基于Arduino、ESP8266和ESP32使用LCD显示屏的终极解说教程

在本篇文章中，我们将主要介绍如何将微控制器与LCD显示屏连接，以及如何制作第一个草图实现在LCD显示屏上显示所需的内容。

在本文中，我们将使用两种不同种类的显示屏：

●  不带I2C连接的LCD显示屏

●  带I2C连接的LCD显示屏

在大多数时候，我们使用Arduino IDE自带的串口绘图仪来可视化我们的解决方案或草图的输出。在进行原型制作时，这非常节省时间。但是有时您的系统也会需要实时查看。例如，如果仅将数据从传感器发送到Raspberry Pi上的数据库，则可以通过连接到数据库从PC远程查看输出。但是在某些情况下，例如室内气象站，您希望在室内直接看到当前温度等输出，而不是在PC上查看。

这时候就需要使用到显示屏了。市面上有各种不同类型的显示屏，例如7段数码管、4位7段数码管、8×8点阵显示屏、OLED显示屏或液晶显示屏（LCD）。

大多数LCD显示具有2行每行16个字符，或者4行每行20个字符。有带和不带I2C模块的LCD显示屏。我建议使用I2C的模块，因为与电路板的连接非常容易，并且仅使用2个引脚而不是6个引脚。但在本文中会介绍带或不带I2C模块的LCD液晶屏。

液晶显示屏的功能

LCD显示屏的工作电压在4.7V至5.3V之间，在无背光时的电流消耗为1mA，而使用全背光的电流消耗为120mA。背光有绿色和蓝色颜色。显示屏的每个字符都由5×8像素的框构成，因此能够显示自定义生成的字符。由于每个字符都是由（5×8 = 40）40个像素构成的，所以一个16×2 LCD显示屏总共有16x2x40 = 1280像素。 LCD模块能够以8位和4位模式运行。 4位和8位模式之间的区别如下：

●    在8位模式下，仅需要一个脉冲信号即可在LCD显示屏上显示字符，而不是两个脉冲信号。

●    与8位模式下的所有8个数据引脚相比，4位模式仅使用了四个数据引脚。

●    由于需要两个脉冲（使能）信号来显示单个字符，因此与8位模式相比，4位模式的等待时间更长。

不带I2C连接的LCD显示屏使用方法

如果使用不带I2C连接的LCD显示屏版本，则需要手动添加一个电位器来控制液晶屏的对比度。下图显示了LCD液晶屏的引脚分布。

同时我还制作了一张表格，该表格说明了如何将LCD显示器与Arduino Uno和NodeMCU连接，并附有LCD引脚的描述。为了尽可能轻松地将微控制器连接到显示器，请查看Arduino Uno和NodeMCU的相应的fritzing连接图。

引脚序号 LCD引脚名称  Arduino Uno连接 ESP8266 NodeMCU连接  描述

不带I2C的LCD显示屏与Arduino Uno的连接

下图显示了LCD显示屏和Arduino Uno开发板之间的连接。

不带I2C的LCD显示屏与ESP8266 NodeMCU的连接

下图显示了LCD显示屏和ESP8266 NodeMCU开发板之间的连接。

当然，我们也想尝试测试一下微控制器和LCD显示器之间的连接。接下来，您可以在Arduino IDE中找到示例草图。该示例代码在显示屏的第一行中打印输出“ hello，world！”，在第二行中显示每秒的计数。在本示例中，我们使用之前描述的连接。

 // include the library code:

    #include "LiquidCrystal_I2C.h"
    // initialize the library by associating any needed LCD interface pin
    // with the arduino pin number it is connected to
    const int RS = D2, EN = D3, d4 = D5, d5 = D6, d6 = D7, d7 = D8;
    // if you use the NodeMCU 12E the suggested pins are
    // const int RS = 4, EN = 0, d4 = 12 , d5 = 13, d6 = 15, d7 = 3;
    LiquidCrystal lcd(RS, EN, d4, d5, d6, d7);
    void setup() {
    // set up the LCD's number of columns and rows:
    lcd.begin(16, 2);
    // Print a message to the LCD.
    lcd.print("hello, world!");
    }
    void loop() {
    // set the cursor to column 0, line 1
    // (note: line 1 is the second row, since counting begins with 0):
    lcd.setCursor(0, 1);
    // print the number of seconds since reset:
    lcd.print(millis() / 1000);
    }

将数据打印到LCD屏幕上看起来非常复杂。但是不用担心，在大多数情况下，如果项目变得复杂起来，可以使用库的方式。不带I2C连接的LCD显示器也可以使用库。因此，下一步是安装库“ LiquidCrystal”。成功安装库之后，可以通过以下方式包含该库：#include <LiquidCrystal.h>。

带I2C连接的LCD显示屏使用方法

就像前文提到的，我建议使用I2C的LCD模块，因为在显示屏和微控制器板之间的连接只需要2个而不是6个引脚即可。如果您使用LCD和微控制器之间的I2C通信，则需要知道LCD的I2C HEX地址。在这篇文章中详细说明了如何找到设备的I2C HEX地址。

液晶屏背面是一个内置的10kΩ电位器，用于控制屏幕对比度。您无需像不带I2C连接的版本手动添加电位器。

下图显示了如何将I2C LCD显示器与Arduino Uno连接。对于本文中的所有示例，我们将使用以下这种连接。

下表列出了Arduino Uno和LCD显示屏之间的硬件连接关系。
Arduino Uno开发板
 

下表列出了Node MCU和LCD显示屏之间的硬件连接关系。

要使用I2C LCD显示屏，我们需要安装Frank de Brabander提供的“ LiquidCrystal_I2C”库。您可以在此处找到有关如何通过Arduino IDE安装外部库的文章。成功安装库之后，可以通过以下方式包含该库：#include <LiquidCrystal_I2C.h>。

以下简短的示例向您展示了如何使用该库来控制LCD显示屏。

#include "Wire.h"

    #include "LiquidCrystal_I2C.h"
    // create an LCD object (Hex address, # characters, # rows)
    // my LCD display in on Hex address 27 and is a 20x4 version
    LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 20, 4);
    void setup()
    {
      lcd.init();
      lcd.backlight();
      lcd.setCursor(1, 0);
      lcd.print("This is");
      lcd.setCursor(1, 1);
      lcd.print("DIYI0T.com");
    }
    void loop(){}

基于Arduino、ESP8266和ESP32使用LCD显示屏的终极解说教程 https://www.yiboard.com/thread-1555-1-1.html