⚰️ 📆 👼🏾 我们是STM32的朋友，在I2C总线上带有LCD显示屏1604（HAL库） 🧐 🏩 🤚

哈Ha！

在本文中，我想谈谈我使用I2C总线上的HAL库将LCD显示器连接到STM32微控制器的经验。

我将连接显示器1602和2004。它们都具有基于PCF8574T芯片的焊接I2C适配器。调试板为Nucleo767ZI，开发环境为STM32CubeIDE 1.3.0。

我不会详细讨论I2C总线的工作原理，建议您在这里和这里查看。

我们创建项目，选择调试板：我们

指示我们将使用I2C1。我还将连接UART5以与开发板通信，这对于从开发板接收有关显示地址的信息是必需的。

在同一窗口中，您可以看到与显示器连接的支脚的编号，在我的情况下，结果是这样的：

要启动，仅连接一个显示器，我将从1602开始。此外，我将连接经验丰富的arduin驱动程序已知的USB-UART CH340适配器，以从板上接收数据。

请注意，适配器将RX连接到TX，将TX连接到RX，适配器上的跳线为3.3V

让我们仔细研究一下PCF8574T芯片和显示器。下面是带有显示屏的模块的示意图：

PCF8574T芯片的功能类似于移位寄存器74hc595-它通过I2C接口接收字节并将相应位的值分配给其输出（P0-P7）。

考虑一下微电路的哪些引脚连接到显示器以及它们负责什么：

微电路的端子P0连接到显示器的RS端子，该RS端子负责接收显示数据（1）或显示操作指令（0）；
如果1-将数据写入显示器，0-读取，则引脚P1连接到R \ W。
端子P2连接到CS-端子，正在读取状态变化；
结论P3-背光控制；
结论P4-P7用于将数据传输到显示器。

多个设备可以同时连接到一条I2C总线。为了能够访问特定的设备，每个设备都有其自己的地址，首先我们将发现它们。如果转接板上的触点A1，A2和A3没有密封，则地址很可能为0x27，但最好检查一下。为此，我们将编写一个小的函数，该函数将显示连接到I2C总线的所有设备的地址：

void I2C_Scan ()
{
	//  ,  
        HAL_StatusTypeDef res;                          
	//    
        char info[] = "Scanning I2C bus...\r\n";      
        //    UART	
        HAL_UART_Transmit(&huart5, (uint8_t*)info, strlen(info), HAL_MAX_DELAY);  
	/* &huart5 -   UART
	 * (uint8_t*)info -     
	 * strlen(info) -   
	 * HAL_MAX_DELAY - 
	 */
        //    
	for(uint16_t i = 0; i < 128; i++)              
	{
            // ,      i  
            res = HAL_I2C_IsDeviceReady(&hi2c1, i << 1, 1, HAL_MAX_DELAY);                   
	    //  , 
            if(res == HAL_OK)                              
	    {
	    	char msg[64];
	    	//   i,   ,     
                // 16 :
	    	snprintf(msg, sizeof(msg), "0x%02X", i);
	    	//    
	    	HAL_UART_Transmit(&huart5, (uint8_t*)msg, strlen(msg), HAL_MAX_DELAY);
	    	//    
	    	HAL_UART_Transmit(&huart5, (uint8_t*)"\r\n", 2, HAL_MAX_DELAY);
	    }
	    else HAL_UART_Transmit(&huart5, (uint8_t*)".", 1, HAL_MAX_DELAY);
	}
	HAL_UART_Transmit(&huart5, (uint8_t*)"\r\n", 2, HAL_MAX_DELAY);
}

该函数轮询从0到127的所有地址，如果从该地址接收到响应，它将以十六进制形式将地址号发送到UART。

为了与董事会沟通，我使用了白蚁程序。默认情况下，微控制器的UART速度设置为115200，必须在白蚁中设置相同的速度。我们在程序的主体中调用该函数，使电路板闪烁，并以白蚁方式连接到我们的微控制器：

点显示所有未收到答案的地址。由于我焊接了跳线A0，因此显示器上的地址为0x26。现在，将第二个显示器与第一个显示器并行连接，并查看程序将提供什么：

我们有两个地址：0x26（显示1602）和0x27（显示2004）。现在介绍如何使用显示器。微控制器发送一个地址字节，连接到总线的所有设备都用自己的地址字节进行检查。如果匹配，则模块开始与微控制器通信。首先，您需要配置显示：字符计数的来源和方向，光标的行为等。之后，已经可以将用于显示的信息传输到显示器。唯一的特点是我们只能使用4位来传输信息，即数据必须分为两部分。数据存储在高位（4-7）中，低位用于指示背光是否将打开（3位），数据是要输出还是显示设置（RS输出，0位）和2位，通过阅读发生的变化，即e要发送1个字节的数据，您需要发送4个字节-第一个字节将包含4位信息，第二个字节为状态1，第二个字节是第1个字节的重复，仅第二个字节为状态0。第3个和第4个字节相似，仅包含数据的后半部分。这听起来有点不可理解，我将向您展示一个示例：

void I2C_send(uint8_t data, uint8_t flags)
{
	HAL_StatusTypeDef res;
	 //     
        for(;;) {
                // ,      lcd_addr                                                                                        
	        res = HAL_I2C_IsDeviceReady(&hi2c1, LCD_ADDR, 1, HAL_MAX_DELAY);               
	         //  ,     
                if(res == HAL_OK) break;                                                  
	    }
        //    1111 0000      0  3,    4  7
	uint8_t up = data & 0xF0;   
        //   ,  data   4                	
        uint8_t lo = (data << 4) & 0xF0;          
                                          
	uint8_t data_arr[4];
         // 4-7   ,  0-3   
	data_arr[0] = up|flags|BACKLIGHT|PIN_EN; 
         //  ,       0  
	data_arr[1] = up|flags|BACKLIGHT;         
	data_arr[2] = lo|flags|BACKLIGHT|PIN_EN;
	data_arr[3] = lo|flags|BACKLIGHT;

	HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c1, LCD_ADDR, data_arr, sizeof(data_arr), HAL_MAX_DELAY);
	HAL_Delay(LCD_DELAY_MS);
}

让我们按顺序进行。开头有存储显示地址的变量，以及每次必须与数据一起发送的设置位。在发送功能中，我们首先检查记录的地址是否有模块。在接收到HAL_OK消息的情况下，我们开始形成用于发送的字节。在我们将要发送的字节的开头，有必要将其分为两部分，并将它们都写入高位。假设我们要让显示器显示字符“ s”，在二进制系统中为1110011（计算器）使用逻辑运算＆我们将= 01110000写入变量，即只写最高有效位。低位开始时向左移动4个字符，然后写入变量lo =00110000。接下来，我们形成一个4字节的数组，其中包含有关要显示的字符的信息。现在，我们将配置位（0-3位）分配给现有字节。之后，我们使用HAL_I2C_Master_Transmit（）函数将地址字节和4个字节的信息发送到显示器；

但不要急于下载程序，因为一开始您需要设置显示设置。该站点具有出色的翻译表，其中包含用于自定义显示的命令。与文档一起检查后，我得出了最适合自己的以下设置：

  I2C_send(0b00110000,0);   // 8  
  I2C_send(0b00000010,0);   //     
  I2C_send(0b00001100,0);   //   ,  
  I2C_send(0b00000001,0);   //

我们将这些命令放在无限循环的开始之前，以便在开始工作之前将设置发送一次（如arduinki中的void设置）。除字节外，I2C_send函数还要求您指定是否发送显示设置或数据。如果函数的第二个参数为0，则为设置，如果为1，则为数据。

最后一点-您需要一个函数，该函数将按字符发送截止日期。这里的一切都很简单：

void LCD_SendString(char *str)
{
    // *char    
    //    
	while(*str) 
        {                                   
                //    
		I2C_send((uint8_t)(*str), 1); 
                //     1               
                str++;                                     
        }
}

收集了所有这些功能后，您可以编写：

  LCD_SendString("  Hello");
  I2C_send(0b11000000,0);   //  
  LCD_SendString("    Habr");

好了，我们找到了现在是2004年的1602显示器。它们之间的差异很小，即使该代码也能正常工作。所有的不同归结于组织显示器上单元格的地址。在两个显示屏中，内存均包含80个单元，在1602显示屏中，前16个单元负责第一行，而40至56个单元负责第二行，其余的存储单元均不显示，因此，如果您向显示屏发送17个字符，则最后一个将不被传输在第二行上，并将被记录在没有输出到显示器的存储单元中。更清楚一点，存储器的组织方式如下：

要使用换行，我使用了I2C_send命令（0b11000000,0）；，它只剩下40个单元格。 2004年的展览更加有趣。

第一行是单元格1到20。
第二行是单元格40到60
第三行-从21到40
的单元格第四行-从60到80的单元格，
即如果您发送命令

LCD_SendString("___________________1___________________2___________________3___________________4");

我们得到以下信息：

要组织各行之间的过渡，必须将光标手动移至所需的存储单元，或者可以通过编程方式补充该功能。到目前为止，我已经决定使用手动版本：

  I2C_send(0b10000000,0);   //   1 
  LCD_SendString("  Hello Habr");
  I2C_send(0b11000000,0);   //   2 
  LCD_SendString(" STM32 + LCD 1602");
  I2C_send(0b10010100,0);   //   3 
  LCD_SendString(" +LCD 2004A");
  I2C_send(0b11010100,0);   //   4 
  LCD_SendString(" library HAL");

结果：

这些显示可能就是所有这些，有用的链接使我得以弄清一切：

代码在这里看起来很多
显示配置表在这里
程序在这里看了

程序和数据表

PS：不要忘了预先调整显示屏的亮度。

我们是STM32的朋友，在I2C总线上带有LCD显示屏1604（HAL库）

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