Arduino STM32でキャラクタ液晶ディスプレイを使う

現在ちびちびと Arduino STM32 リファレンス 日本語版 を整備しているにですが、
今回、標準ライブラリの LiquidCrystalライブラリの部分を追記しました。

このライブラリはHD44780コントローラ（互換品含む）を使った
キャラクタ液晶ディスプレイ用のライブラリです。

動作確認として、実際にBluePillボードで制御してみました。

 

利用したキャラクタ液晶ディスプレイ
・1602A-V2 （aitendoでも販売されています）
   表示文字数 16桁×2行 、バックライト付きSTN液晶ディスプレイ
   Aliexpressでは、2ドル以下で購入出来ます。

久しぶりに、パラレル接続のキャラクタ液晶ディスプレイを使いました。
色々と忘れていて、コントラスト調整に戸惑ってしまいました。

今回はとりあえず、4ビットモードで利用しました。
動作電源が5Vのため、BluePillボードの5Vで利用可能なピンを利用しました。
下記がその結線です。

結線表

1602A-V2端子	接続先	備考
VSS	BluePill - GND
VDD	BluePill - 5V
V0	20kΩ半固定抵抗（GND接続)	コントラスト調整用
RS	BluePill - PA8	5Vトレラントピン利用
RW	BluePill - GND	LOW(GND)でWモード固定
E	BluePill - PA9	5Vトレラントピン利用
D0	（未接続）
D1	（未接続）
D2	（未接続）
D3	（未接続）
D4	BluePill - PB6	5Vトレラントピン利用
D5	BluePill - PB7	5Vトレラントピン利用
D6	BluePill - PB8	5Vトレラントピン利用
D7	BluePill - PB9	5Vトレラントピン利用
A	BluePill - 5V	バックライトLED用
K	BluePill - GND	バックライトLED用

動作確認に利用したスケッチ

#include <LiquidCrystal.h>

#define LCD_RS  PA8
#define LCD_E   PA9
#define LCD_D4  PB6
#define LCD_D5  PB7
#define LCD_D6  PB8
#define LCD_D7  PB9

uint8_t font[]= {
  0b00001010,
  0b00001110,
  0b00011111,
  0b00010101,
  0b00011111,
  0b00011111,
  0b00001110,
  0b00000000, 
};

LiquidCrystal lcd(LCD_RS,LCD_E, LCD_D4, LCD_D5, LCD_D6, LCD_D7);

void setup() {
  lcd.begin(16, 2);
  lcd.createChar(1,font);
  lcd.clear();
  lcd.cursor();
  lcd.blink();
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("Hello, world!");
  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print("\xc8\xba\x20\xc6\x20\xba\xdd\xca\xde\xdd\xdc\x01");
}

void loop() { }

スケッチは、LiquidCrystalクラスのインスタンス lcd をピン割り付けを指定して生成し、
begin()にて利用開始します。

4ビットモードだと結線数も少なく、割と簡単に制御出来ます。

LiquidCrystalライブラリ は、Printクラスの派生クラスのため、
Serialオブジェクトのような感じで、print()関数が利用出来ます。
数値等の出力も簡単に出来ます。

写真の 「ﾈｺ ﾆ ﾎﾝﾊﾞﾝﾜ」の半角カタカナ表示の部分は、
Arduino IDE環境の文字コードUTF-8コードのため、文字列をそのまま記述することはできません。
UTF-8で半角カタカナ1文字は、3バイトに置き換えられてしまい文字化けします。
ですので、文字コードを16進数表記で記述しています。

また、猫っぽいアイコンは、CGRAM領域にフォントデータを登録して表示しています。
CGRAM領域には、最大８文字（5x8ドット）登録することが出来ます。
lcd.createChar(1,font)にてその登録を行っています。
登録した文字は文字コード0～7にて指定出来ます。
(ただし、文字コード0は文字列終端子と被るのでwrite()で書く必要あり）

登録するフォントデータは8バイトですが、横5ドットは下位5ビットにて定義します。
縦は実際は7ドットのため、最後の8列目は0を設定します。

参考文献
 ・Adafruit Explore & Learn - Wiring a Character LCD
 ・HD44780U (LCD-II)