Els projectes relacionats amb Arduino són molt populars i igual que ha passat amb Raspberry Pi, és un dels projectes de Hardware Libre més usats entre les empreses. És per això que parlarem de una de les combinacions més populars entre els usuaris d'Arduino: LCD + Arduino.
La pantalla LCD és un accessori cada vegada més econòmic i més accessible, El que fa que sigui una gran opció per acompanyar a la nostra placa Arduino. però ¿Una pantalla LCD es pot usar amb la nostra placa Arduino? Quins projectes es poden utilitzar amb LCD i Arduino? Val la pena utilitzar aquesta combinació?
Què és un LCD?
Els usuaris més novells desconeixen el que signifiquen les sigles LCD tot i que l'hauran vist més d'una vegada al llarg de la seva vida. LCD són les sigles de Liquid Crystal Display, o el que ve a ser Pantalla de Cristall Líquid. Una petita o gran pantalla que molts hem conegut en diversos dispositius com despertadors, pantalles de rellotges, calculadores, etc… Una infinitat de dispositius electrònics que s'amplien gràcies a la combinació de LCD + Arduino i Hardware Libre.
Les pantalles LCD són compatibles amb qualsevol Hardware Libre, inclòs les plaques del Projecte Arduino, tot i que exigeixen que les plaques tinguis certs connectors o pins per realitzar la connexió entre la placa d'electrònica i la pantalla LCD.
A priori, no hi ha cap impediment per utilitzar diferents mides de pantalla LCD. És a dir, una mateixa placa d'Arduino pot utilitzar una pantalla LCD de 5 polzades, de 20 "o amb una mida de caràcters de 5 × 2, per parlar d'una grandària petita. Però hem de ser conscients que la placa Arduino no és el mateix que una targeta gràfica o una placa mare, De manera que el missatge a mostrar en una pantalla no funcionarà igual en una pantalla petita que en una pantalla gran, sempre que sigui la mateixa placa Arduino.
Els pins que necessitarem en una placa Arduino per connectar a una pantalla LCD seran els següents:
- GND i VCC
- Contrast
- RS
- RW
- En
- Pins de D0 a D7
- Dos pins per Backlight
Si es té pins suficients i pins compatibles amb els anteriors, la pantalla LCD funcionarà perfectament amb la placa Arduino. Pel que sempre és recomanable comprovar els pins de tots dos dispositius per assegurar-se que la connexió existeix. En qualsevol cas, rara és la placa d'Arduino que no pugui connectar-se a un display lcd i en cas de tenir aquesta situació, al mercat hi ha diferents mòduls lcd que es connecten fàcilment a Arduino i el cost és bastant assequible.
Quins tipus de pantalles lcd ha?
Actualment trobem al mercat tres tipus de pantalles lcd:
- Lcd de línies.
- Lcd per punts.
- Pantalla OLED.
- Display LED.
- Display TFT.
El LCD de línies és un tipus de pantalla que mostra la informació a través de línies. La informació se situa en línies i no podem sortir-nos d'aquest marc. Aquest tipus de LCD és el més utilitzat, econòmic i conegut però també és el tipus de lcd que menys joc dóna, ja que només mostra una determinada informació i en general només és text.
El lcd per punts funciona gairebé igual que l'anterior tipus de lcd, però a diferència de l'anterior, en el lcd per punts tenim una matriu de punts. Així, en aquest tipus de lcd podem situar el text i fins i tot imatges en qualsevol part de la pantalla lcd. A més podem tenir diverses mides de lletra dins de la mateixa pantalla lcd, Cosa que no passa a la pantalla lcd de línies, la grandària deu ser sempre el mateix.
El display OLED és per a molts un tipus de display propi mentre que per a altres està dins dels tipus de lcd. El Display OLED és una pantalla que ens mostra informació però la seva construcció és diferent a el de la pantalla LCD ja que utilitza díodes led amb components orgànics per a la seva creació. A diferència dels anteriors tipus, els displays OLED ofereixen una major resolució, color i un menor consum energètic. A l'igual que els monitors d'ordinador o els lcd per punts, les pantalles OLED utilitzen la matriu de punts o píxels (ja que podem utilitzar diversos colors en el mateix display) per mostrar el contingut.
El display LED o LCD Led és similar a l'Display OLED, però els díodes led no contenen elements orgànics. El seu rendiment no és tan alt com la pantalla OLED però si ofereix més resolució que la pantalla LCD per punts i ofereix color.
El display TFT és el tipus de lcd més recent que hi ha al mercat. Podem dir que la pantalla TFT utilitza píxels com els monitors dels ordinadors o els televisors i que podem emetre qualsevol tipus d'informació a través d'aquestes pantalles. El seu consum energètic és més gran que qualsevol dels anteriors tipus d'ací que s'utilitzin mides petits. La mida d'aquests displays es mesura en polzades a diferència d'alguns dels altres tipus de displays que es mesuren per caràcters o per ample de pantalla.
Quins models són els més populars?
Gràcies a el comerç en línia podem trobar infinitat de models de displays lcd, però només uns pocs són els més habituals. Aquesta popularitat es deu al seu fàcil adquisició, al seu preu, al seu rendiment o senzillament a la seva qualitat. A continuació us parlem d'aquests models:
LCD Nokia 5110
Aquest display prové dels antics telèfons mòbils Nokia 5110. El LCD d'aquests mòbils va superar a el mòbil i la companyia ha seguit venent aquest display per utilització pròpia. La pantalla és monocroma i és de tipus LCD de Línies. La pantalla Nokia 5110 ofereix 48 files i 84 columnes. És tal la seva potència que ofereix la possibilitat de visualitzar imatges encara que no de manera eficient. El seu rendiment és molt bo encara que necessitarem utilitzar retroiluminació per poder visualitzar correctament la pantalla, Generalment sol venir acompanyada d'aquesta il · luminació encara que pot haver mòduls als quals els falti tal funció. La pantalla utilitza un controlador Philips PCD8544. La pantalla de LCD Nokia 5110 podem trobar-lo en les botigues per 1,8 euros.
LCD Hitachi HD44780
el mòdul LCD Hitachi HD44780 és un mòdul creat pel fabricant Hitachi. El panell lcd és monocrom i és de tipus de línies. podem trobar un model amb 2 línies de 16 caràcters cadascuna i un altre model amb 4 línies de 20 caràcters cadascuna. En general trobem la pantalla LCD Hitachi HD44780 en qualsevol botiga però també es pot donar que només trobem el controlador Hitachi HD44780 sense pantalla, el preu ens podrà ajudar en aquesta situació, sent el cost de pantalla més controlador de 1,70 euros i només el controlador de 0,6 euros.
I2C OLED LCD
Aquest display lcd és de tipus OLED. El I2C OLED LCD és una pantalla OLED monocrom amb una mida d'una polzada que es connecta amb Arduino a través del protocol I2C, Aquest protocol utilitza un bus bidireccional que ens permet estalviar pins, sent necessari quatre pins davant els necessaris anteriorment esmentats. El controlador d'aquesta pantalla LCD es genèric pel que podem utilitzar llibreries lliures per a la seva utilització. El preu d'aquest model no és tan econòmic com els anteriors models però si és assequible per a molts usuaris, el podem trobar per 10 euros la unitat.
LCD de tinta electrònica
La pantalla LCD d'E-Ink utilitza la tinta electrònica per a mostrar la informació. A l'igual que la resta de models, utilitza el protocol I2C per comunicar-se amb Arduino. Les pantalles són de tipus TFT però utilitzant tinta electrònica el que fa que el consum sigui considerablement més baix però sense perdre resolució. Encara que no hi ha pantalles amb color (de moment) sinó que totes són en escala de negres i grisos.
Com a curiositat d'aquest model de pantalles lcd, hem de dir que el preu i la mida estan units. podem trobar diverses mides i quant més gran és la mida, més car és la pantalla. Així, pantalles d'E-Ink d'1 o 2,5 polzades tenen un preu de 25 euros la unitat. Els panells de mida superior poden arribar als 1.000 euros per unitat.
Com connectar una pantalla LCD a Arduino?
La connexió entre una pantalla LCD i Arduino és molt senzilla. en principi hem de seguir els pins anteriorment esmentats i connectar-los a la placa Arduino. El diagrama de connexió seria el següent:
Però no és l'únic que hem de tenir en compte per connectar la pantalla LCD a Arduino. A més hem d'utilitzar una llibreria que ens servirà per donar a el programa que creiem el codi necessari perquè funcioni correctament amb la pantalla. aquesta llibreria es diu LiquidCrystal.h i es pot aconseguir de manera gratuïta a través de el web oficial d'Arduino. Aquesta llibreria s'ha d'utilitzar com la resta de llibreries, invocant a el principi de el codi de la següent manera:
#include <LiquidCrystal.h>
Una manera senzilla i ràpida perquè funcioni la placa Arduino amb una pantalla LCD.
És recomanable utilitzar una pantalla LCD per al nostre projecte?
Continuant amb l'anterior, hem de preguntar-nos si realment convé tenir una pantalla LCD i Arduino per al nostre projecte personal o projecte. Personalment crec que per a certs projectes és necessari i per a la resta d'ells és una cosa més personal que necessari. Per posar un exemple, podem parlar dels últims models d'impressores 3D, models que només afegeixen en alguns casos la pantalla LCD i res més, però el preu de el model s'encareix sensiblement.
En aquests casos no crec que es necessiti utilitzar un display LCD, però no passa el mateix en certs projectes on la pantalla LCD és molt important. Exemples d'això últim són projectes com els rellotges, una videoconsola o senzillament un localitzador GPS. projectes que necessiten tenir una interfície gràfica per funcionar eficaçment. El que diem pot ser una tonteria, sobretot per als usuaris més experts però qualsevol component pot encarir qualsevol projecte i fins i tot fer-ho inviable. Per això és important valorar si el nostre projecte deu tenir una pantalla LCD o no ho necessita.