16x2lcdとstm32f103c8t6のインターフェース

どのマイクロコントローラープロジェクトでも、ディスプレイユニットとインターフェースをとることで、プロジェクトがはるかに簡単になり、ユーザーが操作しやすくなります。マイクロコントローラで最も一般的に使用されるディスプレイユニットは、16×2英数字ディスプレイです。これらのタイプの表示は、ユーザーに重要な情報を表示するのに役立つだけでなく、プロジェクトの初期開発段階でデバッグツールとしても機能します。したがって、このチュートリアルでは、16×2LCDディスプレイをSTM32F103C8T6STM32 開発ボードとインターフェイスさせ、ArduinoIDEを使用してプログラムする方法を学習します。Arduinoに精通している人にとって、このチュートリアルはどちらも非常に似ているため、簡単な説明になります。また、STM32 Blue Pill Boardの詳細については、入門チュートリアルに従ってください。

必要な材料

• STM32ブルーピル開発ボード
• 16×2LCDディスプレイ
• FTDIプログラマー
• 接続線
• LCD

16×2ドットマトリックスLCDディスプレイの簡単な紹介

先に述べたように、Energia IDEは、イン​​ターフェイスを簡単にする美しいライブラリを提供するため、ディスプレイモジュールについて何も知る必要はありません。しかし、私たちが何を使っているかを示すのは面白くなかったでしょう！

16×2という名前は、ディスプレイに16列と2行があり、これらを合わせて（16 * 2）32ボックスを形成することを意味します。下の写真では、1つのボックスは次のようになります。

1つのボックスには40ピクセル（ドット）があり、マトリックスの順序は5行8列で、これらの40ピクセルが一緒になって1つの文字を形成します。同様に、すべてのボックスを使用して32文字を表示できます。次に、ピン配置を見てみましょう。

LCDには、上記のように合計16個のピンがあり、次のように4つのグループに分類できます。

ソースピン（1、2、および3）： これらのピンは、ディスプレイの電力およびコントラストレベルを供給します。

制御ピン（4、5、および6）： これらのピンは、LCDインターフェイスICのレジスタを設定/制御します（詳細については、以下のリンクを参照してください）。

データ/コマンドピン（7〜14）： これらのピンは、LCDに表示する情報のデータを提供します。

LEDピン（15および16）： これらのピンは、必要に応じてLCDのバックライトを点灯させるために使用されます（オプション）。

これらすべての16ピンのうち、これらのLCDディスプレイについて詳しく知りたい場合は、LCDの適切な動作に必須の10ピンのみを使用してください。この16x2LCDの記事にジャンプしてください。

回路図と接続

16 * 2ドットマトリックスLCDとSTM32F103C8T6STM32 ブルーピルボードを接続するための回路図を以下に示します。それはFritzingソフトウェアを使用して作られています。

ご覧のとおり、完全な接続はブレッドボードを介して行われます。STM32マイクロコントローラーをプログラムするにはFTDIボードが必要です。前のチュートリアルと同様に、FTDIボードをSTM32に配線し、FDTIプログラマーのVccピンとグランドピンをそれぞれSTM32の5Vピンとグランドピンに接続しました。どちらも+ 5Vを受け入れることができるため、これはSTM32ボードとLCDに電力を供給するために使用されます。FTDIボードのRxピンとTxピンはSTM32のA9ピンとA10ピンに接続されているため、ブートローダーなしでボードを直接プログラムできます。

次に、LCDをSTM32ボードに接続する必要があります。我々は、使用しようとしている4ビットモードでLCDをに示すように、STM32ボードに、我々は、ピン（DB7にDB4）と2つの制御ピン（RSとEN）のビット4つのデータを接続しなければならないので、STM32F103C8T6 LCDインターフェース回路上の図。さらに、以下の表は、接続を確立するのに役立ちます。

LCDピン番号	LCDピン名	STM32ピン名
1	グラウンド（Gnd）	地面（G）
2	VCC	5V
3	VEE	地面（G）
4	レジスタ選択（RS）	PB11
5	読み取り/書き込み（RW）	地面（G）
6	有効（EN）	PB10
7	データビット0（DB0）	接続なし（NC）
8	データビット1（DB1）	接続なし（NC）
9	データビット2（DB2）	接続なし（NC）
10	データビット3（DB3）	接続なし（NC）
11	データビット4（DB4）	PB0
12	データビット5（DB5）	PB1
13	データビット6（DB6）	PC13
14	データビット7（DB7）	PC14
15	LEDポジティブ	5V
16	LEDネガティブ	地面（G）

接続が完了したら、ArduinoIDEを開いてプログラミングを開始できます。

Arduinoを使用したLCD用STM32のプログラミング

このチュートリアルで説明したように、ArduinoIDEを使用してSTM32マイクロコントローラーをプログラムします。ただし、デフォルトではArduino IDEにはSTM32ボードがインストールされていないため、パッケージをダウンロードしてArduinoIDEを準備する必要があります。これは、ArduinoIDEを使用してSTM32F103C8T6を使い始めた前のチュートリアルで行ったこととまったく同じです。したがって、必要なパッケージをインストールしていない場合は、このチュートリアルにフォールバックし、ここに進む前にそれに従ってください。

STM32ボードがArduinoIDEにインストールされると、プログラミングを開始できます。プログラムはArduinoボードのプログラムと非常に似ていますが、STM32とArduinoでは表記が異なるため、変更されるのはピン名だけです。完全なプログラムはこのページの最後にありますが、プログラムを説明するために、以下に示すように、プログラムを意味のある小さなスニペットに分割しました。

マイクロコントローラーのプログラミングにArduinoを使用することの顕著な利点の1つは、Arduinoがほぼすべての有名なセンサーとアクチュエーター用の既製のライブラリーを備えていることです。そこで、ここでは、プログラミングを非常に簡単にするLCDライブラリを含めることからプログラムを開始します。

#include // LCDライブラリを含める

次の行では、LCDディスプレイ制御ラインとデータラインを接続したSTM32のGPIOピンを指定する必要があります。これを行うには、ハードウェアを確認する必要があります。簡単にするために、STM32のGPIOピンに対するLCDのピン名をリストした上部の表を参照することもできます。ピンについて言及した後、 LiquidCrystal 関数を使用してLCDを初期化できます。また、以下に示すように、LCDに「 lcd 」という名前を付けます。

const int rs = PB11、en = PB10、d4 = PB0、d5 = PB1、d6 = PC13、d7 = PC14; // LCDでピン名を言及すると、 LiquidCrystal lcd （rs、en、d4、d5、d6、d7）に接続されます。// LCDを初期化します

次に、 セットアップ 関数の内部に 進み ます。ここではまず、使用しているLCDのタイプについて説明します。 16 * 2 LCD なので 、 lcd.begin（16,2） という行を使用し ます。 void setup 関数内のコードは、一度だけ実行され ます 。そのため、これを使用して、画面に2秒間表示された後、クリアされるイントロテキストを表示します。テキストを表示する必要がある位置について言及するには、関数 lcd.setcursor を使用し、テキストを印刷するには、 lcd.print 関数を使用します。たとえば、 lcd.setCursor（0,0） は、「 インターフェイスLCD 」と関数 lcd.setCursor（0,1）を出力 する最初の行と最初の列にカーソルを設定します。 カーソルを2行1列目に移動し、「 CircuitDigest 」という行を 出力し ます。

void setup（）{lcd.begin（16、2）; // 16 * 2 LCDを使用していますlcd.setCursor（0、0）; //最初の行の最初の列lcd.print（ "Interfaceing LCD"）; //このlcd.setCursor（0、1）;を出力します // 2番目の行の最初の列でlcd.print（ "-CircuitDigest"）; //このdelay（2000）;を出力します // 2秒待つlcd.clear（）; //画面をクリアします}

イントロテキストを表示した後、ユーザーがイントロメッセージを読めるように、遅延を作成してプログラムを2秒間保持します。この遅延は、line delay（2000） によって作成されます。ここで、2000はミル秒単位の遅延値です。遅延後、LCD上のすべてのテキストを削除してLCDをクリアする lcd.clear（） 関数を使用してLCDをクリアします。

最後に、 voidループ 内で、最初の行に「STM32 –Blue Pill」を表示し、2番目の行に秒の値を表示します。secondの値は、 millis（） 関数から取得できます。 ミリは、（） MCUの電源が入っている時からインクリメント権利を取得し、タイマーです。値はミリ秒の形式であるため、LCDに表示する前に1000で除算します。

void loop（）{ lcd.setCursor（0、0）; //最初の行の最初の列 lcd.print（ "STM32 -Blue Pill"）; //この lcd.setCursor（0、1）;を出力します // 2番目の行の最初の列で lcd.print（millis（）/ 1000）; //秒の値を出力します }

プログラムをSTM32F103C8T6にアップロードする

上記の段落で説明したように、コードがアップロードされるとすぐに出力に気付くことができるはずです。ただし、ボードはまだプログラミングモードであるため、次にボードの電源を入れたときには、このプログラムは機能しません。したがって、プログラムがアップロードされたら、以下に示すように、ブート0のジャンパーを0の位置に戻す必要があります。また、プログラムはすでにSTM32ボードにアップロードされているため、FTDIボードは不要であり、セットアップ全体は、以下に示すように、STM32ボードのマイクロUSBポートから電力を供給できます。

これは、STM32ボードでLCDディスプレイを使用するのに役立つ単純なインターフェイスプロジェクトですが、さらにこれを使用してクールなプロジェクトを構築することもできます。チュートリアルを理解し、そこから何か役立つことを学んだことを願っています。動作させる際に問題が発生した場合は、コメントセクションを使用して問題を投稿するか、フォーラムを使用してその他の技術的な質問を行ってください。STM32を使用したLCDディスプレイの完全な動作は、以下のビデオとしてもご覧いただけます。