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树莓派上使用 LCD1602 显示基本状态

发布时间: 2018-06-15 01:03   分类 : Python    标签: 树莓派 浏览: 3297   

最近入手了一个新玩具,没错,就是树莓派了,这里我使用的是树莓派 3B+。但是在玩儿的时候遇到了一些问题,比如树莓派开机有时候特别慢,且 IP 地址什么的记不住,于是就买了一块便宜的 LCD1602 显示屏(5V).

先上效果图

效果图

这显示屏可以显示 16个 * 2行 (32)字符,且只标准 ASCII 码字符和日文希腊文字符,LCD1602 一共有 16 个针脚,如果直接将其连接在树莓派上的话非常占用资源,所以我们买的是和 IIC(I2C)模块集成在一起的板子。IIC 只有四个针脚,这样就可以大幅度节约树莓派针脚去干其他事,I2C接口引脚如下:

GND --- GND

VCC --- 电源 (接树莓派5V)

SDA --- I2C 数据

SCL --- I2C 时钟

将四个引脚接到树莓派同名 GPIO 引脚即可,VCC接5V,树莓派引脚如图:

树莓派3B+引脚图

接好了 LCD1602 后,我们就要登入树莓派了,首先安装 i2c-tools,和 Python 需要用到的 smbus , 然后查看 I2C 设备地址,这个地址将在后面用到。

pi@raspberrypi:~ $ sudo apt-get install i2c-tools
pi@raspberrypi:~ $ sudo apt-get install python-smbus
pi@raspberrypi:~ $ sudo i2cdetect -y 1

    0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f
00:          -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 
10: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 
20: -- -- -- -- -- -- -- 27 -- -- -- -- -- -- -- -- 
30: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 
40: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 
50: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 
60: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 
70: -- -- -- -- -- -- -- --

看到地址为 0x27 .这说明 已经成功连接了 LCD1602 。接下来就可以用 Python 控制 LCD1602 显示信息了。 由于对 LCD1602 的指令不了解,这里从网上找了一个很好例子,并优化了以下,保存在 /home/lcd/lcd1602.py , 运行该 脚本,即可看到效果。

import time
import smbus
import logx
import logging

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)
        logging.info('LCD executed turn on BLight')
    else:
        BUS.write_byte(LCD_ADDR ,0x00)
        logging.info('LCD executed turn off BLight')

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
        logging.info('LCD init over')
        BUS.write_byte(LCD_ADDR ,0x08)
        logging.info('LCD turning on BLight')
    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!')
    print_lcd(8, 1, 'by Jerry')

在这个基础上,我们还需要添加一些功能,在每次开启自动启动为守护进程,在 LCD 上显示主机 ip 和已运行时间。

代码 > GitHub

  • deamon.py : 守护进程父类
  • host_status.py : 树莓派 IP ,可以添加更多内容,比如获取蓝牙状态显示到LCD
  • LCD1602.py : LCD1602 工具,上面的代码,用于在LCD上打印字符
  • pi_status.py : 主脚本,这里会开启的一个名为 pi-status 的守护进程,不断刷新 LCD 内容

先将代码下载到树莓派的 /home/lcd/ 目录下,使用命令:

启动

pi@raspberrypi:/home/lcd $ sudo python pi_status.py 
ready to starting ......

查看进程状态, PID

pi@raspberrypi:/home/lcd $ sudo python pi_status.py status  
is running ... PID 1116

重启进程

pi@raspberrypi:/home/lcd $ sudo python pi_status.py restart
stopping ...
Stopped!
ready to starting ......

停止

pi@raspberrypi:/home/lcd $ sudo python pi_status.py stop
stopping ...
Stopped!

我们还需要将这个脚本加入到开机启动,每次开启将显示状态。

vi /etc/rc.local

在 exit 0 之前插入一下内容,其中路径根据实际情况更改。

sudo python /home/lcd/pi-status.py

(完)

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