер нашего изображения. Нам не следует добавлять эти значения в массив программы для Arduino. Поэтому удаляем эти 2 значения и используем оставшуюся часть в качестве массива для нашей программы. В результате для нашего массива мы получим следующий массив:

Читайте также: