LCD

概要

LCD(液晶ディスプレイ)リーフを使用すると、文字列を簡単に画面に表示することができます。
また、ボタンスイッチが2個搭載されていて、コントローラとして使うこともできます。

表示は1行8文字、2行です。Hello, World!は13文字なので1行には収まりません。下記のサンプルは、表示範囲に収まる Hello!を使っています。

AZ01C（USB Type-C）を使う場合は、AP01B + AI04A + AZ01Cのクイックスタートで書き込み時の手動リセットも確認してください。AI04は生産終了品ですが、お手元のリーフの仕様書と回路図はAI04の技術資料から参照できます。

使用するリーフ

Type	Name	Q’ty
AZ62	Connector Cover	1
AI04	LCD	1
AP01	AVR MCU	1
AZ01	USB	1
AV01	CR2032	1
	CR2032 coin cell battery	1
	M2*15mm screw	2

リーフの組み立て

下図のようにリーフを組み立てましょう。

実行前に確認すること

このサンプルは、tomozh氏のarduino_ST7032（ST7032.h）を使用します。GitHubのCode → Download ZIPから取得し、Arduino IDEのスケッチ → ライブラリをインクルード → ZIP形式のライブラリをインストールで導入してください。詳しい導入手順も参照できます。LCD_ST7032やST7032_asukiaaaは別の実装です。

AI04では、LCDコントローラ（0x3E）とは別に、I2C I/O Expander（このサンプルでは0x1A）がLCDへの給電を制御します。setup()先頭の次の処理を含めて、スケッチ全体を使用してください。

1. Wire.begin()でI2Cを開始します。
2. エキスパンダのレジスタ0x03に0xFEを書き、P0を出力にします。
3. レジスタ0x01に0x01を書き、LCDへの給電を有効にします。
4. lcd.begin(8, 2)で表示形式を設定し、lcd.setContrast(30)でコントラストを設定します。

エキスパンダのアドレスには0x1Eの構成もあります。AI04の給電・初期化の説明を参照してください。

ソースコード

Arduino IDEで下記のプログラムを書きましょう。

//=====================================================================
//  Leafony Platform sample sketch
//     Application  : LCD SW test
//     Processor    : ATmega328P (3.3V /8MHz)
//
//     Leaf configuration
//       (1) AI04 LCD
//       (2) AP01 AVR MCU
//       (3) AZ01 USB
//
//    (c) 2021 LEAFONY SYSTEMS Co., Ltd
//    Released under the MIT license
//    https://opensource.org/licenses/MIT
//
//      Rev.00 2021/04/01  First release
//=====================================================================
// use libraries
//  ST7032 - Arduino LiquidCrystal compatible library
//    https://github.com/tomozh/arduino_ST7032
//=====================================================================

//---------------------------------------------------------------------
// difinition
//---------------------------------------------------------------------
#include <Wire.h>                   // I2C
#include <ST7032.h>                 // LCD

//-----------------------------------------------
// IO pin name definition
// Define it according to the leaf to be connected.
//-----------------------------------------------
#define SW1         2                   // PD2  (INT0)

//-----------------------------------------------
// Define constants to be used in the program
//-----------------------------------------------
#define I2C_EXPANDER_ADDR   0x1A

//---------------------------------------------------------------------
// object
//---------------------------------------------------------------------
//------------------------------
// LCD
//------------------------------
ST7032 lcd;

//====================================================================
// setup
//====================================================================
void setup(){
  pinMode(SW1, INPUT);                                //LCD SW1
  Wire.begin();

  // IO　Expander Initialize
  i2c_write_byte(I2C_EXPANDER_ADDR, 0x03, 0xFE);
  i2c_write_byte(I2C_EXPANDER_ADDR, 0x01, 0x01);      // LCD Power on

  //LCD Initialize
  lcd.begin(8, 2);                                    // 8 characters, 2 lines
  lcd.setContrast(30);
  lcd.clear();

  lcd.print(" Hello!");
  lcd.setCursor(0, 1);
  delay(3000);

  i2c_write_byte(I2C_EXPANDER_ADDR, 0x01, 0x00);      // LCD Power off
  delay(3000);

  i2c_write_byte(I2C_EXPANDER_ADDR, 0x01, 0x01);      // LCD Power on

  // LCD Initialize
  lcd.begin(8, 2);                                    // 8 characters, 2 lines
  lcd.setContrast(30);
  lcd.clear();

  lcd.print("12345678");
  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print("87654321");
  delay(3000);

  lcd.clear();

  lcd.blink();
  int i;
  for (i=0 ; i<8 ;i++){
     lcd.setCursor(i, 0);
      delay(1000);
  }
  for (i=0 ; i<8 ;i++){
     lcd.setCursor(i, 1);
      delay(1000);
  }
  lcd.noBlink();
}

//====================================================================
// Main loop
//====================================================================
void loop(){
  char val;

  // SW 1
  val = digitalRead(SW1);
  lcd.setCursor(0, 0);
  if (val == 1) {
     lcd.print("SW1 is H");
  }else{
     lcd.print("SW1 is L");
  }

  // SW 2
  val = i2c_read_byte(I2C_EXPANDER_ADDR, 0x00);
  lcd.setCursor(0, 1);
  if ((val & 0x02) == 0x02)  {
     lcd.print("SW2 is H");
  }
  else {
    lcd.print("SW2 is L");
  }
  delay(1000);
}

//=====================================================================
// I2C control function
//=====================================================================
//-----------------------------------------------
//I2C Write 1 byte to the slave device
//-----------------------------------------------
void i2c_write_byte(int device_address, int reg_address, int write_data){
  Wire.beginTransmission(device_address);
  Wire.write(reg_address);
  Wire.write(write_data);
  Wire.endTransmission();
}

//-----------------------------------------------
//I2C Read 1 byte from the slave device
//-----------------------------------------------
unsigned char i2c_read_byte(int device_address, int reg_address){

  int read_data = 0;

  Wire.beginTransmission(device_address);
  Wire.write(reg_address);
  Wire.endTransmission(false);

  Wire.requestFrom(device_address, 1);
  read_data = Wire.read();

  return read_data;
}

LCD-SW_test.ino

実行結果

LCDに下記の順で画面が表示されます。

1. Hello!を3秒間表示
2. LCD電源を3秒間オフ（この間、表示は消えます）
3. 1行目に12345678、2行目に87654321を3秒間表示
4. カーソルが移動
5. ボタンの入力状態を表示

表示が出ない場合は、AI04の確認手順を参照してください。I2Cスキャンや送信成功だけでは、表示に必要な電源・初期化・コントラストの確認は完了しません。