O display LCD 16×2 é uma das opções mais usadas quando se necessita de uma interface para os projetos. Isso porque ele é barato e relativamente simples de usar. Além do fato de que é possível encontrar shields para o Arduino, facilitando bastante o processo de montagem do circuito.

O que é

A sigla LCD significa Liquid-Crystal Display, isto é, um display de cristal líquido. Isso implica que ele é um componente capaz de formar “imagens”.

O LCD está presente em diversos equipamentos, mas, neste caso, nós vamos falar do LCD 16×2 que é um componente pequeno, comparado com as televisões LCD. E ele pode ser programado facilmente usando as bibliotecas já existentes, tanto para o Arduino (AVR), quanto para o PIC ou outro microcontrolador em questão.

Fonte: Wikipedia

O fato dele ser 16×2 significa que ele é capaz de mostrar 16 caracteres por linha e que ele possui duas linhas. Se você tiver interesse em saber como programar o display sem usar a biblioteca pronta, os dois pdfs abaixo são muito interessantes e podem te ajudar muito nesse processo:

PDF1 PDF2

Características

display lcd

O display em si é só o que está na placa verde da imagem acima. Mas, como é o caso da imagem, é possível encontrar shields ou módulos que acoplam o display em uma placa. Isso serve para facilitar a ligação do display com o Arduino e para adicionar alguns componentes interessantes a mais.

O shield da imagem, por exemplo, acompanha 6 botões (normalmente conectados ao A0) que auxiliam bastante a criar aplicações em que o usuário tem que interagir com o display. E também tem um potenciômetro para regular o brilho.

Pinos

O LCD 16×2 contem 16 pinos, pela ordem:

  1. GND ou Vss – Pino de alimentação que deve ser ligado ao GND
  2. Vcc ou Vdd – Pino de alimentação que deve ser ligado no 5V (Pode variar em torno de 4,7V – 5,3V)
  3. VO ou Vee – Pino que regula o contraste. Quanto maior for a tensão (0-5v), mais o display ficará nítido.
  4. RS – Pino para controlar o display. Quando recebe sinal baixo seleciona o registrador de comando e, quando recebe sinal alto, seleciona o registrador de dados.
  5. RW – Pino de leitura ou escrita. Quando recebe sinal baixo entra no modo escrita e, quando recebe sinal alto, entra no modo leitura.
  6. E – Manda dados para os pinos de dados quando um pulso de sinal alto para baixo é dado.
  7. ao 14. D0 à D7 – Pinos de dados. Normalmente o display é controlado no modo 4bits, ou seja, usa-se só do D4 ao D7.

15. e 16. A (ou Led+) e K (ou Led -) – Pinos que alimentam o LED responsável pela luz de fundo do display.

Circuito

Se você possui um shield, então basta encaixá-lo no Arduino. Mas, se esse não for o seu caso, a ligação do display com o Arduino está mostrada abaixo:

circuito display lcd

Apesar de parecer complicado, é um circuito bem simples até. O pino GND deve ser ligado ao GND do Arduino. O Vdd ao 5v. O VO deve ser ligado ao terminal central de um potenciômetro e os outros pinos do potenciômetro devem ser ligados, um ao GND e o outro ao 5v. Se você quiser eliminar o potenciômetro, tente ligar o VO direto ao GND. O pino RW deve ser ligado ao GND.

Em relação aos pinos de dados, você pode mudá-los, mas vou mostrar a ligação padrão: o pino RS deve ser ligado ao pino 12 do Arduino, o pino E ao pino 11, e do pino D4 ao D7, devem ser ligados do pino 5 ao pino 2 respectivamente.

Os ultimos dois pinos (A e K) talvez não precisem ser ligados, portanto teste sem ligá-los para economizar recursos. Se não funcionar, basta ligar um resistor (não tem valor exato, recomendo 220Ω) no pino A e a outra ponta do resistor no 5v. E o pino K deve ser ligado no GND. Feito isso, basta programar.

Programação

Comandos de inicialização

Vamos utilizar a biblioteca pronta que já vem com a IDE do Arduino, que é a LiquidCrystal. Nos exemplos, é possível encontrar diversos códigos interessantes para poder testar o display, mas vamos entender os comandos básicos:

A instância (uma forma de referenciar o display dentro do código) do lcd precisa ser definida e fazemos isso com o seguinte comando:

LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);

Os números correspondem aos pinos que ligamos anteriormente. Traduzindo para ficar mais fácil entender.

LiquidCrystal lcd(pino Rs, pino E, D4, D5, D6, D7);

Então, se você deseja ligar os pinos de dados diferente do circuito que mostrei, é só lembrar de mudá-los na programação também. No caso do shield que mostrei, a pinagem certa é a seguinte:

LiquidCrystal lcd(8, 9, 4, 5, 6, 7);

Enfim, o segundo passo é iniciar o display:

lcd.begin(16, 2);

O 16,2 se refere justamente aos 16 caracteres e as duas linhas que mencionei anteriormente.

Comandos de escrita

Agora, basta usar o display como você quiser, e os comandos que vão te ajudar nesse processo são:

  • lcd.print(“AlgumaCoisa”);
    • Se você quiser escreve algo, é só usar esse comando. Retire as aspas e coloque o nome de uma variável para printar o valor dela.
  • lcd.setCursor(0, 0);
    • Obvio, você não quer sair escrevendo em qualquer lugar, e pra isso existe o comando acima que define a posição do cursor, que é a posição onde o LCD irá escrever a partir do momento que o comando foi digitado. O primeiro parâmetro define a coluna e o segundo a linha. Por padrão, a escrita ocorre em 0,0 que é: na primeira linha, a partir da primeira coluna.
  • lcd.clear();
    • Esse comando basicamente limpa a tela e volta o cursor pra 0,0.
    • Ele pode ser um pouco lento para ser executado, então talvez seja mais interessante limpar o display utilizando o comando lcd.print(”     “) com vários espaços.

Criando Caracteres

O LCD ainda te permite criar caracteres customizados, isto é, criar símbolos para você printar no display. Cada quadrado do display, que representa um caractere, possui 8 quadradinhos menores no sentido vertical e 5 no sentido horizontal. Então, para criar símbolos, você deve desenhar usando esses quadradinhos e isso é feito da seguinte forma:

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byte heart[8] = { //Codigo que está no exemplo da biblioteca do liquidcrystal
  0b00000,
  0b01010,
  0b11111,
  0b11111,
  0b11111,
  0b01110,
  0b00100,
  0b00000
};

Onde cada linha que começa com 0b representa uma linha de quadradinhos. O 0 representa um quadrado apagado e o 1, um quadrado aceso. Então, basta desenhar o seu símbolo usando 1s e 0s. Repare que no código acima (simbolo de um coração), os números 1s formam um coração, de fato.

Caso você tenha dificuldades nessa parte, existe um site que gera o código do símbolo automaticamente a partir de um desenho que você fizer. Acesse o link aqui.

Agora que nós desenhamos o símbolo, precisamos ainda fazer duas coisas. A primeira é declarar para o programa o símbolo:

lcd.createChar(0, heart);

No primeiro parâmetro, você coloca o número ao qual seu símbolo está endereçado, no exemplo acima é o 0. E, depois coloca o nome da variável que está guardado seu desenho. No exemplo acima, fizemos o desenho do coração na variável chamada heart. Por fim, a segunda etapa é desenhar o símbolo. Defina onde quer colocá-lo (a posição do cursor) e use o comando:

lcd.write(0);

O número dentro do parêntese é o número que você definiu como o “endereço” do símbolo. No nosso exemplo, o simbolo do coração está endereçado ao 0.

Exemplo de código

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#include <LiquidCrystal.h>
LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);

void setup() {
  lcd.begin(16, 2);
}

void loop() {
  lcd.clear();
  lcd.setCursor(2, 0);
  lcd.print("Bem-vindo ao");
  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print("Mundo Projetado");
  delay(3000);
  lcd.clear();
  lcd.setCursor(1, 0);
  lcd.print("Curta a pagina");
  lcd.setCursor(3, 1);
  lcd.print("no Facebook");
  delay(2000);
}

Despertador usando o Arduino