آردوینو آردوینو Arduino Uno آموزش آردوینو نمایشگر LCD

راه اندازی و کار با شیلد LCD نمایشگر تاچ ۲٫۴ اینچ TFT آردوینو Arduino

نوشته شده توسط معین صابری

نمایشگرها یکی از مهم ترین ابزارها در طراحی سیستم های دیجیتال و امبدد به شمار می روند. به کمک نمایشگر می توان ضمن نمایش داده های مختلف به کاربر، در نوع تاچ از وی ورودی نیز دریافت نمود. در این آموزش به بررسی راه اندازی و کار با شیلد نمایشگر TFT 2.4 مخصوص آردوینو می پردازیم. این شیلد که برای بردهای آردوینو UNO، MEGA و MEGA WIFI طراحی شده، به سادگی و بدون نیاز به هیچ سیم کشی اضافه بر روی بردهای یاد شده، قرار می گیرد. به کمک این نمایشگر می توان واسط های کاربری بسیار زیبا و جذاب ساخت. بدین ترتیب، محصولی بسیار کاربردی با رابط کاربردی کاربر پسند، به کمک این شیلد توسعه خواهد یافت. در این آموزش به راه اندازی و کار با این شید در بردهای UNO و MEGA می پردازیم.  در ادامه این آموزش، با مرجع تخصصی رزبری پای و آردوینو به زبان فارسی، دیجی اسپارک، همراه باشید.

 


شیلد نمایشگر TFT با اندازه ۲٫۴ اینچ


شیلد نمایشگر TFT، یک نمایشگر از نوع تاچ با قابلیت ذخیره سازی داده ها بر روی کارت SD است. به کمک این شیلد، به سادگی می توانید داده ها را علاوه بر نمایش، بر روی کارت SD ذخیره کنید. از طرف دیگر، به کمک این شیلد، قادر با خواندن داده های ذخیره شده بر روی کارت SD خواهید بود. با توجه به سازگاری پایه های این شیلد با بردهای آردوینو UNO و MEGA، این شیلد به سادگی و بدن نیاز به هیچ گونه سیم کشی، بر روی برد آردوینو قرار می گیرد.

 

با توجه به محل قرارگیری سوکت کارت SD، شما می توانید کارت حافظه را به سادگی و بدون نگرانی از فضا و محل قرارگیری، درون سوکت مخصوص قرار دهید. به کمک این قابلیت، می توانیم داده های ذخیره شده بر روی کارت SD را بخوانیم. به عنوان مثال می توانیم عکس های ذخیره شده در کارت SD را بر روی نمایشگر، نمایش دهیم. همچنین قابلیت ذخیره سازی داده بر روی کارت SD، فراهم است. پیشتر در آموزشی، به طراحی و پیاده سازی دیتالاگر آنلاین با قابلیت نمایش و ذخیره داده، به کمک این شیلد نمایشگر پرداخته ایم. این آموزش را با کلیک بر روی این لینک، می توانید مطالعه کنید..

 


کتابخانه استاندارد شیلد نمایشگر


جهت راه اندازی و کار با شیلد نمایشگر، می بایست در ابتدا به نصب کتابخانه آن بپردازیم. در اینجا ما از کتابخانه mcufriend استفاده می کنیم. این کتابخانه به سادگی با شیلد نمایشگر ارتباط برقرار می سازد. پیشتر در آموزشی، به تحلیل و بررسی این کتابخانه پرداخته ایم. در آموزش تحلیل، بردهای مورد پشتیبانی، نحوه نصب و توابع کلیدی و کاربردی آن مورد بررسی کامل قرار گرفته است. جهت مطالعه این آموزش، می توانید با کلیک بر روی این لینک، آن را مطالعه نمایید. برای نصب کتابخانه شیلد نمایشگر در آردویینو، ابتدا در نرم افزار آردویینو، بر روی منوی Tools و سپس Manage Libraries مطابق تصویر زیر، کلیک کنید.

 

سپس در منوی ظاهر شده، در قسمت کادر جستجو، عبارت MCUFRIEND_kbv را وارد کرده و کتابخانه MCUFRIEND_kbv.h مربوط به شیلد ال سی دی را مطابق تصویر زیر، نصب کنید.

 

یکی دیگر از کتابخانه های کاربردی، کتابخانه TouchScreen است. این کتابخانه جهت شناسایی و کار با تاچ نمایشگر به کار می رود. انتظار می رود که این کتابخانه به طور خودکار بر روی آردوینو نصب باشد. اما جهت اطمینان، می توانید در کادر جستجوی کتابخانه ها، با تایپ عبارت TouchScreen.h این کتابخانه را یافته و نصب کنید.

 

توجه ۱: ورژن کتابخانه MCUFRIEND جهت راه اندازی شیلد نمایشگر،  ۲٫۹٫۹ است.

توجه ۲: ورژن کتابخانه touchscreen برای راه اندازی تاچ، ۱٫۰٫۴ است.

 


راه اندازی شیلد نمایشگر با UNO و MEGA: نمایش متن


پس از نصب کتابخانه های مورد نیاز، نوبت به راه اندازی و کار با شیلد می رسد. همانطور که اطلاع دارید، شیلدها جهت قرار گیری ساده و آسان بر روی بردها، طراحی می شوند. شیلد نمایشگر TFT 2.4، به سادگی و بدون نیاز به هیچ ابزار اضافه، بر روی آردوینو قرار می گیرد. جهت قرار گیری این شیلد بر روی آردوینو UNO، نخستین پایه شیلد از سمت چپ(پایه بالاتر از ۳V3) می بایست بر روی پایه RESET آردوینو UNO قرار گیرد. چنانچه به همین ترتیب سایر پایه ها را درون آردوینو قرار دهید، شیلد به سادگی بر روی آردوینو قرار می گیرد. در رابطه با قرار دادن شیلد بر روی آردوینو MEGA و MEGAWIFI نیز شرایط به همین صورت است. در ادامه، کد زیر را مشاهده می کنید. این کد جهت نمایش متن به کار می رود.

 

پس از آپلود کد، متن در نمایشگر به نمایش در می آید.

 

برای برد آردوینو MEGA و MEGAWIFI، با آپلود این کد، تصویر نیز به نمایش درخواهد آمد.

 


نمایش عکس ذخیره شده در SD با UNO


همانطور که پیشتر گفته شد، بر روی شیلد نمایشگر TFT، سوکت کارت SD جهت ذخیره داده و نمایش داده های ذخیره شده وجود دارد. در این قسمت به نحوه نمایش تصویر ذخیره شده در کارت SD می پردازیم. پیش از هرچیز توجه داشته باشید که عکس به فرمت BMP و در ابعاد  ۳۹۸X299 باشد.  همچنین در این قسمت بدون نیاز به هیچ کتابخانه جدید و صرفا به کمک کتابخانه SD.h، داده های خوانده می شوند. برای اطلاعات بیشتر در رابطه با این کتابخانه، می توانید با کلیک بر روی این لینک، آموزش تحلیل و بررسی کتابخانه SD را مطالعه نمایید. در این برنامه عکس با نام me.bmp درون کارت SD ذخیره شده است. این مورد نیز در کدهای برنامه نیز، لحاظ شده است.

 

در ادامه با آپلود کد و قرار دادن عکس در کارت SD، تصویر زیر به نمایش در می آید.

 


نمایش عکس ذخیره شده در SD با MEGA


پس از نمایش عکس در آردوینو UNO، نوبت به نمایش تصویر ذخیره شده در کارت SD با آردوینو MEGA و MEGAWIFI می رسد. نمایش تصویر در آردوینو مگا کمی با آردوینو UNO متفاوت است. این تفاوت به دلیل چینش پایه های نمایشگر برای خواندن و نوشتن داده بر روی کارت SD است. در اینجا می بایست کتابخانه SD را با یک کتابخانه دیگر، جایگزین کنید. به این منظور، مراحل زیر می بایست طی شود.

  1. ابتدا کتابخانه بازنویسی شده کارت SD را از این لینک دانلود کنید.
  2.  در محل نصب نرم افزار آردوینو، وارد فولدر libraries شده و کتابخانه SD را به جای دیگری انتقا دهید.
  3.  فایل دانلود شده را از حالت فشرده خارج کنید. برای این کار از گزینه extact files here استفاده کنید.
  4.  فولدری که در مرحله پیش از حالت فشرده خارج کردید را در محل نصب آردوینو و در فولدر libraries، جایگزین کنید.

پس از نصب کتابخانه، کدهای زیر را بر روی برد آردوینو مگا آپلود کنید. توجه داشته باشید که از منوی Tools->Boards، برد آردوینو مگا را انتخاب شده باشد.

 

در نهایت با راه اندازی برد آردوینو مگا، تصویر بر روی نمایشگر، نشان داده خواهد شد.

 


راه اندازی و کار با تاچ


در این قسمت به راه اندازی و کار با تاچ نمایشگر می پردازیم. در این برنامه با قرار دادن قلم تاچ بر روی صفحه، موقعیت قلم تاچ در سریال مانیتور نمایش داده می شود. این برنامه برای آردوینو UNO و MEGA، یکسان است. ابتدا کدهای زیر را بر روی برد خود آپلود کنید.

 

پس از آپلود کد، می توانید قلم تاچ را در صفحه نمایشگر، در موقعیت ها و مکان های مختلف بفشارید. حتی می توانید بر روی متن ها نیز قلم را قرار دهید. از این قابلیت می توان در طراحی کلیدهای تاچ بر روی نمایشگر استفاده نمود.

 

با قرار دادن قلم تاچ در موقعیت های مختلف صفحه نمایشگر، موقعیت بر روی سریال مانیتور نمایش داده می شود. این مورد در تصویر زیر مشاهده می شود.

 


جمع بندی


در این آموزش به راه اندازی و بررسی قابلیت های مختلف شیلد تاچ ۲٫۴ مخصوص اردوینو پرداختیم. از آنجاییکه این شید به سادگی و بدون نیاز به هیچ سیم کشی اضافه بر روی برد آردوینو قرار می گیرد، لذا می تواند انتخاب مناسب در پروژه های مختلف باشد؛ پروژه هایی که در آن ها طراحی واسط گرافیکی کاربر پسند امری ضروری تلقی می گردد.  از طرف دیگر، وجود سوکت کارت SD بر روی این شیلد، قابلیت ذخیره داده بر روی کارت های SD را فراهم می کند. همچنین به کمک این قابلیت، می توان داده های ذخیره شده در کارت SD را بخوانیم و نمایش دهیم. به عنوان مثال، می توانید تصاویر ذخیره شده در کارت SD را بر روی نمایشگر، نمایش دهید. در این آموزش به شرح کامل قابلیت های این نمایشگر نظیر نمایش متن در بردهای آردوینو UNO و MEGA پرداختیم. در ادامه، عکس ذخیره شده در کارت SD را بر روی بردهای آردوینو UNO و MEGA نمایش دادیم. در نهایت، به بررسی قابلیت تاچ پرداخته و در برنامه ای، موقعیت فشرده شدن تاچ در صفحه به کمک قلم تاچ را بر روی سریال مانیتور، نمایش دادیم.

 


لوازم مورد نیاز


شیلد نمایشگر TFT مخصوص آردوینو

برد آردوینو UNO

برد آردوینو مگا

بردآردوینو MEGAWIFI

 

چنانچه در مراحل راه اندازی و انجام این پروژه با مشکل مواجه شدید، بدون هیچ نگرانی در انتهای همین پست، به صورت ثبت نظر سوالتان را مطرح کنید. من در سریع‌ترین زمان ممکن پاسخ رفع مشکل شما را خواهم داد. همچنین اگر ایرادی در کدها و یا مراحل اجرایی وجود دارند می‌توانید از همین طریق اطلاع رسانی کنید.

 

درباره نویسنده

معین صابری

کارشناسی ارشد رشته معماری سیستم های کامپیوتری

مالي که ز تو کس نستاند، علم است
حرزي که تو را به حق رساند، علم است
جز علم طلب مکن تو اندر عالم
چيزي که تو را ز غم رهاند، علم است
(شیخ بهایی)

تبادل نظر و رفع عیب با ثبت دیدگاه