I2C接続のLCDに文字列を表示する

解説

「I2C LCD の仕様書」に従い、I2CLiquidCrystalクラス を作成しました。

作成したI2CLiquidCrystalクラスを利用してI2CLCDに文字列を表示します。

秋月電子にて販売されている「Ｉ２Ｃ接続小型キャラクタＬＣＤモジュール（１６ｘ２行・３．３Ｖ／５Ｖ）ピッチ変換キット」を使用しました。

部品表

最低限必要なものは「ハードウェアのセットアップ」参照

部品名	数量	商品名	参考価格
I2C接続LCD	1	Ｉ２Ｃ接続小型キャラクタＬＣＤモジュール（１６ｘ２行・３．３Ｖ／５Ｖ）ピッチ変換キット	550円

LCDモジュールのピンをはんだ付けします。


I2C端子のSDA、SCLはプルアップする必要があります。
変換基板上の抵抗を使用して、SDA、SCLをプルアップするために、変換基板裏面の右下の２か所のハンダジャンパーパッドにハンダを盛ってショートさせます。

接続例

SDAピンとしてIO4、SCLピンとしてIO5 を使用した場合の接続例

クラスファイルの作成

「I2CLiquidCrystal.h」というファイル名で、以下の内容のファイルを作成します。

// // I2CLiquidCrystal.h // // Class to control I2C LCD // // Written by Nobuki HIRAMINE // https://www.hiramine.com // Last modified : 2017/07/02 // #include <Wire.h> class I2CLiquidCrystal : public Print { private: int _numlines = 2; int m_i2caddr_lcd = 0; int m_pin_sda = 0; int m_pin_scl = 0; public: I2CLiquidCrystal( int i2caddr_lcd, int pin_sda, int pin_scl ) { m_i2caddr_lcd = i2caddr_lcd; m_pin_sda = pin_sda; m_pin_scl = pin_scl; } void begin() { // Init I2C Wire.begin(m_pin_sda, m_pin_scl); // Function Set // 2進数表現で、001L NF00 形式のデータを送信する。 // L : データ長。1 = 8ビット, 0 = 4ビット。AQM1602XAは8bitなので1。 // N : Line数。1 = 2行。0 = 1行。AQM1602XAは2行なので1。 // F : フォントタイプ。1 = 5x10ドット, 0 = 5x8ドット。AQM1602XAは5x8ドットなので0。 // 以上により、2進数表現で、0011 1000。16進数表現で、0x38のデータを送信する。 _command( 0x38 ); // 拡張コマンドモードに移行（内部発振周波数、コントラスト等を設定するため） // Function Setで送ったデータの1ビット目を立てたデータを送る // 0x38を送った場合は、1足して、0x39を送る _command( 0x39 ); // 内部発振周波数 // 2進数表現で、0001 [BS][F2][F1][F0] 形式のデータを送信する。 // データシートより、2進数表現で、0001 0100。16進数表現で、0x14のデータを送信する。 _command( 0x14 ); // コントラスト（1/2） // 2進数表現で、0111 [C3][C2][C1][C0] 形式のデータを送信する。 // データシートより、「5Vの場合、C5=1,C4=0,C3=0,C2=0,C1=1,C0=1で少し濃い目ぐらい」 // 3.3Vで使用するので「C5=1,C4=0,C3=0,C2=0,C1=0,C0=0」とする。 // 2進数表現で、0111 0000。16進数表現で、0x70のデータを送信する。 _command( 0x70 ); // コントラスト（2/2） // 2進数表現で、0101 [Ion][Bon][C5][C4] 形式のデータを送信する。 // Ion : ICON display on/off。1 = on, 0 = off。Offとしたいので0。 // Bon : Booster circuit on/off。3.3Vの場合はBooster回路をOnとするので1。 // コントラスト（1/2）より「C5=1,C4=0,C3=0,C2=0,C1=0,C0=0」。 // 2進数表現で、0101 0110。16進数表現で、0x56のデータを送信する。 _command( 0x56 ); // Follower control // 2進数表現で、0110 [Fon][Rab2][Rab1][Rab0] 形式のデータを送信する。 // データシートより、2進数表現で、0110 1100。16進数表現で、0x6Cのデータを送信する。 _command( 0x6C ); // 200msec : for power stable delay(200); // 拡張コマンドモードの終了 // Function Setで送ったデータの1ビット目を倒したデータを送る _command( 0x38 ); // Display ON/OFF Control // 2進数表現で、0000 1DCB 形式のデータを送信する。 // D : Display On/Off。1 = On, 0 = Off。Display On なので1。 // C : Cursor On/Off。1 = On, 0 = Off。Cursor Offとしたいので0。 // B : Blinking of cursor On/Off。1 = On, 0 = Off。Blinking Offとしたいので0。 // 以上により、2進数表現で、0000 1100。16進数表現で、0x0Cのデータを送信する。 _command(0x0C); // Entry Mode Set // 2進数表現で、0000 01DS 形式のデータを送信する。 // D : Cursor move direction。1 = Increment, 0 = Decrement。カーソル移動方向は増加方向なので1。 // S : Shift the display。1 = Shiftする, 0 = Shiftしない。Shiftしないとしたいので0。 // 以上により、2進数表現で、0000 0110。16進数表現で、0x06のデータを送信する。 _command(0x06); clear(); // Clear display } void clear() { _command( 0x01 ); delayMicroseconds(1060); // need 1.06msec } void setCursor( uint8_t col, uint8_t row ) { static const uint8_t row_offsets[2] = {0x00, 0x40}; if( row >= _numlines ) { row = _numlines - 1; } _command( 0x80 | ( row_offsets[row] + col ) ); } size_t write(uint8_t value) { _send(value, HIGH); return 1; } private: void _command( uint8_t value ) { _send( value, LOW ); delayMicroseconds(27); // need 26.3microsec } void _send( uint8_t value, uint8_t mode ) { Wire.beginTransmission(m_i2caddr_lcd); if( mode ) { // print mode Wire.write(0x40); } else { // command mode Wire.write(0x00); } Wire.write(value); Wire.endTransmission(); } };

サンプルコード

クラスファイル「I2CLiquidCrystal.h」は、サンプルコードファイルと同一フォルダにコピーします。

#include "I2CLiquidCrystal.h" #define I2CADDR_LCD (0x3E) // AQM1602XAのI2Cアドレスは0x3E I2CLiquidCrystal g_i2clcd(I2CADDR_LCD, 4, 5); // i2c_addr, sda, scl void setup() { g_i2clcd.begin(); g_i2clcd.clear(); // LCD画面消去 g_i2clcd.setCursor( 0, 0 ); g_i2clcd.print( "Hello World!" ); } int g_iCounter = 0; // カウンター void loop() { g_i2clcd.setCursor( 0, 1 ); g_i2clcd.print(g_iCounter); g_iCounter++; delay( 1000 ); }

実行

「Hello World!」と経過秒数がLCDに表示されます。

ダウンロード

サンプルスケッチファイル