Arduino - LCD 20x4
Neste tutorial de Arduino LCD 20x4 I2C, vamos aprender como conectar um LCD 20x4 (Display de Cristal Líquido) à placa Arduino através da interface I2C.
Hardware Necessário
Or you can buy the following kits:
| 1 | × | DIYables STEM V3 Starter Kit (Arduino included) | |
| 1 | × | DIYables Sensor Kit (18 sensors/displays) |
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Buy Note: Alternatively, you can assemble the LCD I2C display using LCD 2004 Display and PCF8574 I2C Adapter Module.
Sobre o LCD I2C 20x4
Pinagem
O LCD 20x4 I2C usa a interface I2C, por isso ele tem 4 pinos:
- Pino GND: precisa ser conectado ao GND (0V).
- Pino VCC: a alimentação do LCD, precisa ser conectado ao VCC (5V).
- Pino SDA: sinal de dados I2C
- Pino SCL: sinal de clock I2C
Coordenadas do LCD
O LCD I2C 20x4 tem 20 colunas e 4 linhas. As colunas e as linhas são indexadas a partir de 0.
Diagrama de Ligação
This image is created using Fritzing. Click to enlarge image
| LCD I2C | Arduino Uno, Nano | Arduino Mega |
|---|---|---|
| Vin | 5V | 5V |
| GND | GND | GND |
| SDA | A4 | 20 |
| SCL | A5 | 21 |
Como Programar o LCD I2C
Graças à biblioteca DIYables_LCD_I2C, usar o LCD é moleza.
- Inclua a biblioteca:
#include <DIYables_LCD_I2C.h> // Library for LCD
- Declare um objeto DIYables_LCD_I2C com o endereço I2C, o número de colunas e o número de linhas:
DIYables_LCD_I2C lcd(0x27, 20, 4); // I2C address 0x27, 20 column and 4 rows
- Inicialize o LCD.
lcd.init(); //initialize the lcd
lcd.backlight(); //open the backlight
- Mova o cursor para a posição desejada (column_index, row_index)
lcd.setCursor(column_index, row_index);
- Imprima uma mensagem no LCD.
lcd.print("Hello World!");
※ Nota:
O endereço I2C do LCD pode variar de acordo com o fabricante. No código, usamos 0x27, que é o endereço especificado pelo fabricante DIYables
Código Arduino
/*
* Este código de Arduino foi desenvolvido por pt.newbiely.com
* Este código de Arduino é disponibilizado ao público sem nenhuma restrição.
* Para tutoriais completos e diagramas de ligação, visite:
* https://pt.newbiely.com/tutorials/arduino/arduino-lcd-20x4
*/
#include <DIYables_LCD_I2C.h>
DIYables_LCD_I2C lcd(0x27, 20, 4); // I2C address 0x27, 20 column and 4 rows
void setup() {
lcd.init(); // initialize the lcd
lcd.backlight();
lcd.setCursor(0, 0); // move cursor the first row
lcd.print("LCD 20x4"); // print message at the first row
lcd.setCursor(0, 1); // move cursor to the second row
lcd.print("I2C Address: 0x27"); // print message at the second row
lcd.setCursor(0, 2); // move cursor to the third row
lcd.print("DIYables"); // print message at the third row
lcd.setCursor(0, 3); // move cursor to the fourth row
lcd.print("www.diyables.io"); // print message the fourth row
}
void loop() {
}
Passos Rápidos
- Vá até o ícone Libraries na barra esquerda do Arduino IDE.
- Pesquise "DIYables LCD I2C" e encontre a biblioteca DIYables_LCD_I2C da DIYables
- Clique no botão Install para instalar a biblioteca DIYables_LCD_I2C.
- Copie o código acima e abra-o no Arduino IDE
- Clique no botão Upload no Arduino IDE para carregar o código no Arduino
- Veja o resultado no LCD
- Experimente modificar o texto e a posição
Vídeo
A demonstração em vídeo abaixo usa o código abaixo. Observe que o vídeo mostra o Arduino Uno R4, mas funciona de forma idêntica no Arduino Uno R3:
/*
* Este código de Arduino foi desenvolvido por pt.newbiely.com
* Este código de Arduino é disponibilizado ao público sem nenhuma restrição.
* Para tutoriais completos e diagramas de ligação, visite:
* https://pt.newbiely.com/tutorials/arduino/arduino-lcd-20x4
*/
#include <Wire.h>
#include <DIYables_LCD_I2C.h>
#include <SPI.h>
#include <MFRC522.h>
#include <Servo.h>
// ================= LCD =================
DIYables_LCD_I2C lcd(0x27, 20, 4);
// ================= RFID =================
#define SS_PIN 10
#define RST_PIN 9
MFRC522 rfid(SS_PIN, RST_PIN);
// ================= SERVO =================
Servo doorServo;
#define SERVO_PIN 6
// ================= BUZZER =================
#define BUZZER 8
// ================= ADMIN UID =================
byte adminUID[4] = {0x3C, 0x7F, 0xB3, 0x02};
// ================= STATE =================
enum State { IDLE, SCANNING, GRANTED, DENIED, LOCKED };
State systemState = IDLE;
int failCount = 0;
unsigned long stateTime = 0;
unsigned long lockTime = 0;
// ================= SOUND =================
void beepOK() {
for (int i = 0; i < 2; i++) {
digitalWrite(BUZZER,HIGH);
delay(100);
digitalWrite(BUZZER,LOW);
delay(50);
}
}
void beepFail() {
for (int i = 0; i < 3; i++) {
digitalWrite(BUZZER,HIGH);
delay(150);
digitalWrite(BUZZER,LOW);
delay(80);
}
}
void beepLock() {
digitalWrite(BUZZER,HIGH);
delay(300);
digitalWrite(BUZZER,LOW);
}
// ================= DISPLAY IDLE =================
void showIdle() {
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0); lcd.print("SYSTEM READY");
lcd.setCursor(0,1); lcd.print("PLEASE SCAN CARD");
lcd.setCursor(0,2); lcd.print("DOOR: LOCKED");
lcd.setCursor(0,3); lcd.print("SECURITY: ACTIVE");
Serial.println("[STATE] IDLE");
systemState = IDLE;
}
// ================= DISPLAY SCANNING =================
void showScanning() {
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("SCANNING CARD...");
Serial.println("[STATE] SCANNING");
systemState = SCANNING;
}
// ================= GRANTED =================
void showGranted() {
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0); lcd.print("SYSTEM: GRANTED");
lcd.setCursor(0,1); lcd.print("USER: ADMIN");
lcd.setCursor(0,2); lcd.print("OPENING DOOR...");
lcd.setCursor(0,3); lcd.print("AUTO LOCK 3s");
doorServo.write(90);
beepOK();
stateTime = millis();
systemState = GRANTED;
Serial.println("[STATE] GRANTED");
}
// ================= DENIED =================
void showDenied(byte *uid) {
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0); lcd.print("SYSTEM: DENIED");
lcd.setCursor(0,1); lcd.print("UID: ");
for (byte i=0;i<4;i++) {
lcd.print(uid[i], HEX);
lcd.print(" ");
}
lcd.setCursor(0,2); lcd.print("ACCESS BLOCKED");
failCount++;
lcd.setCursor(0,3);
lcd.print("FAIL: ");
lcd.print(failCount);
lcd.print("/3");
beepFail();
stateTime = millis();
systemState = DENIED;
Serial.println("[STATE] DENIED");
}
// ================= CHECK UID =================
bool isAdmin(byte *uid) {
for (byte i=0;i<4;i++) {
if (uid[i] != adminUID[i]) return false;
}
return true;
}
// ================= LOCK SYSTEM =================
void lockSystem() {
systemState = LOCKED;
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("SYSTEM LOCKED!");
lcd.setCursor(0,2);
lcd.print("TOO MANY FAILS");
doorServo.write(0);
beepLock();
Serial.println("[STATE] LOCKED");
delay(3000);
failCount = 0;
showIdle();
}
// ================= SETUP =================
void setup() {
Serial.begin(9600);
lcd.init();
lcd.backlight();
SPI.begin();
rfid.PCD_Init();
doorServo.attach(SERVO_PIN);
doorServo.write(0);
pinMode(BUZZER, OUTPUT);
showIdle();
}
// ================= LOOP =================
void loop() {
// LOCK CONDITION
if (failCount >= 3 && systemState != LOCKED) {
lockSystem();
return;
}
// AUTO BACK TO IDLE FROM DENIED
if (systemState == DENIED && millis() - stateTime > 2000) {
showIdle();
}
// AUTO CLOSE DOOR
if (systemState == GRANTED && millis() - stateTime > 3000) {
doorServo.write(0);
beepLock();
showIdle();
}
// RFID READ
if (!rfid.PICC_IsNewCardPresent()) return;
if (!rfid.PICC_ReadCardSerial()) return;
showScanning();
byte *uid = rfid.uid.uidByte;
Serial.print("UID: ");
for (byte i=0;i<rfid.uid.size;i++) {
Serial.print(uid[i], HEX);
Serial.print(" ");
}
Serial.println();
delay(300);
if (isAdmin(uid)) {
showGranted();
} else {
showDenied(uid);
}
rfid.PICC_HaltA();
}