Pro nezkušené uživatele, kteří chtějí samostatně vytvářet řídicí systémy pro robotická zařízení nebo automatizační nástroje, jsou na trhu IT služeb nabízeny různé hardwarové moduly a jejich modifikace. Taková zařízení mají zpravidla jednoduchou architekturu s právem kopírování a software, který je s nimi dodáván ve formě jednoduchých utilit. Takové produkty lze používat jak samostatně, tak i připojené k jiným počítačovým systémům prostřednictvím kabelových nebo bezdrátových rozhraní.
Výhody práce s grafickými displeji
Dříve byly grafické monochromatické displeje široce používány při výrobě mobilních telefonů.
Nokia vydala obrovské množství různých modelů vybavených takovou obrazovkou. Doby těchto telefonů jsou pryč, ale displeje z trhu nezmizely a nadále se aktivně používají až do současnosti. Ty se ukázaly jako nepostradatelné a navíc levné přístroje pro zobrazování textových a grafických informací. Grafické displeje fungují tak, že na obrazovkách vytvářejí bodové matice, které zvýrazňují obraz. Šetří zdroje a čas, zobrazují velké množství informací a spotřebovávají malé množství energie. Zařízení Nokia 5110 lze použít v mnoha různých oblastech: fotografie, video, TV, lékařství a mnoho dalších odvětví.
Než popíšeme, jak připojit displej Nokia k hardwarovému modulu Arduino, je nutné tato zařízení krátce představit.
Výhody používání Arduino Uno
Bylo vytvořeno mnoho platforem a mikrokontrolérů, které jsou analogické platformě Arduino uvedené v tomto článku. Některé z těchto analogů jsou Netmedia BX-24, Parallax Basic Stamp a mnoho dalších. Zaměřme se však na Arduino Uno, jelikož tento konstruktér má oproti jiným ovladačům řadu výhod. Měli byste jim věnovat pozornost při výběru platformy pro práci. Za prvé je to nízká cena těchto zařízení. Modely s tímto softwarem stojí méně než 45 USD a lze je na přání postavit ručně, protože mají poměrně jednoduchý design. Druhým bodem, který stojí za zmínku, je, že platformy Arduino mohou pracovat se všemi operačními systémy: Windows, Linux a Macintosh OSX, zatímco všechny ostatní jsou omezeny na práci výhradně s Windows.
Arduino Uno Popis
Arduino Uno je platforma pro vývoj a programování různých zařízení, která má 14 digitálních vstupů a výstupů, 6 analogových vstupů,několik konektorů (USB, ICSP, napájení) a tlačítko, které má funkci restartu zařízení. Tato platforma má vestavěnou pojistku, která zabraňuje zkratům a zajišťuje bezpečný provoz s USB kabelem. Spustí se, když přes USB port projde proud větší než 500 mA. Ve srovnání se sálovými počítači Arduino Uno mnohem těsněji interaguje s okolním fyzickým prostředím. Platforma je postavena na desce s plošnými spoji a navržena pro práci s open source. Využít jej mohou jak studenti a amatéři, tak i profesionálové, kteří mohou modely dle svého uvážení rozšiřovat a doplňovat a volně pracovat s open source. Platforma je navržena tak, aby do ní bylo možné snadno přidávat nové komponenty. Konstrukce předpokládá volbu vývojáře nezávislého použití zařízení, proto není umístěno v pouzdře a nemá pevnou vazbu k instalaci.
Popis displeje Nokia 5110
Grafický displej Nokia 5110 je levný monochromatický displej s úhlopříčkou 1,6 , který umožňuje zobrazovat nejen textové informace, ale i obrázky. Jeho rozlišení je 48x84 px a napětí, při kterém dokáže pracovat je 2,7-5 Q. Informace se zobrazují ve svislých blocích, osm pixelů na výšku a šest řádků na šířku, a každý kontakt je na zadní straně označen, aby je uživatelé mohli lépe najít.
Pro plně funkční grafický displejmusí být připojen k desce. Tento článek podrobně popisuje, jak připojit Nokii 5110 k Arduino Uno, abyste mohli začít s displejem.
Materiály potřebné pro připojení
-
Grafický displej Nokia 5110;
- Arduino Uno;
- smyčka nebo sedm drátů;
- USB kabel (pro připojení k počítači), baterie nebo AC/DC adaptér (pro napájení desky bez pomoci počítače).
Jak připojit grafický displej Nokia 5110 k Arduinu
1. Prvním krokem je připojení displeje Nokia 5110 k Arduinu. Součástí grafického zařízení je držák na prkénko s osmi konektory. Pokud plánujete použít obvodovou desku, pak jsou "rovné nohy" v pořádku. V ostatních případech se vyplatí zakoupit konektory pod úhlem 90 stupňů. Nejprve je třeba je vložit do samotného displeje a poté připojit zařízení k Arduinu.
2. Dále musíte připojit vodiče. Nejlepší je použít kabel, ale poslouží i běžný drát MGTF. Je důležité vědět, že tento displej není napájen 5 V, ale 3,3 V. Můžete tedy klidně připojit 3 V na plus a uzemnění na mínus. Zbývající kabeláž je připojena v určitém pořadí k Arduinu a Nokii 5110. Schéma zapojení je následující:
-
Kontakt Gnd (společný vodič) - k zemi Arduino (na mínus);
- Bl (výkon podsvícení) – na zem Arduino (na mínus);
- Vcc (výkonmodul) – do portu 3,3V na Arduinu.
Dále jsou všechny kontakty zprava doleva připojeny k portům:
- Pin 1 (SCLK - impuls pro přenos informací) - digitální port D3;
- Pin 2 (SDIN/MOSI – data) – digitální port D4;
- Pin 3 (D/C - datový typ) - digitální port D5;
- Pin 4 (RST) – digitální port D6;
- Pin 5 (SCE – výběr čipu) – digitální port D7.
Práce s knihovnami
Abyste mohli zobrazit potřebné informace na obrazovce zařízení, musíte načíst knihovnu. Nejlepší možností pro práci s textovými informacemi je program LCD5110_Graph. Již z názvu poznáte, že tato knihovna byla vytvořena přímo pro Nokii 5110. Utilitu lze stáhnout i z internetu. Je přiložen jako archiv. Rozbalený soubor je nutné přesunout do složky Knihovny. Poté můžete program spustit. V otevřeném okně musíte vybrat "Soubor", přesuňte kurzor na "Příklady" a poté vyberte ten, který potřebujete. Hotový kód se objeví na obrazovce, což je pro uživatele velmi jasné a jednoduché pro použití. Všechny potřebné informace lze číst a upravovat, ale je důležité neporušit strukturu kódu. Různé funkce knihovny rozšíří možnosti práce s Nokií 5110.
Aby se grafické výkresy zobrazily na displeji, musí být nejprve nakresleny v grafických programech jako např.jako Adobe Photoshop nebo Paint. Poté, co je výkres připraven, musí být uložen ve formátu BMP (Monochrome Bitmap). Dále pomocí knihovny byste měli výkres převést na open source. Po těchto krocích se na obrazovce objeví obrázek.
Toto připojení displeje Nokia 5110 k Arduinu vám pomůže zvládnout základní dovednosti práce s grafickými displeji a naučit se programovat obrázky pomocí různých hardwarových modulů.
