Για άπειρους χρήστες που θέλουν να δημιουργήσουν ανεξάρτητα συστήματα ελέγχου για ρομποτικές συσκευές ή εργαλεία αυτοματισμού, διάφορες μονάδες υλικού και οι τροποποιήσεις τους προσφέρονται στην αγορά υπηρεσιών πληροφορικής. Κατά κανόνα, τέτοιες συσκευές έχουν απλή αρχιτεκτονική με δικαίωμα αντιγραφής και το λογισμικό που συνοδεύει με τη μορφή απλών βοηθητικών προγραμμάτων. Τέτοια προϊόντα μπορούν να χρησιμοποιηθούν τόσο ανεξάρτητα όσο και συνδεδεμένα με άλλα συστήματα υπολογιστών μέσω ενσύρματων ή ασύρματων διεπαφών.
Πλεονεκτήματα της εργασίας με οθόνες γραφικών
Προηγουμένως, οι μονόχρωμες γραφικές οθόνες χρησιμοποιούνταν ευρέως στην κατασκευή κινητών τηλεφώνων.
Η Nokia κυκλοφόρησε έναν τεράστιο αριθμό διαφορετικών μοντέλων εξοπλισμένων με τέτοια οθόνη. Οι μέρες αυτών των τηλεφώνων έχουν περάσει, αλλά οι οθόνες δεν έχουν εξαφανιστεί από την αγορά και συνεχίζουν να χρησιμοποιούνται ενεργά μέχρι σήμερα. Αποδείχτηκαν απαραίτητες και, επιπλέον, φθηνές συσκευές για την εμφάνιση πληροφοριών κειμένου και γραφικών. Οι οθόνες γραφικών λειτουργούν δημιουργώντας κουκκίδες στις οθόνες, οι οποίες τονίζουν την εικόνα. Εξοικονομούν πόρους και χρόνο, ενώ εμφανίζουν μεγάλο όγκο πληροφοριών και καταναλώνουν μικρή ποσότητα ενέργειας. Υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τομείς όπου μπορούν να χρησιμοποιηθούν συσκευές Nokia 5110: φωτογραφία, βίντεο, τηλεόραση, ιατρικές και πολλές άλλες βιομηχανίες.
Πριν από την περιγραφή του τρόπου σύνδεσης μιας οθόνης Nokia σε μια μονάδα υλικού Arduino, είναι απαραίτητο να κάνετε μια σύντομη εισαγωγή σε αυτές τις συσκευές.
Οφέλη από τη χρήση του Arduino Uno
Έχουν δημιουργηθεί πολλές πλατφόρμες και μικροελεγκτές που είναι ανάλογες με την πλατφόρμα Arduino που παρουσιάζεται σε αυτό το άρθρο. Μερικά από αυτά τα ανάλογα είναι το BX-24 της Netmedia, το Parallax Basic Stamp και πολλά άλλα. Ωστόσο, ας εστιάσουμε στο Arduino Uno, αφού αυτός ο κατασκευαστής έχει πολλά πλεονεκτήματα σε σχέση με άλλους ελεγκτές. Θα πρέπει να τους προσέχετε όταν επιλέγετε μια πλατφόρμα για εργασία. Πρώτα απ 'όλα, αυτό είναι το χαμηλό κόστος αυτών των συσκευών. Τα μοντέλα με αυτό το λογισμικό κοστίζουν λιγότερο από 45 δολάρια και μπορούν να κατασκευαστούν στο χέρι αν το επιθυμείτε, καθώς έχουν αρκετά απλό σχεδιασμό. Το δεύτερο σημείο που αξίζει να σημειωθεί είναι ότι οι πλατφόρμες Arduino μπορούν να λειτουργήσουν με όλα τα λειτουργικά συστήματα: Windows, Linux και Macintosh OSX, ενώ όλες οι άλλες περιορίζονται στην εργασία αποκλειστικά με Windows.
Arduino Uno Περιγραφή
Το Arduino Uno είναι μια πλατφόρμα για την ανάπτυξη και τον προγραμματισμό διαφόρων συσκευών, η οποία διαθέτει 14 ψηφιακές εισόδους και εξόδους, 6 αναλογικές εισόδους,πολλές υποδοχές (USB, ICSP, τροφοδοσία) και ένα κουμπί που έχει τη λειτουργία επανεκκίνησης της συσκευής. Αυτή η πλατφόρμα διαθέτει ενσωματωμένη ασφάλεια που αποτρέπει τα βραχυκυκλώματα και διασφαλίζει την ασφαλή λειτουργία με το καλώδιο USB. Ενεργοποιείται όταν περισσότερα από 500 mA ρεύματος διέρχονται από τη θύρα USB. Σε σύγκριση με τους mainframe υπολογιστές, το Arduino Uno αλληλεπιδρά πολύ πιο στενά με το περιβάλλον φυσικό περιβάλλον. Η πλατφόρμα είναι χτισμένη σε πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος και έχει σχεδιαστεί για να λειτουργεί με ανοιχτό κώδικα. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο από φοιτητές όσο και από ερασιτέχνες, καθώς και από επαγγελματίες που μπορούν να επεκτείνουν και να συμπληρώσουν τα μοντέλα κατά την κρίση τους και να εργαστούν ελεύθερα με ανοιχτό κώδικα. Η πλατφόρμα έχει σχεδιαστεί με τέτοιο τρόπο ώστε να μπορούν εύκολα να προστεθούν νέα στοιχεία σε αυτήν. Ο σχεδιασμός προϋποθέτει την επιλογή από τον προγραμματιστή για ανεξάρτητη χρήση της συσκευής, επομένως δεν τοποθετείται στη θήκη και δεν έχει άκαμπτο δέσιμο στην εγκατάσταση.
Περιγραφή της οθόνης Nokia 5110
Η οθόνη γραφικών Nokia 5110 είναι μια οικονομική μονόχρωμη οθόνη με διαγώνιο 1,6 , η οποία σας επιτρέπει να εμφανίζετε όχι μόνο πληροφορίες κειμένου, αλλά και εικόνες. Η ανάλυσή της είναι 48x84 px και η τάση στην οποία μπορεί να λειτουργήσει είναι 2,7-5 Q. Οι πληροφορίες εμφανίζονται σε κατακόρυφα μπλοκ, ύψους οκτώ εικονοστοιχείων και πλάτους έξι γραμμών, και κάθε επαφή φέρει ετικέτα στο πίσω μέρος για να βοηθήσει τους χρήστες να τις εντοπίσουν.
Για γραφική απεικόνιση πλήρους λειτουργίαςπρέπει να συνδεθεί στην πλακέτα. Αυτό το άρθρο περιγράφει λεπτομερώς πώς να συνδέσετε το Nokia 5110 στο Arduino Uno για να ξεκινήσετε με την οθόνη.
Απαιτούνται υλικά για σύνδεση
-
Οθόνη γραφικών Nokia 5110;
- Arduino Uno;
- βρόχος ή επτά καλώδια;
- Καλώδιο USB (για σύνδεση σε υπολογιστή), μπαταρία ή προσαρμογέα AC/DC (για παροχή ρεύματος στην πλακέτα χωρίς τη βοήθεια υπολογιστή).
Πώς να συνδέσετε τη γραφική οθόνη Nokia 5110 στο Arduino
1. Το πρώτο βήμα είναι να συνδέσετε την οθόνη Nokia 5110 στο Arduino. Στη συσκευή γραφικών περιλαμβάνεται μια βάση breadboard με οκτώ υποδοχές. Εάν σκοπεύετε να χρησιμοποιήσετε μια πλακέτα κυκλώματος, τότε τα "ίσια πόδια" είναι μια χαρά. Σε άλλες περιπτώσεις, αξίζει να αγοράσετε συνδέσμους υπό γωνία 90 μοιρών. Πρώτα, πρέπει να εισαχθούν στην ίδια την οθόνη και στη συνέχεια να συνδέσετε τη συσκευή στο Arduino.
2. Στη συνέχεια, πρέπει να συνδέσετε τα καλώδια. Είναι καλύτερο να χρησιμοποιήσετε ένα καλώδιο, αλλά ένα κανονικό καλώδιο MGTF θα λειτουργήσει επίσης. Είναι σημαντικό να γνωρίζετε ότι αυτή η οθόνη δεν τροφοδοτείται από 5 V, αλλά από 3,3 V. Επομένως, μπορείτε να συνδέσετε με ασφάλεια τα 3 V στο συν και τη γείωση στο μείον. Η υπόλοιπη καλωδίωση συνδέεται με μια συγκεκριμένη σειρά με το Arduino και το Nokia 5110. Το διάγραμμα σύνδεσης είναι το εξής:
- Επαφή Gnd (κοινό καλώδιο) - στη γείωση Arduino (στο μείον);
- Bl (ισχύς οπίσθιου φωτισμού) - στη γείωση Arduino (στο μείον);
- Vcc (ισχύςμονάδα) - για θύρα 3,3 V στο Arduino.
Στη συνέχεια, όλες οι επαφές από τα δεξιά προς τα αριστερά συνδέονται σε θύρες:
- Pin 1 (SCLK - παλμός για μετάδοση πληροφοριών) - ψηφιακή θύρα D3;
- Pin 2 (SDIN/MOSI - δεδομένα) - ψηφιακή θύρα D4;
- Pin 3 (D/C - τύπος δεδομένων) - ψηφιακή θύρα D5;
- Pin 4 (RST) - ψηφιακή θύρα D6;
- Pin 5 (SCE - επιλογή chip) - ψηφιακή θύρα D7.
Εργασία με βιβλιοθήκες
Για να εμφανιστούν οι απαραίτητες πληροφορίες στην οθόνη της συσκευής, πρέπει να φορτώσετε τη βιβλιοθήκη. Η καλύτερη επιλογή για εργασία με πληροφορίες κειμένου είναι το πρόγραμμα LCD5110_Graph. Μπορείτε ήδη να καταλάβετε από το όνομα ότι αυτή η βιβλιοθήκη δημιουργήθηκε ειδικά για το Nokia 5110. Το βοηθητικό πρόγραμμα μπορεί επίσης να ληφθεί από το Διαδίκτυο. Επισυνάπτεται ως αρχείο. Το αποσυμπιεσμένο αρχείο πρέπει να μετακινηθεί στο φάκελο Βιβλιοθήκες. Μετά από αυτό, μπορείτε να εκτελέσετε το πρόγραμμα. Στο παράθυρο που ανοίγει, πρέπει να επιλέξετε "Αρχείο", να μετακινήσετε τον κέρσορα στο "Παραδείγματα" και μετά να επιλέξετε αυτό που χρειάζεστε. Ο ολοκληρωμένος κώδικας θα εμφανιστεί στην οθόνη, ο οποίος είναι πολύ σαφής στους χρήστες και στοιχειώδης στη χρήση. Όλες οι απαραίτητες πληροφορίες μπορούν να διαβαστούν και να επεξεργαστούν, αλλά είναι σημαντικό να μην παραβιαστεί η δομή του κώδικα. Διάφορες λειτουργίες της βιβλιοθήκης θα επεκτείνουν τις δυνατότητες εργασίας με το Nokia 5110.
Για να εμφανίζονται γραφικά σχέδια στην οθόνη, πρέπει πρώτα να σχεδιαστούν σε προγράμματα γραφικών όπως π.χ.όπως το Adobe Photoshop ή το Paint. Αφού το σχέδιο είναι έτοιμο, πρέπει να αποθηκευτεί σε μορφή BMP (Monochrome Bitmap). Στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας τη βιβλιοθήκη, θα πρέπει να μετατρέψετε το σχέδιο σε ανοιχτό κώδικα. Μετά από αυτά τα βήματα, μια εικόνα θα εμφανιστεί στην οθόνη.
Αυτή η σύνδεση της οθόνης Nokia 5110 με το Arduino θα σας βοηθήσει να κατακτήσετε τις βασικές δεξιότητες της εργασίας με οθόνες γραφικών και να μάθετε πώς να προγραμματίζετε εικόνες χρησιμοποιώντας μια ποικιλία μονάδων υλικού.
