初学者
10 分钟

通过 MCP23S17 和 STM32F103RB 革新您的数据展示

2x16 显示:清晰、简洁、引人注目!

LCD mini Click with Nucleo 64 with STM32F103RB MCU

已发布 10月 08, 2024

点击板

LCD mini Click

开发板

Nucleo 64 with STM32F103RB MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F103RB

通过与SPI适配器的无缝集成,提升您解决方案的显示能力,增强用户体验,并释放LCD显示器的全部潜力!

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

LCD Mini Click基于MCP23S17,这是一款来自Microchip的带有串行接口的16位I/O扩展器。MCP23S17具有外部复位输入和可配置的中断源,还可以配置为高有效或低有效。这个双向I2C扩展器充当了主机MCU与显示器的四个数据位引脚、一个使能控制引脚和一个寄存器选择引脚之间的桥梁。为了正常工作,使能引脚应该保持高电平。寄存器选择引脚在命令模式(逻辑低)和数据模式(逻辑高)之间切换。背光LED的亮度可以直接通过主机MCU控

制,但LCD的对比度需要使用MCP4161来控制,它是一款带有非易失性存储器的8位单SPI数字电位计,也是来自Microchip。LCD Mini Click使用标准的4线SPI串行接口,从I2C扩展器和数字电位计与主机MCU通信。MCP23S17支持高达10MHz的高速SPI接口,并可以通过CS引脚选择,通过RST引脚复位。它通过INT引脚发送中断。MCP4161也支持高达10MHz的高速SPI,并可以通过CS2引脚选择。PWM引脚可以控制LCD的背光LED的亮度。

LMB162XFW显示器不包含在LCD Mini Click适配器板中,而是单独提供,并配有合适的电缆。然而,LCD Mini Click具有与LCD进行接口的适当连接器。这个Click board™可以通过PWR SEL跳线选择3.3V或5V逻辑电压电平工作。这样,既支持3.3V又支持5V的MCU可以正确使用通信线路。此外,这个Click board™配备了一个包含易于使用的函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

LCD mini Click top side image
LCD mini Click bottom side image

功能概述

开发板

Nucleo-64 搭载 STM32F103RB MCU 提供了一种经济高效且灵活的平台,供开发者探索新想法并原型设计他们的项目。该板利用 STM32 微控制器的多功能性,使用户能够为他们的项目选择最佳的性能与功耗平衡。它配备了 LQFP64 封装的 STM32 微控制器,并包含了如用户 LED(同时作为 ARDUINO® 信号)、用户和复位按钮,以及 32.768kHz 晶体振荡器用于精确的计时操作等基本组件。Nucleo-64 板设计考虑到扩展性和灵活性,它特有的 ARDUINO® Uno

V3 扩展连接器和 ST morpho 扩展引脚头,提供了对 STM32 I/O 的完全访问,以实现全面的项目整合。电源供应选项灵活,支持 ST-LINK USB VBUS 或外部电源,确保在各种开发环境中的适应性。该板还配备了一个具有 USB 重枚举功能的板载 ST-LINK 调试器/编程器,简化了编程和调试过程。此外,该板设计旨在简化高级开发,它的外部 SMPS 为 Vcore 逻辑供电提供高效支持,支持 USB 设备全速或 USB SNK/UFP 全速,并内置加密功能,提升了项目的功效

和安全性。通过外部 SMPS 实验的专用连接器、 用于  ST-LINK 的 USB 连接器以及 MIPI® 调试连接器,提供了更多的硬件接口和实验可能性。开发者将通过 STM32Cube MCU Package 提供的全面免费软件库和示例得到广泛支持。这些,加上与多种集成开发环境(IDE)的兼容性,包括 IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM 和 STM32CubeIDE,确保了流畅且高效的开发体验,使用户能够充分利用 Nucleo-64 板在他们的项目中的能力。

Nucleo 64 with STM32F103RB MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M3

MCU 内存 (KB)

128

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

64

RAM (字节)

20480

你完善了我!

配件

Click Shield for Nucleo-64 配备了两个专有的 mikroBUS™ 插座,使得所有的 Click board™ 设备都可以轻松地与 STM32 Nucleo-64 开发板连接。这样,Mikroe 允许其用户从不断增长的 Click boards™ 范围中添加任何功能,如 WiFi、GSM、GPS、蓝牙、ZigBee、环境传感器、LED、语音识别、电机控制、运动传感器等。您可以使用超过 1537 个 Click boards™,这些 Click boards™ 可以堆叠和集成。STM32 Nucleo-64 开发板基于 64 引脚封装的微控制器,采用 32 位 MCU,配备 ARM Cortex M4 处理器,运行速度为 84MHz,具有 512Kb Flash 和 96KB SRAM,分为两个区域,顶部区域代表 ST-Link/V2 调试器和编程器,而底部区域是一个实际的开发板。通过 USB 连接方便地控制和供电这些板子,以便直接对 Nucleo-64 开发板进行编程和高效调试,其中还需要额外的 USB 线连接到板子上的 USB 迷你接口。大多数 STM32 微控制器引脚都连接到了板子左右边缘的 IO 引脚上,然后连接到两个现有的 mikroBUS™ 插座上。该 Click Shield 还有几个开关,用于选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平和 mikroBUS™ 插座本身的逻辑电压电平。此外,用户还可以通过现有的双向电平转换器,使用任何 Click board™,无论 Click board™ 是否在 3.3V 或 5V 逻辑电压电平下运行。一旦将 STM32 Nucleo-64 开发板与我们的 Click Shield for Nucleo-64 连接,您就可以访问数百个工作于 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的 Click boards™。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image

LCD mini显示器基于LMB162XFW,是一款紧凑且多功能的SPI控制的LCD mini显示器,具有清晰的2x16像素分辨率。其引人注目的深蓝色显示颜色与浅黄绿色的显示数据形成鲜明对比,确保清晰而生动的视觉效果。具有紧凑的外形尺寸,显示器尺寸仅为53.0x20.0x9.1mm(最大尺寸),非常适合空间受限的应用。这款迷你显示器的SPI控制使其能够无缝集成到各种电子项目中,而其优雅的颜色组合则增强了可见性。无论是用于工业仪器、消费类设备还是DIY电子产品,LCD mini显示器都为以视觉吸引人的方式呈现重要数据和信息提供了时尚而实用的解决方案。

LCD mini Click accessories image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

DIGIPOT Chip Select
PC0
AN
Expander Reset
PC12
RST
SPI Chip Select
PB12
CS
SPI Slock
PB3
SCK
SPI Data OUT
PB4
MISO
SPI Data IN
PB5
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
PWM Signal
PC8
PWM
Expander Interrupt
PC14
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

LCD mini Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Nucleo 64 with STM32F103RB MCU作为您的开发板开始。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image hardware assembly
Nucleo 64 with STM32F401RE MCU front image hardware assembly
LTE IoT 5 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
LTE IoT 5 Click complete accessories setup image hardware assembly
Nucleo-64 with STM32XXX MCU Access MB 1 Mini B Conn - upright/background hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
Necto image step 5 hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Clicker 4 for STM32F4 HA MCU Step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Debug Image Necto Step hardware assembly

实时跟踪您的结果

应用程序输出

1. 应用程序输出 - 在调试模式下,“应用程序输出”窗口支持实时数据监控,直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境,以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输,实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置,以确保正常运行。有关分步设置说明,请参考提供的教程

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据,使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置,请按照提供的教程,其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时,请使用以下函数:plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式,用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称,并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持

库描述

这个库包含了LCD mini Click驱动的API。

关键函数:

  • lcdmini_set_backlight - 设置背光功能。

  • lcdmini_set_contrast - 设置对比度功能。

  • lcdmini_display_text - LCD mini显示文本。

开源

代码示例

完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。

/*!
 * @file main.c
 * @brief LCDmini Click example
 *
 * # Description
 * This is an example that demonstrates the use of the LCD mini Click board.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initialization driver enables - SPI, performing hardware reset, default config, 
 * setting up the backlight, and entering text to be written.
 *
 * ## Application Task
 * This example shows the written text, then the text is moved left, 
 * with changing between rows of the LCD screen.
 *
 * @note If the screen isn't initialized you may need to restart the device.
 * 
 * @author Stefan Ilic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "lcdmini.h"

static lcdmini_t lcdmini;
static log_t logger;

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    lcdmini_cfg_t lcdmini_cfg;  /**< Click config object. */

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info( &logger, " Application Init " );

    // Click initialization.
    lcdmini_cfg_setup( &lcdmini_cfg );
    LCDMINI_MAP_MIKROBUS( lcdmini_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( SPI_MASTER_ERROR == lcdmini_init( &lcdmini, &lcdmini_cfg ) )
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    lcdmini_hw_reset( &lcdmini );
    log_printf( &logger, "---------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "   SPI LCD Config    \r\n" );
    log_printf( &logger, " Clear LCD display   \r\n" );
    log_printf( &logger, "     Cursor OFF      \r\n" );
    
    if ( LCDMINI_ERROR == lcdmini_default_cfg ( &lcdmini ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    log_printf( &logger, "---------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "  Setting Backlight  \r\n" );
    lcdmini_set_backlight ( &lcdmini, 1 );
    Delay_ms( 100 );
    
    log_printf( &logger, "---------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "  Set Contrast: 200  \r\n" );
    lcdmini_set_contrast( &lcdmini, 200 );
    Delay_ms( 100 );
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
    
    log_printf( &logger, "---------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "     Display text    \r\n" );
    log_printf( &logger, "---------------------\r\n" );
    
    lcdmini_display_text ( &lcdmini, 1, 6, "Mikro E" );
    lcdmini_display_text ( &lcdmini, 2, 2, "LCD mini Click" ); 
    lcdmini_display_text ( &lcdmini, 3, 2, "LCD mini Click" ); 
    lcdmini_display_text ( &lcdmini, 4, 6, "Mikro E" );
    Delay_ms( 500 );
}

void application_task ( void )
{
    Delay_ms( 500 );
    lcdmini_send_cmd( &lcdmini, LCDMINI_SHIFT_LEFT ); 
}

void main ( void )
{
    application_init( );

    for ( ; ; )
    {
        application_task( );
    }
}

// ------------------------------------------------------------------------ END

额外支持

资源

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