Pantalla táctil para Arduino. Botones táctiles en Arduino

La pantalla táctil será una decoración para cualquier proyecto Arduino.

En este artículo veremos una pantalla táctil con una ranura incorporada para una tarjeta microSD. La pantalla TFT tiene una diagonal de 2,8", retroiluminada mediante 4 LED blancos y la capacidad de mostrar 262.000 tonos de colores (18 bits). La pantalla tiene una resolución de 240 x 320 píxeles con control individual. Tenga en cuenta que esto es mucho más que , por ejemplo, pantalla LCD blanco y negro 5110. El escudo tiene una pantalla táctil resistiva incorporada, que le permite determinar la posición de su dedo cuando presiona la pantalla.

Información general y características técnicas del escudo TFT LCD 2.8"

La pantalla TFT se vende completamente montada, lista para usar. Sólo necesitas instalarlo encima de tu Arduino y conectar la biblioteca necesaria al IDE de Arduino. ¡El procedimiento de instalación/puesta en servicio/primera puesta en marcha no tardará más de 10 minutos!

El escudo TFT tiene un controlador incorporado con almacenamiento en búfer de RAM. Como resultado, la mayoría de las operaciones se transfieren al propio escudo, en lugar de cargar el controlador en el Arduino. Para conectar una pantalla de pantalla TFT, bastan unos pocos pines: 12 pines son responsables de la pantalla, 13 del funcionamiento de la tarjeta SD, si utiliza una.

Por supuesto, los fabricantes no nos dejaron solos con la hoja de datos y el deseo “¡Buena suerte!” Existen bibliotecas que te facilitarán enormemente el trabajo con el escudo TFT.

Hay uno genial gráficos de código abierto una biblioteca que te permite dibujar píxeles, líneas, rectángulos, círculos y texto: Descargar en Github.

Además, se ha escrito una biblioteca de pantalla táctil: Descargar en Github, que determina las coordenadas x, y, z (presión), que contiene un boceto de ejemplo para demostrar estas capacidades. ¡Este boceto está escrito para Arduino, pero puede adaptarse a otros microcontroladores!

Especificaciones de la pantalla TFT:

• La diagonal de la pantalla LCD TFT es de 2,8"
• Resolución 240x320 píxeles, gama de colores de 18 bits (262000)
• Controlador ILI9325 o ILI9328 con buffer incorporado RAM
• Interfaz digital 8 bits, más 4 líneas de control
• Utiliza pines digitales 5-13 y analógicos 0-3. Esto significa que puedes usar los pines digitales 2, 3 y analógicos 4 y 5. El pin 12 también está disponible si no estás usando una tarjeta microSD.
• Compatible con cualquier placa Arduino "328 o Mega
• ¡Compatible con 5V! Puede utilizar potencia lógica de 3,3 V y 5 V.
• Hay un regulador LDO incorporado de 3,3 V a 300 mA.
• Iluminado con 4 LEDs blancos. Habilitado de forma predeterminada. Para el control, puede conectar un transistor a un pin digital retroiluminado.
• Pantalla táctil resistiva de 4 hilos

Preguntas y respuestas adicionales

Miré la hoja de datos y descubrí que hay una interfaz SPI disponible. ¿Por qué estás utilizando una interfaz paralela? SPI es mejor, ¡se utilizarán menos pines!

De hecho, el controlador en la pantalla admite SPI, pero no hay pantallas que puedan usarlo. En el escudo de la pantalla táctil los pines correspondientes simplemente no se muestran como conectores. Lo más probable es que esto se deba al hecho de que la velocidad de transferencia a través de SPI sería muy lenta.

¡Todos los pines están incluidos! ¿Cómo puedo conectar algo más al Arduino?

Ejemplo de dibujo en una pantalla táctil.

Este protector LCD TFT tiene una pantalla resistiva de 4 hilos incorporada de 2,8". Se puede utilizar para determinar el punto de contacto de un dedo, lápiz óptico, etc. Para trabajar con pantalla táctil Necesitarás 4 pines en el Arduino.

Puedes descargar el ejemplo aquí: Repositorio de Github. No olvide descomprimir el archivo descargado y moverlo a la carpeta de bibliotecas de su Arduino IDE.

La pantalla táctil se conecta al Arduino de la siguiente manera:

• Y+ se conecta al pin analógico 1
• Y - se conecta al pin digital 7
• X+ se conecta al pin digital 6
• X - se conecta al pin analógico 2

Una vez conectado, descargue el ejemplo tftpaint_shield, que se encuentra en la biblioteca TFTLCD. CON lado derecho En la pantalla aparecerán “cajas con flores”. Puedes hacer clic en uno de los cuadros para seleccionar el color con el que pintarás. Al hacer clic en el lado izquierdo de la pantalla, puede borrarlo.

La pantalla táctil está hecha de cristal fino. Es muy frágil. La más mínima grieta o daño lo dejará inutilizable. Tenga cuidado al mover la pantalla, especialmente en las esquinas. Para interactuar con la pantalla resistiva, puede utilizar no solo los dedos, sino también el lápiz óptico. Por supuesto, tampoco deberías ejercer demasiada presión sobre la superficie de la pantalla.

Subiendo fotos

La pantalla LCD TFT de 2,8" tiene una ranura incorporada para una tarjeta micoSD. ¡Esta ranura se puede utilizar para cargar imágenes! Preformatee la tarjeta en FAT32 o FAT16 (aquí se muestran más detalles sobre cómo funciona una tarjeta SD con Arduino) .

En la mayoría de los bocetos de ejemplo, la tarjeta SD no funcionará. Primero debe inicializarse.

Para aumentar la velocidad de transferencia de datos, puede descargar una biblioteca adicional aquí: Correcciones y actualizaciones de la biblioteca SD de Arduino. No olvide copiar la biblioteca extraída a la carpeta correspondiente en el IDE de Arduino.

Si está utilizando Arduino Mega, realice algunos cambios en el archivo SD/utility/Sd2Card.h. Debes eliminar la etiqueta de comentario de la línea #define MEGA_SOFT_SPI 1. Gracias a esto, Arduino Mega podrá usar los mismos pines que el Arduino clásico para intercambiar datos con la tarjeta SD. Para realizar pruebas, puedes descargar esta imagen de un tigre: ¡Descarga este mapa de bits de tigre y guárdalo en la tarjeta microsd!

Inicie Arduino IDE y seleccione el boceto tftbmp_shield. ¡Súbelo a tu Arduino y listo! La pantalla mostrará lo siguiente:

Se pueden cargar imágenes de menos de 240 x 320 píxeles. Los dibujos deben guardarse en 24 bits. formato BMP. Incluso si el dibujo no era originalmente de 24 bits, vuelva a guardarlo, ya que este es el formato más fácil de leer. usando arduino. Puede rotar imágenes usando el procedimiento setRotation().

Control de retroiluminación

De forma predeterminada, los desarrolladores de Shield suponen que utilizará la luz de fondo todo el tiempo. Sin embargo, puedes controlar su brillo mediante salidas PWM o apagarlo por completo para ahorrar energía. Para hacer esto necesitarás trabajar un poco. Busque dos conectores de retroiluminación en la parte posterior del protector LCD TFT de 2,8". Con un cuchillo, retire la pista entre los terminales VCC y conecte los dos cuadrados etiquetados como Pin3. Después de esto, podrá controlar la retroiluminación utilizando el pin digital 3.

Deja tus comentarios, preguntas y comparte experiencia personal abajo. ¡A menudo surgen nuevas ideas y proyectos de las discusiones!

El escudo en cuestión es una placa con módulos de control y visualización integrados. La indicación se realiza mediante la pantalla LCD TC1602, el control se realiza mediante botones integrados. Es posible ajustar el brillo de la pantalla directamente en la placa mediante una resistencia de ajuste. La placa está equipada con conectores a los que se pueden conectar otros dispositivos, como por ejemplo sensores. Los pines 4 a 10 se utilizan para trabajar con la pantalla y solo se utiliza un pin analógico A0 para detectar pulsaciones de botones. Los pines digitales 0-3, 11-13 y los pines analógicos A1-A5 están libres.

Las principales áreas de aplicación del escudo: la creación de módulos de control que implementan la configuración del dispositivo mediante la interfaz del menú. La pantalla protectora se puede utilizar para mostrar información recibida de los sensores, y el usuario puede realizar cualquier acción presionando los botones integrados. Naturalmente, puedes encontrar otras formas de utilizar el tablero: por ejemplo, para implementar un juego como el Tetris.

Presupuesto

• Tipo de pantalla: LCD 1602, caracteres, modo de 4 bits.
• Resolución: 16×2 (dos líneas de 16 caracteres cada una). Lugar familiar 5x8 puntos.
• Color de pantalla: azul (opciones amarillas y verdes disponibles). Las letras son blancas.
• Tecnología: STN, Transflectiva, Positiva.
• Controlador de pantalla: HD44780U.
• Límite de frecuencia de actualización de pantalla: 5 Hz
• Potencia de la pantalla: 5 voltios
• Botones: 6 botones (5 botones de control y reset).
• Elementos adicionales: ajuste del brillo de la retroiluminación (potenciómetro).
• Temperatura de funcionamiento de la pantalla: de -20 °C a +70 °C;
• Temperatura de almacenamiento de la pantalla: de -30 °C a +80 °C.

Distribución de pines del escudo LCD para conectar a Arduino

Elementos de escudo adicionales

• LED indicador (se enciende cuando se conecta la alimentación a la placa).
• Almohadillas de contacto para conexión dispositivos analógicos(GND, VSS, pin de datos).
• Potenciómetro para ajustar el contraste de la pantalla.

Conexión de la placa protectora LCD a Arduino

Conectar el escudo es muy simple: debe colocar las patas en los conectores correspondientes de la placa Arduino y alinearlas con cuidado. No es necesario conectar ni soldar nada adicional. ¡Debe recordar y tener en cuenta el hecho de que algunos pines están reservados para controlar la pantalla y los botones y no pueden usarse para otras necesidades! Para facilitar la conexión de equipos adicionales, la placa tiene conectores adicionales de 5V y GND para cada uno. almohadilla de contacto pines analógicos. Sin duda, esto facilita el trabajo con sensores. También puedes conectarte dispositivos digitales a través de los pines libres 0-3 y 11-13. Una vez conectado el escudo, podemos trabajar con la pantalla y los botones del mismo de la misma forma que con dispositivos individuales, teniendo en cuenta únicamente los números de los pines a los que están soldados los contactos correspondientes.

Boceto para la pantalla en el escudo LCD Arduino.

Para trabajar con pantallas LCD se suele utilizar la popular biblioteca LiquidCrystal. En la etapa de inicialización, se crea un objeto de la clase LiquidCrystal, en cuyo constructor especificamos pines con contactos de pantalla conectados. Para nuestro escudo necesitamos usar esta opción: LiquidCrystal lcd(8, 9, 4, 5, 6, 7); Secuencia de argumentos del constructor:

• RS (8)
• Habilitar (9)
• datos(4)
• datos(5)
• datos(6)
• datos(7)

No hay nada complicado en trabajar con un objeto. En setup() inicializamos el objeto dándole el número de caracteres y líneas:

Lcd.comienzo(16, 2);

Para mostrar información en la pantalla, utilice el método print():

Lcd.print (“¡Maestro Arduino!”);

El texto se mostrará en la ubicación actual del cursor (al comienzo del boceto, esta es la primera línea y el primer carácter). Para especificar una posición arbitraria del cursor, puede utilizar setCursor(<столбец>, <строка>):

Lcd.setCursor(0, 0); // Primer carácter de la primera línea lcd.setCursor(0, 1); // Primer carácter de la segunda línea lcd.setCursor(2, 1); //Tercer carácter de la segunda línea

Botones de protección del teclado LCD

Hay cinco botones de control en la placa, que se operan a través de un pin analógico A0. El escudo utiliza un método bastante común de codificación de señal simple, en el que cada botón genera un cierto valor de voltaje, que después del ADC se convierte en el valor correspondiente de 0 a 1023. Por lo tanto, podemos transmitir información sobre cómo presionar diferentes botones a través de un pin. , leyéndolo usando funciones ;

Valores del nivel de señal en el pin A0 según el botón seleccionado:

Un ejemplo de un boceto de cómo trabajar con los botones del protector del teclado LCD:

Int keyAnalog = analogRead(A0);< 100) { // Значение меньше 100 – нажата кнопка right // Выполняем какое-то действие для кнопки вправо. } else if (keyAnalog < 200) { // Значение больше 100 (иначе мы бы вошли в предыдущий блок результата сравнения, но меньше 200 – нажата кнопка UP // Выполняем какое-то действие для кнопки вверх } else if (keyAnalog < 400) { // Значение больше 200, но меньше 400 – нажата кнопка DOWN // Выполняем действие для кнопки вниз } else if (keyAnalog < 600) { // Значение больше 400, но меньше 600 – нажата кнопка LEFT // Выполняем действие для кнопки влево } else if (keyAnalog < 800) { // Значение больше 600, но меньше 800 – нажата кнопка SELECT // Выполняем действие для кнопки выбора пункта меню } else { // Все остальные значения (до 1023) будут означать, что нажатий не было }

si (claveAnalógico

• El método de codificación elegido tiene dos desventajas principales:
• No se puede rastrear la pulsación simultánea de varios botones;

Las posibles distorsiones de la señal pueden provocar falsas alarmas. Debe tener en cuenta estas limitaciones al elegir este SLD en sus proyectos si planea utilizar el dispositivo en sistemas con un gran número

interferencia que puede distorsionar la señal en la entrada A0, debido a que el ADC puede generar un valor erróneo y el boceto ejecutará otras instrucciones como resultado.

Un boceto de ejemplo para trabajar con la pantalla y los botones de menú. EN en este ejemplo

detectamos el botón actualmente presionado y mostramos su nombre en la pantalla. Tenga en cuenta que, por conveniencia, hemos separado la operación de definición de botones en una función separada. También en el boceto destacamos un método separado para mostrar texto en la pantalla. En él mostramos un mensaje (parámetro de mensaje) y lo borramos al cabo de un segundo. Hay que recordar que durante este segundo no se procesan las pulsaciones de botones. #incluir< 100) { // Значение меньше 100 – нажата кнопка right return BTN_RIGHT; } else if (keyAnalog < 200) { // Значение больше 100 (иначе мы бы вошли в предыдущий блок результата сравнения, но меньше 200 – нажата кнопка UP return BTN_UP; } else if (keyAnalog < 400) { // Значение больше 200, но меньше 400 – нажата кнопка DOWN return BTN_DOWN; } else if (keyAnalog < 600) { // Значение больше 400, но меньше 600 – нажата кнопка LEFT return BTN_LEFT; } else if (keyAnalog < 800) { // Значение больше 600, но меньше 800 – нажата кнопка SELECT return BTN_SELECT; } else { // Все остальные значения (до 1023) будут означать, что нажатий не было return BTN_NONE; } } void clearLine(int line){ lcd.setCursor(0, 1); lcd.print(" "); } void printDisplay(String message){ Serial.println(message); lcd.setCursor(0, 1); lcd.print(message); delay(1000); clearLine(1); } void setup() { Serial.begin(9600); lcd.begin(16, 2); lcd.print("Arduino Master"); delay(3000); lcd.setCursor(0, 0); lcd.print("Arduino Master"); } void loop() { int button = detectButton(); switch (button) { case BTN_UP: printDisplay("UP"); break; case BTN_DOWN: printDisplay("DOWN"); break; case BTN_LEFT: printDisplay("LEFT"); break; case BTN_RIGHT: printDisplay("RIGHT"); break; case BTN_SELECT: printDisplay("SELECT"); break; default: //printDisplay("Press any key"); break; } }

Lcd de cristal líquido (8, 9, 4, 5, 6, 7); #definir BTN_UP 1 #definir BTN_DOWN 2 #definir BTN_LEFT 3 #definir BTN_RIGHT 4 #definir BTN_SELECT 5 #definir BTN_NONE 10 int detectButton() ( int keyAnalog = analogRead(A0); if (keyAnalog

Breves conclusiones sobre la placa de expansión del escudo del teclado LCD La placa de expansión del teclado LCD es bastante popular, es simple y conveniente de usar en proyectos arduino

. Hoy puedes comprarlo fácilmente en casi cualquier tienda online.

• Ventajas del escudo LCD:
• Facilita la conexión de la pantalla LCD.
• Reduce las dimensiones totales del dispositivo, porque Elimina cables y placas de circuito que sobresalen.
• Reduce la cantidad de errores asociados con una instalación y conexión incorrectas.

Agrega funcionalidad de control con botones si la placa tiene botones instalados (protector del teclado LCD).

• Defectos:
• El costo de un escudo es mayor que el costo de una pantalla separada.
• No siempre se necesita funcionalidad adicional en forma de botones. El escudo consume más energía que elementos individuales

honorarios.
Este artículo trata sobre cómo trabajar con pantallas táctiles resistivas sin controladores integrados.

Las coordenadas táctiles se determinan utilizando datos analógicos recibidos de la pantalla táctil. Familiarícese con el proceso de obtención de coordenadas táctiles a través de los controladores de funciones TouchScreen

Algunas pantallas están equipadas con una pantalla táctil (TouchScreen, literalmente traducida como tocar la pantalla), que le permite recibir las coordenadas del punto de contacto. Usando estas coordenadas puedes dibujar curvas o usarlas para simular un teclado.

Actualmente se han desarrollado muchos pantallas táctiles, que detectan un toque y reciben coordenadas de varias maneras: resistivos, matriciales, capacitivos, infrarrojos, ópticos, galgas extensométricas, piezoeléctricos, de inducción e incluso ultrasónicos. Veremos pantallas táctiles resistivas.

Información general:

La pantalla táctil resistiva consta de dos paneles transparentes. Un panel es de vidrio (ubicado en el lado de la pantalla), el segundo panel es de plástico elástico (ubicado en el exterior, lo presionamos), actúa como una membrana. Se aplica una fina capa conductora que tiene una resistencia uniforme a las superficies internas de ambos paneles (que se "miran" entre sí). Hay cables en lados opuestos de los paneles, dos para cada panel (consulte la figura a continuación). Entre los paneles hay un pequeño espacio lleno de microaislantes (microbolas dieléctricas), asegurando que los paneles no estén conectados eléctricamente. Cuando se toca la membrana, las capas conductoras de la membrana y del vidrio entran en contacto entre sí, conectándose eléctricamente. La resistencia entre los terminales de ambos paneles depende de las coordenadas del punto de su contacto.

En la mayoría de las pantallas, los pines de la pantalla táctil son pines de doble propósito. Combinan dos funciones: recibir coordenadas del sensor y mostrar datos en la pantalla. La asignación dual de pines es posible debido al hecho de que la salida de datos a la pantalla y la lectura de coordenadas del sensor se realizan en diferentes intervalos de tiempo.

Obteniendo coordenadas táctiles:

Para obtener coordenadas, debe configurar dos pines Arduino conectados a un panel en modo de entrada y dos pines Arduino conectados a otro panel en modo de salida. Aplique diferentes niveles lógicos a las salidas (uno BAJO a otro ALTO) y lea el nivel de voltaje de una de las entradas.

Obteniendo la coordenada X:

• Los pines Arduino a los que están conectados los pines X+ y X- (desde el revestimiento del vidrio) se cambian al modo de salida.
• El pasador X+ (XP) se conduce a ALTO y el pasador X- (XM) se conduce a BAJO.
• Los pines Arduino a los que están conectados los pines Y+ e Y- (desde el revestimiento de la membrana) se cambian al modo de entrada.
• Los datos recibidos por la función analogRead de la entrada Y+ (YP) serán inversamente proporcionales a la coordenada táctil a lo largo del eje X.
• El pin Y- (YM) está en un estado de alta impedancia porque lo hemos configurado en modo de entrada, pero no leeremos datos de él.

Obteniendo coordenadas a lo largo del eje Y:

• Los pines Arduino a los que están conectados los pines Y+ e Y- (desde el revestimiento de la membrana) se cambian al modo de salida.
• El pin Y+ (YP) está configurado en ALTO y el pin Y- (YM) está configurado en BAJO.
• Los pines Arduino a los que están conectados los pines X+ y X- (desde el revestimiento del vidrio) se cambian al modo de entrada.
• Los datos recibidos por la función analogRead desde la entrada X- (XM) serán inversamente proporcionales a la coordenada táctil a lo largo del eje Y.
• El pin X+ (XP) está en un estado de alta impedancia porque lo configuramos en modo de entrada, pero no leeremos datos de él.

Si aplica HIGH en lugar de LOW a los terminales de la placa a la que se aplica voltaje, y aplica LOW en lugar de HIGH (cambie los niveles de los terminales), entonces el valor leído no será inverso, sino directamente proporcional a la coordenada de toque. .

Puedes leer datos de cualquier pin de la placa al que no se le aplicó voltaje (niveles BAJO y ALTO), pero como normalmente uno de los pines está conectado al pin analógico del Arduino, y el otro al pin digital, tienes para leer los datos solo del pin que se conectó al pin analógico Arduino.

Después de leer las coordenadas, todos los pines deben configurarse en el modo que se configuró antes de la lectura, para un funcionamiento normal con la pantalla.

La biblioteca TouchScreen hace frente con éxito a todas estas tareas. No solo devuelve niveles de voltaje directamente proporcionales a los puntos de contacto, sino también el nivel de fuerza de presión.

Ejemplo: