LCD2USB Shield Дисплей символьный LCD1602 с интерфейсом USB

Технические характеристики

• Модель: LCD2USB Shield V1.1 / аналог
• Питание: 5В через порт USB
• Потребление тока, макс.: 100мА
• Контроллер: ATmega8A
• Дисплей: LCD1602 HD44780, 2 строки х 16 символов, белый на синем
• Коммуникационный порт: microUSB
• Программные интерфейсы: ICSP, UART
• Управление: 2 пользовательские кнопки, 1 кнопка сброса
• Протокол связи: проприетарный (набор кодируемых команд)
• Поддержка ОС: Linux, Windows, Mac OS X
• Среда разработки: C/C#, Python
• Поддержка обновления прошивки (с применением внешнего STK200-программатора)
• Размеры: 95 х 41 х 30.5мм

Интерфейс LCD2USB

Экранный модуль LCD2USB представляет уникальный аппаратно-программный комплекс компактного размера, обладающий унифицированным коммуникационным интерфейсом и функционирующий подобно широкому спектру устройств с распространённой технологией быстрого подключения Plug and Play. Интерфейс LCD2USB позволяет максимально упростить организацию вывода цифровой информации на строчно-символьный ЖК-экран через проводное USB-соединение, тем самым ускорить и облегчить разработку приложений для умных систем ввода-вывода информации.

Состоит дисплейный модуль LCD2USB Shield V1.1 из двух разделяемых частей: нижнего блока  с микроконтроллером для обработки данных и верхнего блока с 32-символьным ЖК-экраном (в 2 строки по 16 символов). Обе части объединёны вместе через соединительный разъём, транслирующий информацию в 4-битном формате параллельной шины связи в графический контроллер HD44780. На плате с процессором ATmega8A располагается необходимая пользовательская периферия: нативный USB-порт (программная эмуляция виртуальной шины USB для архитектуры ARM Atmel), порт ICSP (SPI 6-pin) для обновления встроенного ПО (прошивки), две опрашиваемые пользовательские кнопки S1 и S2, расположенные сбоку, и торцевая кнопка сроса ЦПУ. Кроме всего перечисленного, на процессорной плате разведены линии незадействованной последовательной шины UART, подходящей для целей вывода отладочной информации в кастомных прошивках.

LCD2USB в цифровых одноплатных учебно-познавательных Linux-платформах

Экранный модуль LCD2USB Interface — настоящая находка для владельцев современных одноплатных мини-ПК (среди которых наиболее известны Raspberry Pi, NanoPi, Cubieboard, Banana, Beaglebone), разрабатывающих "нагруженные" проекты с использованием максимального количества цифровых портов общего назначения (порты GPIO), предусмотренных для установки совместимого периферийного оборудования / для инсталляции поддерживаемых модулей расширения. Благодаря программному воплощению протоколов виртуальной шины USB и наличию готовой процедурной библиотеки с открытым исходным кодом для языка Python, адаптированных под Linux-систему, становится возможным создание приложения с отображением символьной информации на небольшом текстовом экране LCD2USB Interface через подключение к свободному USB-порту одноплатного компьютера. Универсальная библиотека LCD2USB содержит перечень команд управления экраном моделей LCD1602-LCD2004, описывает методы позиционирования курсора, записи на экране символа/строки, создания запросов считывания состояний пользовательских кнопок, инициализацию и сброс контроллера HD44780, установку уровней яркости подсветки и контрастности символов.

Обратите внимание! Raspberry Pi не входит в комплектацию.

Использование модуля LCD2USB LCD1602 с Windows-ПК

Целевое применение

Модуль LCD2USB с текстовым экраном LCD1602 и интегрированным 8-битным ЦПУ прекрасно впишется в любые индивидуальные или масштабные проекты, реализуемые на ПК-плафторме со встроенной по умолчанию многоканальной шиной USB. Дисплей LCD2USB способен не просто добавить новый элемент кастомизации в дизайн-решения современного ПК-моддинга. Он может представлять уникальный инструмент визуального отображения разнородной информации, сформированной какими-либо фоновыми процессами, включая отслеживание работающих приложений или наблюдение за показателями стабильности и производительности ПК-системы: ЦПУ, температура, батарея, d-bus, mpris, systemd, ess http или ip-адрес, сообщения email или twitter, и так далее. Среди существующего совместимого ПО, LCD2USB Interface поддерживается в приложениях AIDA64, LCDProc, LCD Smartie, и т.д.

Подключение к ПК

На первом этапе подключения к новому ПК через стандартный USB-кабель, соответствующий спецификации USB2.0, экранный модуль LCD2USB потребует настройки. Во внутренней памяти контроллера ATmega8A записано фирменное программное обеспечение (прошивка). Оно позволяет ОС Windows определить устройство и адресовать его в раздел "Другие устройства/LCD2USB Interface" (с восклицательным знаком), в состоянии не доступного для прямого обращения. Драйвер LCD2USB Interface, распространяемый в составе оригинального ПО от создателей проекта, поддерживает только 32-разрядные версии Windows. Установка драйвера в последующие выпуски ОС Windows (7, 8.1, 10 и т.д.) либо затруднена, либо невозможна. Для установки драйвера LCD2USB Interface под современные 64-битные Windows-системы можно воспользоваться простым приложением Zadig от сторонних разработчиков.

Демонстрация возможностей

На изображении ниже — наглядный результат успешного выполнения готового демонстрационного приложения lcd2usb.exe, представленного в составе SDK-библиотеки. Windows-приложение выводит диагностические сообщения на экран монитора ПК и передаёт различные текстовые данные на дисплейный модуль LCD2USB. А также регулирует его контрастность и яркость подсветки.

Электрическая принципиальная схема LCD2USB v1.1

Насстоящая принципиальная схема принадлежит универсальной версии LCD2USB v1.1 для ЖК-экранов моделей LCD1602, LCD1604, LCD2002 и LCD2004.

Программное обеспечение

1. Zadig установщик USB-драйвера для LCD2USB (ОС Win7, Win10...)
2. LCD2USB архив с открытым исходным кодом
3. Проект виджет-приложения LCD4Linux для внешних ЖК-экранов LCD1602-LCD2004 (загружаемые ресурсы)
4. Windows-приложение LCD Smartie для модулей LCD2USB Interface

Техническая документация

1. Страница проекта LCD2USB на GitHub
2. Враппер LCD2USB для языка Python (зеркало)