Порядок инициализации: после подачи питания выждите 15–50 мс, затем отправьте команду 0x30, задержавшись на 5 мс. Повторите команду дважды с интервалом 1 мс. Для 4-битного режима передайте 0x20, затем настройте разрешение и курсор – 0x28, 0x0C, 0x01.
Как подсоединить экран к микроконтроллеру
Для работы с монохромным модулем 16×2 на базе HD44780 потребуются 6 проводов: VCC (5 В), GND, RS, E, D4, D5, D6, D7. Если используется 4-битный режим, контакты D0-D3 оставьте свободными.
Для Arduino Nano распиновка выглядит так: RS → D12, E → D11, D4 → D5, D5 → D4, D6 → D3, D7 → D2. В скетче укажите LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);.
Перед запуском проверьте подсветку: анод (A) подайте на +5 В через резистор 220 Ом, катод (K) – на землю. Если символы не видны, поверните ручку резистора V0.
Ошибка в инициализации? Убедитесь, что в коде заданы правильные параметры: lcd.begin(16, 2); для 16-символьного двухстрочного варианта.
Выбор интерфейса: I2C, SPI или параллельный
Для быстрого обмена данными с минимальным количеством проводов выбирайте SPI. Он поддерживает скорость до 10 МГц, требует 4 линии (MOSI, MISO, SCK, CS) и подходит для частого обновления экрана.
Когда использовать I2C
Параллельный вариант
8-битный или 16-битный параллельный обмен актуален для высокоскоростных задач, например, видео или анимации. Требует до 12 управляющих линий, но обеспечивает пропускную способность до 50 МГц. Подключайте его, если микроконтроллер имеет свободные GPIO.
Для SPI и I2C потребуются подтягивающие резисторы (2.2–10 кОм). Параллельный интерфейс чувствителен к длине проводов – держите трассы короче 30 см.
Распиновка и соединение с микроконтроллером (Arduino, STM32, ESP)
Для работы с символьным экраном на базе HD44780 через 4-битный интерфейс используйте следующие контакты:
- VSS – земля (GND).
- VDD – питание +5В (для 3.3В систем проверьте документацию).
- VO – контраст (подключите к потенциометру 10 кОм).
- RS – выбор регистра (управляющий пин, например, D12 на Arduino).
- RW – чтение/запись (обычно на GND для записи).
- E – стробирующий сигнал (D11).
- D4-D7 – линии данных (D5-D8).
- A, K – подсветка (+5В и GND через резистор 220 Ом).
Arduino Uno/Nano
- Подключите D4-D7 к пинам 5-8.
- RS – 12, E – 11.
- Для I2C используйте модуль PCF8574 (SDA – A4, SCL – A5).
STM32 (Blue Pill)
- Используйте 3.3В логику. Если экран 5В – добавьте преобразователь уровней.
- RS – PB0, E – PB1, D4-D7 – PB5-PB8.
- Для Hardware I2C – SDA (PB7), SCL (PB6).
Для ESP8266 (NodeMCU):
- D1 (GPIO5) – SCL, D2 (GPIO4) – SDA при работе через I2C.
- Прямое подключение: D4-D7 – GPIO0-GPIO3, RS – D6, E – D7.
Проверьте напряжение логических уровней. Для 3.3В микроконтроллеров и 5В экранов обязателен согласующий модуль.
Выбор интерфейса – ключевой этап
Сравнение интерфейсов
I2C: 2 провода (SDA, SCL), адресуемые устройства, подтяжка 4.7 кОм. SPI: MOSI, MISO, SCK, CS – если экран без обратной связи, MISO исключают. Параллельный: D0-D7, RS, WR, RD – расходует до 12 портов.
Рекомендации
Для небольших монохромных панелей с диагональю до 2 дюймов выбирайте I2C. Цветные TFT на 3.5 дюйма и выше требуют SPI или параллельного режима. Проверьте документацию контроллера (HD44780, ST7735, ILI9341) – некоторые чипы поддерживают только конкретный тип обмена.
