تحظى المشاريع المتعلقة بـ Arduino بشعبية كبيرة، وكما حدث مع Raspberry Pi فهو أحد المشاريع Hardware Libre الأكثر استخداما بين الشركات. لهذا السبب سوف نتحدث عنه أحد أكثر التركيبات شيوعًا بين مستخدمي Arduino: LCD + Arduino.
تعتبر شاشة LCD من الملحقات الاقتصادية بشكل متزايد ويمكن الوصول إليها، مما يجعله خيارًا رائعًا لمرافقة لوحة Arduino الخاصة بنا. لكن هل يمكن استخدام شاشة LCD مع لوحة Arduino الخاصة بنا؟ ما هي المشاريع التي يمكن استخدامها مع شاشات LCD و Arduino ، هل هذه المجموعة تستحق الاستخدام؟
ما هي شاشة LCD؟
لا يدرك المستخدمون المبتدئون ما تمثله شاشة LCD ، على الرغم من أنهم سيشاهدونها أكثر من مرة في حياتهم. ترمز شاشة LCD إلى شاشة العرض البلورية السائلة ، أو ما يُعرف باسم العرض البلوري السائل. شاشة صغيرة أو كبيرة عرفها الكثير منا في مختلف الأجهزة مثل المنبهات وشاشات الساعات والآلات الحاسبة وغيرها... عدد لا نهائي من الأجهزة الإلكترونية التي تتوسع بفضل الدمج بين LCD + Arduino و Hardware Libre.
شاشات LCD متوافقة مع أي Hardware Libre، بما في ذلك لوحات مشروع اردوينو، على الرغم من أنها تتطلب أن تحتوي اللوحات على موصلات أو دبابيس معينة لإجراء الاتصال بين لوحة الإلكترونيات وشاشة LCD.
بداهة ، ليس هناك ما يمنع استخدام أحجام مختلفة من شاشات الكريستال السائل. بمعنى آخر ، يمكن أن تستخدم لوحة Arduino نفسها شاشة LCD مقاس 5 بوصات و 20 بوصة أو مقاس حرف 5 × 2 للتحدث عن حجم صغير. لكن يجب أن ندرك ذلك لوحة Arduino ليست مثل بطاقة الرسومات أو اللوحة الأم، لذا فإن الرسالة التي سيتم عرضها على الشاشة لن تعمل بالطريقة نفسها على شاشة صغيرة كما هو الحال على شاشة كبيرة ، طالما أنها نفس لوحة Arduino.
ستكون المسامير التي سنحتاجها على لوحة Arduino للاتصال بشاشة LCD كما يلي:
- GND و VCC
- تباين
- RS
- RW
- En
- دبابيس D0 إلى D7
- دبابيس للإضاءة الخلفية
إذا كان لديك دبابيس ودبابيس كافية متوافقة مع ما سبق ، ستعمل شاشة LCD بشكل مثالي مع لوحة Arduino. لذلك يُنصح دائمًا بالتحقق من دبابيس كلا الجهازين للتأكد من وجود الاتصال. على أي حال ، من النادر بالنسبة للوحة Arduino التي لا يمكن توصيلها بشاشة LCD وفي حالة وجود مثل هذا الموقف ، توجد وحدات LCD مختلفة في السوق يمكن توصيلها بسهولة بـ Arduino وبتكلفة معقولة جدًا.
ما هي أنواع شاشات LCD الموجودة؟
نجد حاليًا ثلاثة أنواع من شاشات LCD في السوق:
- خطوط ال سي دي.
- شاشات الكريستال السائل بالنقاط.
- شاشة OLED.
- عرض الصمام.
- شاشة TFT.
El شاشة LCD الخطية هي نوع من الشاشات التي تعرض المعلومات عبر الخطوط. المعلومات موجودة في سطور ولا يمكننا الخروج من هذا الإطار. هذا النوع من شاشات الكريستال السائل هو الأكثر استخدامًا واقتصاديًا ومعروفًا ولكنه أيضًا نوع شاشات الكريستال السائل الذي يعطي أقل قدر من الألعاب ، حيث يعرض فقط معلومات معينة وعادة ما يكون مجرد نص.
El منقط شاشات الكريستال السائل إنه يعمل تقريبًا مثل النوع السابق من شاشات الكريستال السائل ، ولكن على عكس النوع السابق ، في شاشات الكريستال السائل بالنقاط لدينا مصفوفة من النقاط. وبالتالي ، في هذا النوع من شاشات الكريستال السائل ، يمكننا وضع النصوص وحتى الصور في أي مكان على شاشة LCD. ما هو أكثر يمكن أن يكون لدينا العديد من أحجام الخطوط داخل نفس شاشة LCD، وهو أمر لا يحدث في شاشة عرض LCD للخطوط ، والتي يجب أن يكون حجمها هو نفسه دائمًا.
El شاشة OLED إنه بالنسبة للعديد من أنواع العرض الخاصة بينما يكون بالنسبة للآخرين ضمن أنواع شاشات الكريستال السائل. شاشة OLED هي شاشة تعرض لنا المعلومات ولكن تركيبها يختلف عن شاشة LCD منذ ذلك الحين يستخدم الصمام الثنائي مع المكونات العضوية لإنشائه. على عكس الأنواع السابقة ، توفر شاشات OLED دقة ولون و انخفاض استهلاك الطاقة. مثل شاشات الكمبيوتر أو شاشات الكريستال السائل النقطية ، تستخدم شاشات OLED مصفوفة النقاط أو وحدات البكسل (حيث يمكننا استخدام عدة ألوان على نفس الشاشة) لعرض المحتوى.
El شاشة LED أو LCD LED تشبه شاشة OLED, لكن الثنائيات LED لا تحتوي على عناصر عضوية. أداؤها ليس مرتفعًا مثل شاشة OLED ولكنها تقدم دقة أكثر من شاشة LCD النقطية وتوفر الألوان.
El شاشة TFT هي أحدث نوع من شاشات الكريستال السائل في السوق. يمكننا القول أن شاشة TFT تستخدم وحدات البكسل مثل شاشات الكمبيوتر أو أجهزة التلفزيون وأنه يمكننا إرسال أي نوع من المعلومات من خلال هذه الشاشات. استهلاكها للطاقة أكبر من أي من الأنواع السابقة ومن ثم يتم استخدام أحجام صغيرة. يتم قياس حجم هذه الشاشات بالبوصة على عكس بعض أنواع الشاشات الأخرى. يتم قياسها بالأحرف أو بعرض الشاشة.
ما هي النماذج الأكثر شعبية؟
بفضل التجارة عبر الإنترنت ، يمكننا العثور على نماذج لا حصر لها من شاشات LCD ، ولكن القليل منها فقط هو الأكثر شهرة. ترجع هذه الشعبية إلى سهولة اكتسابها أو سعرها أو أدائها أو ببساطة جودتها.. هنا نتحدث عن هذه النماذج:
نوكيا 5110 ال سي دي
تأتي هذه الشاشة من هواتف Nokia 5110 المحمولة القديمة. تفوق أداء شاشة LCD لهذه الهواتف المحمولة على الهاتف المحمول واستمرت الشركة في بيع هذه الشاشة لاستخدامها الخاص. الشاشة أحادية اللون وهي من نوع Lineas LCD. توفر شاشة Nokia 5110 48 صفًا و 84 عمودًا. تكمن قوتها في أنها توفر القدرة على عرض الصور ، وإن لم يكن ذلك بكفاءة. أداؤها جيد جدا بالرغم من ذلك سنحتاج إلى استخدام الإضاءة الخلفية حتى نتمكن من عرض الشاشة بشكل صحيح، بشكل عام ، عادة ما تكون مصحوبة بهذه الإضاءة الخلفية على الرغم من أنه قد تكون هناك وحدات تفتقر إلى هذه الوظيفة. تستخدم الشاشة برنامج تشغيل Philips PCD8544. يمكن العثور على شاشة Nokia 5110 LCD على الموقع المحلات التجارية مقابل 1,8 يورو.
شاشة LCD هيتاشي HD44780
وحدة شاشة LCD هيتاشي HD44780 إنها وحدة تم إنشاؤها بواسطة الشركة المصنعة Hitachi. لوحة LCD أحادية اللون وهي من النوع الخطي. نستطيع إيجاد نموذج يتكون من سطرين من 2 حرفًا لكل منهما وطراز آخر به 16 أسطر من 4 حرفًا لكل منهما. عادة ما نجد شاشة Hitachi HD44780 LCD في أي متجر ولكن قد يحدث أيضًا أننا نجد فقط وحدة تحكم Hitachi HD44780 بدون شاشة ، يمكن أن يساعدنا السعر في هذه الحالة ، والتكلفة هي شاشة بالإضافة إلى جهاز تحكم مقابل 1,70 يورو وفقط سائق 0,6 يورو.
I2C OLED-LCD
شاشة LCD هذه من نوع OLED. شاشة I2C OLED LCD هي شاشة OLED أحادية اللون بحجم بوصة واحدة تتصل بـ Arduino عبر بروتوكول I2C، يستخدم هذا البروتوكول ناقلًا ثنائي الاتجاه يسمح لنا بحفظ المسامير ، يلزم وجود أربعة دبابيس أمام العناصر الضرورية المذكورة سابقًا. يعد برنامج تشغيل شاشة LCD هذه عامًا حتى نتمكن من استخدام مكتبات مجانية لاستخدامها. سعر هذا النموذج ليس رخيصًا مثل الموديلات السابقة ولكن إذا كان في متناول العديد من المستخدمين ، فيمكننا ذلك ابحث عن الوحدة مقابل 10 يورو.
شاشة LCD للحبر الإلكتروني
تستخدم شاشة E-Ink LCD الحبر الإلكتروني لعرض المعلومات. مثل باقي العارضات ، يستخدم بروتوكول I2C للتواصل مع Arduino. الشاشات من نوع TFT ولكنها تستخدم حبرًا إلكترونيًا مما يجعل الاستهلاك أقل بكثير ولكن دون فقدان الدقة. على الرغم من عدم وجود شاشات ملونة (في الوقت الحالي) ، إلا أنها كلها باللونين الأسود والرمادي.
كفضول حول هذا الطراز من شاشات LCD ، علينا أن نقول أن السعر والحجم متحدان. في وسعنا تجد أحجامًا مختلفة وكلما زاد الحجم ، زادت تكلفة الشاشة. وبالتالي ، شاشات E-Ink مقاس 1 أو 2,5 بوصة يبلغ سعرها 25 يورو للوحدة. يمكن أن تصل اللوحات ذات الحجم الأكبر إلى 1.000 يورو لكل وحدة.
كيفية توصيل شاشة LCD بـ Arduino؟
الاتصال بين شاشة LCD و Arduino بسيط للغاية. مبدئيا علينا اتباع المسامير المذكورة أعلاه وتوصيلها بلوحة Arduino. سيكون مخطط الاتصال كما يلي:
لكن هذا ليس الشيء الوحيد الذي يجب أن نأخذه في الاعتبار لتوصيل شاشة LCD بـ Arduino. ما هو أكثر علينا استخدام مكتبة ستساعدنا في إعطاء البرنامج الذي نصنعه الكود الضروري لجعله يعمل بشكل صحيح مع الشاشة. هذه المكتبة إنه يسمى LiquidCrystal.h ويمكن الحصول عليها مجانًا من خلال موقع Arduino الرسمي. يجب استخدام هذه المكتبة مثل باقي المكتبات واستدعائها في بداية الكود كما يلي:
#include <LiquidCrystal.h>
طريقة بسيطة وسريعة لتعمل لوحة Arduino مع شاشة LCD.
هل من المستحسن استخدام شاشة LCD لمشروعنا؟
استمرارًا لما سبق ، علينا أن نسأل أنفسنا ما إذا كان من الملائم حقًا أن يكون لديك شاشة LCD و Arduino لمشروعنا الشخصي أو مشروعنا. أنا شخصياً أعتقد أن هذا ضروري لبعض المشاريع وبالنسبة لبقية المشاريع فهو شيء شخصي أكثر من الضروري. على سبيل المثال ، يمكننا التحدث عن أحدث طرازات الطابعات ثلاثية الأبعاد ، وهي طرز لا تضيف إلا في بعض الحالات شاشة LCD ولا شيء غير ذلك ، لكن سعر الطراز أغلى بكثير.
في هذه الحالات ، لا أعتقد أنه من الضروري استخدام شاشة LCD ، ولكن هذا ليس هو الحال في بعض المشاريع حيث تكون شاشة LCD مهمة للغاية. ومن الأمثلة على هذا الأخير مشاريع مثل الساعات أو وحدة التحكم في الألعاب أو مجرد محدد موقع GPS. المشاريع التي تحتاج إلى واجهة رسومية لتعمل بشكل فعال. قد يكون ما نقوله سخيفًا ، خاصةً بالنسبة للمستخدمين الأكثر خبرة ، ولكن أي مكون يمكن أن يجعل أي مشروع أكثر تكلفة بل ويجعله غير قابل للتطبيق. وبالتالي ، من المهم تقييم ما إذا كان مشروعنا يجب أن يحتوي على شاشة LCD أم لا.