树莓派通过 I2C 驱动 LCD1602 液晶屏

2020年6月17日 树莓派实验室 未分类 10

LCD 1602 液晶屏模块的使用，之前在「基于PHP探针和Python爬虫的服务器监控」一文中有详细介绍。这个屏幕还有一种 I2C 方式的驱动模块，可以极大的简化接线和驱动程序。下面树莓派实验室将对这个模块的使用做一个介绍。

硬件说明

带 I2C 模块的 1602 屏幕背面如图所示。模块上有一颗可调电阻，用于调节显示的对比度。（购买链接，如果你新拿到一块屏幕无论怎么调试都不见显示，记得调节一下这里）

接线

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GND --- GND
VCC --- 接树莓派 5V
SDA --- I2C 数据
SCL --- I2C 时钟

启用树莓派的I2C功能

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sudo apt-get install -y python-smbus
sudo apt-get install -y i2c-tools
sudo raspi-config

按照下面的步骤设置开启 I2C 功能。

重启树莓派。

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sudo reboot

然后运行下面的命令看一下是否识别到屏幕。

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sudo i2cdetect -y 1

看到地址为 0x27，这说明已经成功连接了 LCD1602 屏幕。接下来就可以用 Python 控制 LCD1602 显示信息了。

编程

这里用到一个驱动程序，将下面的代码保存为 LCD1602.py。

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import time
import smbus
BUS = smbus.SMBus(1)
LCD_ADDR = 0x27
BLEN = 1 #turn on/off background light
 
def turn_light(key):
    global BLEN
    BLEN = key
    if key ==1 :
        BUS.write_byte(LCD_ADDR ,0x08)
    else:
        BUS.write_byte(LCD_ADDR ,0x00)
 
def write_word(addr, data):
    global BLEN
    temp = data
    if BLEN == 1:
        temp |= 0x08
    else:
        temp &= 0xF7
    BUS.write_byte(addr ,temp)
 
def send_command(comm):
    # Send bit7-4 firstly
    buf = comm & 0xF0
    buf |= 0x04               # RS = 0, RW = 0, EN = 1
    write_word(LCD_ADDR ,buf)
    time.sleep(0.002)
    buf &= 0xFB               # Make EN = 0
    write_word(LCD_ADDR ,buf)
     
    # Send bit3-0 secondly
    buf = (comm & 0x0F) << 4
    buf |= 0x04               # RS = 0, RW = 0, EN = 1
    write_word(LCD_ADDR ,buf)
    time.sleep(0.002)
    buf &= 0xFB               # Make EN = 0
    write_word(LCD_ADDR ,buf)
 
def send_data(data):
    # Send bit7-4 firstly
    buf = data & 0xF0
    buf |= 0x05               # RS = 1, RW = 0, EN = 1
    write_word(LCD_ADDR ,buf)
    time.sleep(0.002)
    buf &= 0xFB               # Make EN = 0
    write_word(LCD_ADDR ,buf)
     
    # Send bit3-0 secondly
    buf = (data & 0x0F) << 4
    buf |= 0x05               # RS = 1, RW = 0, EN = 1
    write_word(LCD_ADDR ,buf)
    time.sleep(0.002)
    buf &= 0xFB               # Make EN = 0
    write_word(LCD_ADDR ,buf)
 
def init_lcd():
    try:
        send_command(0x33) # Must initialize to 8-line mode at first
        time.sleep(0.005)
        send_command(0x32) # Then initialize to 4-line mode
        time.sleep(0.005)
        send_command(0x28) # 2 Lines & 5*7 dots
        time.sleep(0.005)
        send_command(0x0C) # Enable display without cursor
        time.sleep(0.005)
        send_command(0x01) # Clear Screen
        BUS.write_byte(LCD_ADDR ,0x08)
    except:
        return False
    else:
        return True
 
def clear_lcd():
    send_command(0x01) # Clear Screen
 
def print_lcd(x, y, str):
    if x < 0:
        x = 0
    if x > 15:
        x = 15
    if y <0:
        y = 0
    if y > 1:
        y = 1
 
    # Move cursor
    addr = 0x80 + 0x40 * y + x
    send_command(addr)
     
    for chr in str:
        send_data(ord(chr))
 
if __name__ == '__main__':
    init_lcd()
    print_lcd(0, 0, 'Hello, world!')

然后编写一个显示当前时间的示例程序，将下面的代码保存为 time.py。文件需要保存与 LCD1602.py 同一个目录下面。

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#!/user/bin/env python
import smbus
import time
import sys
import LCD1602 as LCD
 
if __name__ == '__main__': 
    LCD.init_lcd()
    time.sleep(1)
    LCD.print_lcd(2, 0, 'WWW.QUWJ.COM')
    for x in range(1, 4):
        LCD.turn_light(0)
        LCD.print_lcd(4, 1, 'LIGHT OFF')
        time.sleep(0.5)
        LCD.turn_light(1)
        LCD.print_lcd(4, 1, 'LIGHT ON ')
        time.sleep(0.5)
 
    LCD.turn_light(0)
     
    while True:
        now = time.strftime('%m/%d %H:%M:%S', time.localtime(time.time()))
        LCD.print_lcd(1, 1, now)
        time.sleep(0.2)

其中 LCD.print_lcd() 用来显示字符，前两个参数分别表示 X、Y 坐标（从 0 开始），后面的内容将从这个坐标的位置开始显示。第三个参数就是要显示的内容了。
LCD.turn_light(0) 表示关闭背光，LCD.turn_light(1) 表示打开背光。

在程序目录下执行下面的命令运行。

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sudo python time.py

你还可以根据自己的需求，编写显示 IP 地址（参考这里）、系统状态信息的程序，并设置成开机启动（参考这里）来使用这块屏幕。

这是一篇发布于 5年 前的文章，其中的信息可能已经有所发展或是发生改变，请了解。
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