Как подключить arduino к монитору

Подключение Arduino к VGA монитору. Ардуино проекты.

Рассмотрим подключение Arduino к VGA монитору. Схема подключения очень простая и содержит всего 3 резистора. Выводить можно не только основные RGB цвета, но и оттенки. Качество картинки на уровне игрушек 90 годов.

Как и обещал, показываю как подключить Arduino к VGA монитору. Это продолжение вот этого урока, где я подключал к монитору плату ESP 8266.
С подключением не должно возникнуть никаких проблем. Оно очень простое. Чуть больше резисторов чем в прошлом примере, а точнее на два. На схеме указано что резисторы идущие от вертикальной и горизонтальной синхронизации должны быть 68 Ом, но у меня таких не было, поэтому я поставил по 100 Ом.
Значение остальных резисторов тоже выше, это потому что напряжение в Ардуино 5 вольт, против 3.3 вольт у ESP.

Это небольшой отрывок примера из библиотеки с подключенной Ардуино NANO. Можно было бы подключить и UNO без разницы.
Как можно увидеть, что разрешение экрана совсем маленькое и поэтому всё смотрится не очень хорошо. Да чего я говорю. Смотрится очень плохо. Как будто откатились лет на 20.
В конце, для сравнения, я выведу на экран демо примеры с подключенными Ардуино NANO и Ардуино MEGA.
Качество при работе с Мега не на много лучше.

Вот посмотрите таблицу.

  • ESP — 512x480px
  • UNO — 192x80px
  • MEGA — 200x240px | 200x80px

Как видите, что если на ESP ещё можно думать о каком-то качестве, то с UNO или NANO без вариантов. К тому же только библиотека и небольшой пример съедает 95 процентов памяти. С Mega получше, но использовать мегу, для этого просто бессмысленно.
Так что если и использовать подключение к VGA монитору, то только с ESP или объединять несколько плат Ардуино. Одну для подключения к монитору, а другие для работы с датчиками.

Теперь давайте посмотрим как это всё собрать.

Вот картинки из документации к библиотеке. Здесь схемы подключения к Ардуино УНО и Ардуино Мега.
Все примеры из библиотеки работают с процессорами ATMega328 MCU (или выше) и не работает с ATTINY или ATMega168.
Как я уже говорил что разрешение можно получить с подключенной УНО 192x80px, а с MEGA 200x240px
Каждый пиксель может иметь всего 2 цвета.

Вывести можно только 2 цвета чёрный и основной. Основной – это тот цвет который подключен к к контакту 1 TX. И он может быть красным, зелёным или синим.
Для дополнительный цветов надо подключить два дополнительных провода к контактам 6 и 7 в УНО или 30 и 31 в МЕГА.

Теперь скачиваем VGAXUA эту библиотеку. Скачать её можно с GitHub или с моего сайта. Ссылка будет в описании. Она работает с UNO и MEGA.

Теперь посмотрим как надо разделывать кабель. Цвета жил могут отличаться, поэтому надо обязательно прозванивать контакты. Основные провода отвечающие за RGB цвета более толстые и находятся в экране.
Все экраны надо соединить вместе и подключить к земле. Так же к земле надо подключить 5 и 10 контакт вилки кабеля.
У меня конечный результат получился вот такой.

Теперь загрузим скетч демо примера и выведем одновременно работающие Ардуино НАНО и МЕГА.
Это видео получилось небольшое, Так как это просто знакомство с новыми возможностями подключения Ардуино и вывод данных на VGA монитор.
Что я понял после тестирования подключений ESP и ARDUINO.
Ни один не другой пример в таком виде для дальнейшего использования не пригоден. Но я не потерял надежду на использование не традиционных вариантов вывода информации. На очереди вывод на телевизор. И я надеюсь, что там мне и вам конечно же, повезёт больше.
Что то я скатился на совсем коротенькие видео. Как вам такие коротыши?

Источник

LCD 16×02 i2c подключение дисплея к Ардуино

LCD дисплей Arduino позволяет визуально отображать данные с датчиков. Расскажем, как правильно подключить модуль QAPASS LCD к Arduino по I2C и рассмотрим основные команды инициализации и управления LCD 1602. Также рассмотрим различные функции в языке программирования C++, для вывода текстовой информации на дисплее, который часто требуется использовать в проектах Ардуино.

Как подключить к Arduino LCD без I2C

Текстовый экран 16×2 используется для вывода информации с датчиков, отображения меню или подсказок. На экране выводятся черные символы размером 5×8 пикселей. Встроенная подсветка включается подачей питания на пины модуля. Текстовый дисплей 16×2 без модуля IIC подключается к микроконтроллеру через 16 контактов. Распиновка экрана с примером подключения размещена ниже.

Для этого занятия потребуется:

  • Arduino Uno / Arduino Nano / Arduino Mega;
  • LCD монитор 1602 i2c;
  • провода «папа-мама».

Схема подключения текстового экрана 16×2 к Ардуино

LCD 1602 i2c Arduino Uno Arduino Nano Arduino Mega
GND GND GND GND
VCC 5V 5V 5V
SDA A4 A4 20
SCL A5 A5 21

Жидкокристаллический дисплей имеет 2 ряда по 16 символов, отсюда и его название LCD 1602. В память устройства встроено 192 знака, еще 8 знаков может определить сам пользователь. При подключении дисплея без IIC модуля потребуется использовать 6 портов общего назначения у микроконтроллера Arduino, не считая питания. Соберите схему, как на картинке выше и загрузите следующую программу в плату.

Скетч. Ардуино и LCD 1602 без I2C модуля

Пояснения к коду:

  1. для данного примера используется стандартная библиотека LiquidCrystal.h для QAPASS, которая не поддерживает кириллицу;
  2. чтобы упростить схему и не использовать большое количество пинов микроконтроллера, следует использовать дисплей с модулем I2C.

Принцип работы I2C интерфейса Arduino

I2C — последовательная двухпроводная шина для связи интегральных схем внутри электронных приборов, известна, как I²C или IIC (англ. Inter-Integrated Circuit). I²C была разработана фирмой Philips в начале 1980-х годов, как простая 8-битная шина для внутренней связи между схемами в управляющей электронике (например, в компьютерах на материнских платах, в мобильных телефонах и т.д.).

Схема i2c интерфейса для подключения lcd16x2

В простой системе I²C может быть несколько ведомых устройств и одно ведущее устройство, которое инициирует передачу данных и синхронизирует сигнал. К линиям SDA (линия данных) и SCL (линия синхронизации) можно подключить несколько ведомых устройств. Часто ведущим устройством является контроллер Ардуино, а ведомыми устройствами: часы реального времени или LCD Display.

Как подключить LCD 1602 I2C к Arduino

Жидкокристаллический дисплей 1602 с I2C модулем подключается к плате Ардуино всего 4 проводами — 2 провода данных и 2 провода питания. Подключение QAPASS 1602a к Arduino проводится стандартно для шины I2C: вывод SDA подключается к порту A4, вывод SCL – к порту A5. Питание LCD дисплея осуществляется от порта +5V. Смотрите подробнее схему подключения жк монитора 1602 на фото ниже.

Подключение модуля LCD 16×2 к Arduino UNO через I²C

После подключения LCD монитора к Ардуино через I2C вам потребуется установить библиотеку LiquidCrystal_I2C.h для работы с LCD дисплеем по интерфейсу I2C и библиотека Wire.h (имеется в стандартной программе Arduino IDE). Скачать рабочую библиотеку LiquidCrystal_I2C.h для LCD 1602 с модулем I2C можно на странице Библиотеки для Ардуино на нашем сайте по прямой ссылке с Google Drive.

Скетч для жк дисплея QAPASS 1602 I2C

Пояснения к коду:

  1. перед выводом информации на дисплей, необходимо задать положение курсора командой setCursor(0,1) , где 0 — номер символа в строке, 1 — номер строки;
  2. в отличии от clear() — команда noDisplay() не удаляет надпись, а отключает ее вывод на дисплее и ее можно снова показать.

Подключение двух дисплеев по I2C

По умолчанию у всех дисплеев 1602 с модулем I2C адрес — «0x27», но можно изменить адрес текстового экрана и узнать его через сканер iic шины. Таким образом, если у вас есть необходимость подключить к одному микроконтроллеру несколько дисплеев 1602, то следует изменить адреса устройств, что бы не было совпадений. Давайте рассмотрим, каким образом изменить IIC адрес жидкокристаллического дисплея.

Текстовый дисплей 16×2 с модулем I2C

Если перевернуть дисплей и посмотреть на IIC модуль (смотри фото выше), то там можно заметить контакты, обозначенные, как «A0», «A1» и «A2». Если по умолчанию LCD имеет адрес «0x27» на шине IIC, то замкнув перемычку «A0», адрес дисплея сменится на «0x26». Таким образом, к одной шине можно подключить несколько дисплеев, не забыв указать их адреса в скетче — смотри следующий пример кода.

Скетч. Подключение нескольких LCD 1602 к шине i2c

Перед загрузкой следующего скетча, сначала соберите схему с двумя дисплеями и просканируйте шину IIC. Это необходимо сделать, чтобы убедится в том, что плата Arduino «видит» оба устройства на шине. А также перепроверить правильность адресов. После этого можно загружать следующий код, который позволит управлять сразу двумя дисплеями с модулями IIC от одного микроконтроллера Arduino Uno.

Пояснения к коду:

  1. в программе у каждого дисплея имя должно быть уникальным.

Библиотека LiquidCrystal_I2C.h для LCD дисплея

В следующем примере разберем сразу несколько возможностей, которая дает библиотека LiquidCrystal_I2C Arduino (на самом деле мы взяли команды из стандартной библиотеки). Продемонстрируем вывод мигающего курсора, как убрать надпись с экрана на некоторое время без удаления и, как управлять подсветкой дисплея из кода программы. Для этого загрузите в Ардуино следующий код программы.

Скетч. Описание библиотеки LiquidCrystal_I2C.h

Пояснения к коду:

  1. библиотека LiquidCrystal_I2C.h содержит встроенные команды для управления LCD дисплея по шине I²C и позволяет значительно упростить скетч.
  2. читайте также про возможность авто прокрутки строки на дисплее Ардуино.

Заключение: Используя программы Ардуино для lcd 1602a из этой записи и схему подключения lcd 1602 к Ардуино по i2c вы сможете применять данный дисплей в проектах Ардуино с LCD и в различных примерах. Если у вас остались вопросы по использованию монитора 1602 i2c Arduino — оставляйте их в комментариях на этой странице. Возможно, то что вы ищете уже решено и есть в ответах.

Источник

Arduino.ru

Подключение Arduino к VGA монитору

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Давно бьюсь над применением Arduino для вывода текста на VGA монитор. Больше всего мне нравится решение отсюда: https://www.gammon.com.au/forum/?id=11608

Используются две платы Arduino, одна выводит изображение на монитор, вторая передаёт текст по интерфейсу I2C на первую. В статье по ссылке всё очень хорошо описано, только один нюанс: плату, выводящую на монитор, нужно прошивать в Arduino1.0, иначе будете долго мучиться, и безрезультатно. Вторую (передающую) плату можно прошивать в любой Arduino, никаких проблем.

В принципе, примеры из статьи работают нормально. Но в тестовом передающем скетче используется только полная очистка экрана и вывод текста с первой строки и далее. В описании автор заявляет о возможности перевода курсора (на самом деле курсора нет) в начало текущей строки, и в произвольную позицию на экране с координатами Х, У. Так вот это у меня не получается, хоть убей, а без этого полноценно использовать не выходит. Ведь текст можно только дописать вниз по экрану, или полностью очистить и написать по новой.

Думаю, не у всех есть желание и возможность попробовать подключение к монитору, но, возможно кто-то разгадает загадку по коду.

Вот код передающей платы:

Вот операторы, котрые не использованы в примере, должны работать, но не работают:

Вот код принимающей и выводящей на монитор платы, интересующая часть примерно с 150 строки по 265:

Может кто подскажет, в каком направлении копать. Пытался разрешить эту проблему ещё года три назад, сейчас вроде и знаю намного больше, но не получается.

Источник

VGA на Arduino

VGA это сокращение от Video Graphics Array, протокола отображения видео, который часто встречается в мире электроники. В VGA используется одна «частота следования пикселей» и установленная частота вывода видео данных горизонтально, строка за строкой, пока весь кадр не будет отображен, а потом всё начинается снова.

В прошлом я построил много проектов основанных на VGA, но никогда не использовал его с Arduino, поэтому в этом проекте мы будем использовать платформу Arduino UNO для имитации VGA сигнала при помощи непосредственно С кода. Это абсолютно не похоже на то, как это реализовано в видеокартах, но это интересная задача, чтобы увидеть, на сколько хорошо мы знаем и понимаем Arduino и AVR микроконтроллеры, а также VGA протокол. Работа устройства показана на видео.

Цель и обзор этого проекта

Целью данного проекта является использование Arduino UNO для вывода стандартного изображения с красным, зеленым и синим цветом на компьютерный VGA монитор. Кроме Arduino UNO я использовал небольшую плату с VGA разъемом, которую я сделал для своего предыдущего проекта «Видеокарта для мазохиста», чтобы легче подключать монитор.

Для того, чтобы вывести красный, зеленый и синий цвета на компьютерный VGA монитор, мы должны договориться о разрешении, которое мы будем пытаться имитировать. Например, 800×600 удобно, т.к. используются целые круглые числа, и частота следования пикселей составляет 40МГц. И можно имитировать VGA разрешение 800×600 и выводить 200 линий красного, 200 линий зеленого и 200 линий синего цветов. Поскольку Arduino UNO работает на частоте 16МГц, невозможно получить доступ к каждому пикселю, поэтому мы будем выводить целиком линии.

Элементы:
Arduino UNO
Плата с VGA разъемом
Перемычки (провода)
Компьютерный VGA монитор
Разъем для батареи +9В
Разъем для батарей

Подробный список элементов

Все элементы, используемые в этом проекте перечислены выше, но основные элементы описаны более подробно.

Arduino UNO
Arduino Uno это микроконтроллер, который делает всю работу в этом проекте, выполняет наш код и выдает VGA сигналы, соответствующие тому, что мы хотим вывести на монитор без особых проблем.

Плата с VGA разъемом
Эта плата изначально была сделана для моего проекта Видеокарта для мазохиста, чтобы легко подключать монитор, но я пишу всё больше и больше статьей на тему VGA, поэтому он чрезвычайно полезен.

Перемычки
Обычные перемычки. Мы будем использовать их для подключения Arduino к VGA монитор. Также можно использовать провода со штырьками или крокодильчиками.

Обзор схемы

Это один из тех случаев, когда схема проекта очень мала, потому что большая часть работы происходит в программе. Несколько необходимых соединений показаны на схеме.

Особенности схемы

RGB соединения
В VGA используется смешивание красного зеленого и синего цветов для получения всех цветов радуги. Параметры на каждом из этих контактов показывают монитору, насколько интенсивно должен гореть этот цвет. Мы не регулируем интенсивность цвета, поэтому у нас всегда для каждого из цветов 100% красного, 100% зеленого или 100% синего.

Hsync и Vsync соединения
Для того чтобы знать, какая линия сейчас отображается и завершен ли кадр, используется два сигнала синхронизации: ​​горизонтальная синхронизация H-SYNC и вертикальная синхронизация V-SYNC. Это самые важные сигналы, и если их тайминги будут нарушены, то VGA выход не будет работать как надо.

GND соединения
В VGA разъеме есть много GND выводов для разработчиков, чтобы сделать профессиональный VGA контроллер. Но для того, что мы делаем, нужно всего лишь подключить GND к 5 контакту. Всё!

Основы теории VGA

В спецификации VGA описывается отображение цветовых данных, горизонтальной и вертикальной синхронизации, и об определенном времени на каждое действие, которое нельзя пропускать.
Arduino UNO тактируется кварцевым генератором 16МГц и одна инструкция выполняться за один цикл, что означает, что каждая инструкция в нашей программе будет выполняться точно за (1/16000000) секунды или примерно 62,5 наносекунды.

Так как каждая инструкция выполняется 62,5 наносекунды, и мы должны проводить синхронизацию в определенное время, важно, что каждое время с картинки выше делиться на 62,5 наносекунды, а это значит, что мы можем использовать инструкции с задержкой, чтобы получить идеальное время для синхронизации.

При использовании 800x600VGA, каждая строка заканчивается горизонтальным импульсом синхронизации, который сообщает монитору данные следующей строки. После синхронизации 601 линии, монитор ожидает импульс вертикальной синхронизации продолжительностью 4 линии. В этот момент есть пауза в 23 линии. Благодаря вертикальной синхронизации и задней площадки строчного гасящего импульса, линии отображаются, но информация о цвете не используется.

Аппаратная часть

Это наверно одна из самых простых собранных схем, о которых я писал. Берите Arduino UNO, перемычки и VGA разъем и начинайте сборку!

Сборка схемы
На фотографии вы можете видеть все детали, необходимые для сборки схемы, приведенной ранее. Сначала подключите GND к 5 контакту VGA разъема. Потом подключите контакты красного, зеленого и синего цветов. Наконец, соединения Hsync и Vsync выполнены, и монитор может понять, в каком разрешении и в какой момент вы хотите отобразить что то на нём. Я использую плату от своего предыдущего проекта. О её изготовлении можно узнать здесь.

Аппаратная часть готова. Давайте перейдем к программной части и посмотрим, как всё это реализовано.

Программная часть

Есть две основных части кода, которые вы увидите, объяснить и подробно описаны ниже:
— Цвет для циклов + Hsync
— Вертикальная синхронизация

3 цикла используются для создания трех различных цветов, которые отображаются на экране. Вот выдержка из кода для генерации 200 линий красного цвета. Время указано в комментариях, и вы можете легко увидеть соответствие.

В следующем отрывке кода видно, что вертикальная синхронизация выглядит почти так же, как вывод обычных горизонтальных линий. Разница в том, что вместо того, что бы считаться в пикселях, как Hsync (128 пикселей), вертикальная синхронизация считается в линиях (4 линии).

Это основная часть кода, но его больше, и вы можете ознакомиться с ним, скачав исходник. Мы написали программу, собрали аппаратную часть, и теперь пришло время проверить устройство и посмотреть на его работу!

Результат работы и примечания

На видео показан вывод VGA сигнала с Arduino UNO на компьютерный VGA монитор. Никаких уловок и трюков, просто работа программы, и сигналы синхронизации.

Красный, зеленый и синий цвета появляются на мониторе сразу после включения питания без искажений. Надеюсь, этого достаточно, чтобы убедить вас, что эта система действительно работает, и мы выводим VGA 800×600 @ 60 Гц.

Обзор VGA на основе Arduino

Как вы уже поняли, VGA довольно трудно выводить при помощи Arduino в разрешении 800×600, а получение полноценной картинки используя только Arduino в принципе невозможно, но мы используем гибкость VGA в нашу пользу и выводим упрощенные вещи. На экран выводятся красный, зеленый и синий цвета, доказывая, что мы можем выводить упрощенный VGA.

Что теперь делать?
Я не рекомендовал бы тратить слишком много времени на вывод VGA сигналов при помощи Arduino, так как это получается намного сложнее из-за требований к таймингам. В конечном счете вы, вероятно, разочаруетесь в этом методе. Есть много VGA контроллеров, с которыми Arduino может взаимодействовать, что сильно упрощает вывод вещей на VGA монитор. Я уверен, что есть Arduino shield, дающий такую возможность.

Заключение
Если мы перечитаем цели данной статьи, то мы поймем, что у нас всё получилось. Три цвета на экране, как и ожидалось. Программа была довольно сложной, но реализуемой. Однако, динамический VGA выход намного интереснее.

Источник

Adblock
detector