如何将液晶显示器与得克萨斯仪器的Tiva C系列TM4C123G启动板接口

在上一个教程中，我们首先学习了TIVA TM4C Launchpad以及如何使用Energia IDE控制其数字输入和输出引脚。现在，在本教程中，我们将学习16×2点矩阵LCD显示器与该板的接口，以显示有用的信息和传感器数据。

16x2 LCD Display是我们大多数人通过公共PCO或在其他电子项目中使用过的显示器。16x2 LCD是低成本的显示模块，非常适合任何电子应用程序显示数据或其他调试信息。因此，我们在这里将16x2 LCD显示器与TIVA C系列TM4C123G LaunchPad连接起来。在这里，我们将在LCD显示屏上显示ADC值和电压电平。连接了电位计以改变ADC值。在此处了解有关16x2 LCD显示器及其引脚的更多信息。

所需材料

德州仪器（TI）的TIVA TM4C LaunchPad
16×2点阵LCD显示屏
连接线

16×2点矩阵LCD显示屏简介

如前所述，Energia IDE提供了一个漂亮的库，该库使接口工作变得轻而易举，因此不必一定要了解显示模块。但是，显示我们正在使用的内容不是很有趣！！

名称16×2表示显示器具有16列和2行，它们一起（16 * 2）组成32个框。下图是一个盒子的样子

一个盒子有40个像素（点），矩阵顺序为5行8列，这40个像素一起形成一个字符。同样，可以使用所有框显示32个字符。现在让我们看一下引脚排列。

LCD共有16个引脚，如上所示，它们可以分为四类，如下所示

源引脚（1、2和3）： 这些引脚为显示器提供电源和对比度

控制引脚（4、5和6）：这些引脚设置/控制LCD接口IC中的寄存器（更多信息请参见下面的链接）

数据/命令引脚（7至14）：这些引脚提供应在LCD上显示哪些信息的数据。

LED引脚（15和16）：如果需要，这些引脚用于使LCD的背光发光（可选）。

如果您想了解有关这些LCD显示屏的更多信息，那么在这16个引脚中，只有10个必须用于LCD的正常工作。

还要检查16x2 LCD显示器与许多其他微控制器的接口

在4位模式下将16x2 LCD与Atmega16 AVR微控制器接口
使用MPLABX和XC8与PIC单片机进行LCD接口
将16x2 LCD与STM32F103C8T6连接
将LCD与MSP430G2 LaunchPad连接
LCD与8051单片机的接口
将16x2 LCD与Arduino接口
使用Python与Raspberry Pi进行16x2 LCD接口

TIVA Launchpad中的ADC

电位计提供模拟输出，因此不能将其连接到启动板的数字引脚。因此，MCU的模拟或ADC引脚用于连接本质上为模拟输出的任何传感器。TIVA TM4C具有2个12位输出的ADC通道，这意味着可以将传感器或电位计的模拟值映射到0到2 ^ 12（4096）之间，以便将它们转换为数字值。要了解有关微控制器中模数转换的更多信息，请点击链接。

如下图所示，TIVA Launchpad中有12个模拟输入引脚（A0-A11）。

电路图和连接

下面显示了将16×2点矩阵LCD显示器与TIVA Launchpad TM4C接口的完整电路图。

连接这些LCD时的一个主要限制是其工作电压。LCD显示屏的工作电压为+ 5V，而TM4C仅在3.6V的 条件下工作。幸运的是，LCD接口IC（HD44780U）的数据引脚具有2.7V至5.5V的宽工作电压。因此，我们只需要担心LCD的Vdd（引脚2），而数据引脚甚至可以在3.6V的电压下工作。

默认情况下，TIVA板没有+ 5V引脚，因此应使用外部电源使LCD正常工作。使用Arduino开发板的电源或使用7805稳压器。确保将电源的接地与TIVA板的接地连接。

下表显示了LCD和TIVA Launchpad之间的连接

LCD引脚名称	TIVA启动板
VS	地面
Vdd	+ 5V电源
Rs	TIVA的PC_6引脚
读/写	地面
启用	TIVA的PB_7引脚
D4	TIVA的引脚PA_2
D5	TIVA的PA_3引脚
D6	TIVA的引脚PA_4
D7	TIVA的PB_6引脚

要在LCD上显示电位计值，请将Pot输出连接到任何模拟引脚（PE2）。

使用Energia IDE对LCD的TIVA TM4C Launchpad进行编程

在进行解释之前，请记下该项目中使用的引脚。看一下上面给出的电路图和TIVA引脚图。本教程的末尾附有带有工作视频的完整代码。

Energia IDE默认情况下随附16x2 LCD库（LiquidCrystal）。如果它不存在，则从此github链接下载它，并将其粘贴到Energia IDE的librarys文件夹中。

然后，通过包含用于LCD的库并定义其引脚来启动程序

#包括 #define RS PC_6 #define EN PB_7 #define D4 PA_2 #define D5 PA_3 #define D6 PA_4 #define D7 PB_6 #define sensorPin PE_2

接下来的步骤是 提给该LCD连接引脚到，因为我们使用已经命名了它的#define 我们现在可以简单地提一下LCD引脚的名字。确保遵循相同的顺序。

LiquidCrystal LCD（RS，EN，D4，D5，D6，D7）;

大小和性质各异的LCD显示类型很多，因此在 void setup（）函数中，首先指定您在项目中使用的LCD类型。在这里，我们使用了16x2 LCD显示屏。

lcd.begin（16，2）;

要在LCD上打印某些内容，请在程序中提及两点。一个是可以使用 lcd.setCursor（）行提及的文本位置，另一个是可以由 lcd.print（）提及的要打印的内容。在这里，我们设置光标1^日行1^日列。

lcd.setCursor（0,0）;

同样，我们也可以

lcd.setCursor（0，1）; //将光标设置为第一列第二行

就像在白板上擦写之后擦掉白板一样，一旦在白板上写了东西， LCD也应该被擦除。这可以通过使用以下行来完成

lcd.clear（）;

在 void loop（）函数中，使用 AnalogRead（）函数获取电位器值，并将该值存储在另一个变量中，然后显示该值。

sensorValue = AnalogRead（sensorPin）; lcd.setCursor（0，0）; lcd.print（“ ADC value：”）; lcd.setCursor（10，0）; lcd.print（sensorValue）;

现在，只需将该ADC值乘以3.3即可将其转换为电压，因为它是TIVA板引脚可以接受的最高电压。然后将相乘的值除以4096。

lcd.setCursor（0，1）; lcd.print（“ Voltages：”）; 电压=（sensorValue * 3.3）/ 4096; lcd.setCursor（10，1）; lcd.print（电压）;

完整的程序可以在最后找到。

带TIVA启动板的16x2 LCD显示屏

一旦硬件和代码准备就绪，只需将TIVA板连接到计算机，然后将代码上传到板上即可。请按照之前的教程学习如何在TIVA Launchpad中上载代码。

代码上传后，您应该会看到以下显示。

现在，只要旋转电位器来改变ADC值，您将看到相应的电压值也将发生变化，如下图所示。

将 完整的代码和详细的视频可以在下面找到。继续尝试更改液晶显示屏上显示的文本。