Raspberry Pi 電子工作 04:LCDディスプレイ（I2C接続）

前回に引き続き、Raspberry Piに「I2C」規格に対応したLCDディスプレイを接続、制御します。

I2C規格対応のデバイスであれば、同時に接続できます。

ですので、前回の温度・湿度センサーと、今回のLCDディスプレイを同時に接続することができます。

1. LCDディスプレイ

セットに付属するLCDディスプレイはこれにあたると思います。

１行あたり１６文字、２行表示できるものを使用しています。

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2. 配線

前回の温度、湿度センサーと配線は同じです。

手元にあったものは「vcc」「gnd」が温度、湿度センサーと並びが逆でしたので注意。

3. I2C接続の確認

配線ができたら、以下のコマンドで接続、アドレスの確認を行います。

i2cdetect -y 1

手元にあったものは、「27」となっていました。

4. Pythonソースコード

今回は、１行目に年月日、２行目に時分秒を１秒間隔で表示するプログラムです。

ただの時計です。

# -*- coding: utf-8 -*-
# 日本語コメントをエラーとしないように、UTF-8で保存

# 使用するライブラリのインポート
from time import sleep
import smbus
import datetime

# 定数の定義
# LCDディスプレイのI2Cのアドレス
LCD_I2C_ADDR = 0x27
# LCDの１行目のアドレス
LCD_LINE_1 = 0x80
# LCDの２行目のアドレス
LCD_LINE_2 = 0xC0
# １行あたりの文字数
LCD_WIDTH = 16
# バックライトのON/OFF(ON:0X08, OFF:0X00を指定)
LCD_BACKLIGHT = 0X08
LCD_CHR = 1
LCD_CMD = 0
ENABLE = 0b00000100
E_PULSE = 0.0005
E_DELAY = 0.0005

def init_lcd():
    """
    LCDの初期化処理
    """
    lcd_byte(0x33, LCD_CMD)
    lcd_byte(0x32, LCD_CMD)
    lcd_byte(0x06, LCD_CMD)
    lcd_byte(0x0C, LCD_CMD)
    lcd_byte(0x28, LCD_CMD)
    lcd_byte(0x01, LCD_CMD)
    sleep(E_DELAY)

def lcd_byte(bits, mode):
    """
    LCDへの書き込み
    """
    bits_high = mode | (bits & 0xF0) | LCD_BACKLIGHT
    bits_low =  mode | ((bits << 4) & 0xF0) | LCD_BACKLIGHT

    bus.write_byte(LCD_I2C_ADDR, bits_high)
    lcd_toggle_enable(bits_high)

    bus.write_byte(LCD_I2C_ADDR, bits_low)
    lcd_toggle_enable(bits_low)

def lcd_toggle_enable(bits):
    """
    LCDへの書き込みサブ
    """
    sleep(E_DELAY)
    bus.write_byte(LCD_I2C_ADDR, (bits | ENABLE))
    sleep(E_PULSE)
    bus.write_byte(LCD_I2C_ADDR, (bits & ~ENABLE))
    sleep(E_DELAY)

def lcd_string(message: str, dispLine):
    """
    LCDへの文字の表示(半角文字列のみ)
    """

    # 表示対象行の初期化
    lcd_byte(dispLine, LCD_CMD)

    # 文字列を１行あたりの文字数に調整
    message = message.ljust(LCD_WIDTH)

    # 表示処理
    for dispIndex in range(LCD_WIDTH):
        lcd_byte(ord(message[dispIndex]), LCD_CHR)

# I2Cの取得
bus = smbus.SMBus(1)

try:
    # 初期化
    init_lcd()
    # 無限ループ、年月日と時分秒を１秒間隔で表示
    while True:
        now = datetime.datetime.now()
        lcd_string(f'date: {now.strftime("%Y/%m/%d")}' , LCD_LINE_1)
        lcd_string(f'time: {now.strftime("%H:%M:%S")}', LCD_LINE_2)
        sleep(1)
finally:
    lcd_byte(0x01, LCD_CMD)