Pre neskúsených používateľov, ktorí chcú samostatne vytvárať riadiace systémy pre robotické zariadenia alebo automatizačné nástroje, sú na trhu IT služieb ponúkané rôzne hardvérové moduly a ich modifikácie. Takéto zariadenia majú spravidla jednoduchú architektúru s právom kopírovania a softvér, ktorý je s nimi dodávaný vo forme jednoduchých pomôcok. Takéto produkty je možné používať nezávisle a môžu byť pripojené k iným počítačovým systémom prostredníctvom káblových alebo bezdrôtových rozhraní.
Výhody práce s grafickými displejmi
V minulosti sa pri výrobe mobilných telefónov bežne používali grafické monochromatické displeje.
Nokia uviedla na trh obrovské množstvo rôznych modelov vybavených takouto obrazovkou. Časy týchto telefónov sa skončili, ale displeje z trhu nezmizli a naďalej sa aktívne používajú až do súčasnosti. Ukázali sa ako nepostrádateľné a navyše lacné zariadenia na zobrazovanie textových a grafických informácií. Grafické displeje fungujú tak, že na obrazovkách vytvárajú bodové matice, ktoré zvýrazňujú obraz. Šetria zdroje a čas, pričom zobrazujú veľké množstvo informácií a spotrebúvajú malé množstvo energie. Existuje mnoho rôznych oblastí, kde možno zariadenia Nokia 5110 použiť: fotografie, video, TV, zdravotníctvo a mnoho ďalších odvetví.
Pred popísaním spôsobu pripojenia displeja Nokia k hardvérovému modulu Arduino je potrebné tieto zariadenia stručne predstaviť.
Výhody používania Arduino Uno
Bolo vytvorených mnoho platforiem a mikrokontrolérov, ktoré sú analogické s platformou Arduino prezentovanou v tomto článku. Niektoré z týchto analógov sú Netmedia BX-24, Parallax Basic Stamp a mnoho ďalších. Zamerajme sa však na Arduino Uno, keďže tento konštruktor má oproti iným ovládačom množstvo výhod. Mali by ste im venovať pozornosť pri výbere platformy pre prácu. V prvom rade ide o nízke náklady na tieto zariadenia. Modely s týmto softvérom stoja menej ako 45 dolárov a v prípade potreby sa dajú postaviť ručne, pretože majú pomerne jednoduchý dizajn. Druhým bodom, ktorý stojí za zmienku, je, že platformy Arduino môžu pracovať so všetkými operačnými systémami: Windows, Linux a Macintosh OSX, zatiaľ čo všetky ostatné sú obmedzené na prácu výlučne so systémom Windows.
Arduino Uno Popis
Arduino Uno je platforma pre vývoj a programovanie rôznych zariadení, ktorá má 14 digitálnych vstupov a výstupov, 6 analógových vstupov,niekoľko konektorov (USB, ICSP, napájanie) a tlačidlo, ktoré má funkciu reštartovania zariadenia. Táto platforma má zabudovanú poistku, ktorá zabraňuje skratom a zaisťuje bezpečnú prevádzku s USB káblom. Spustí sa, keď cez USB port prejde prúd viac ako 500 mA. V porovnaní so sálovými počítačmi Arduino Uno oveľa tesnejšie interaguje s okolitým fyzickým prostredím. Platforma je postavená na doske s plošnými spojmi a navrhnutá pre prácu s otvoreným zdrojom. Využiť ho môžu ako študenti a amatéri, tak aj profesionáli, ktorí môžu modely rozširovať a dopĺňať podľa vlastného uváženia a voľne pracovať s open source. Platforma je navrhnutá tak, aby bolo možné do nej jednoducho pridávať nové komponenty. Konštrukcia predpokladá voľbu vývojára nezávislého použitia zariadenia, preto nie je umiestnené v puzdre a nemá pevnú väzbu na inštaláciu.
Popis displeja Nokia 5110
Grafický displej Nokia 5110 je lacný monochromatický displej s uhlopriečkou 1,6 , ktorý umožňuje zobrazovať nielen textové informácie, ale aj obrázky. Jeho rozlíšenie je 48x84 px a napätie, pri ktorom dokáže pracovať je 2,7-5 Q. Informácie sa zobrazujú vo zvislých blokoch, osem pixelov na výšku a šesť riadkov na šírku a každý kontakt je na zadnej strane označený, aby ho používatelia ľahšie našli.
Pre plnú prevádzku grafického displejamusí byť pripojený k doske. Tento článok podrobne popisuje, ako pripojiť Nokiu 5110 k Arduino Uno, aby ste mohli začať s displejom.
Materiály potrebné na pripojenie
-
Grafický displej Nokia 5110;
- Arduino Uno;
- slučka alebo sedem drôtov;
- USB kábel (na pripojenie k počítaču), batéria alebo AC/DC adaptér (na napájanie dosky bez pomoci počítača).
Ako pripojiť grafický displej Nokia 5110 k Arduinu
1. Prvým krokom je pripojenie displeja Nokia 5110 k Arduinu. Súčasťou grafického zariadenia je držiak na kontaktnú dosku s ôsmimi konektormi. Ak plánujete použiť dosku s plošnými spojmi, potom sú „priame nohy“v poriadku. V ostatných prípadoch sa oplatí zakúpiť konektory pod uhlom 90 stupňov. Najprv by sa mali vložiť do samotného displeja a potom pripojiť zariadenie k Arduinu.
2. Ďalej musíte pripojiť vodiče. Najlepšie je použiť kábel, ale bude fungovať aj bežný drôt MGTF. Dôležité je vedieť, že tento displej nie je napájaný 5 V, ale 3,3 V. Preto môžete pokojne pripojiť 3 V na plus a uzemniť na mínus. Zostávajúca kabeláž je pripojená v určitom poradí k Arduinu a Nokii 5110. Schéma zapojenia je nasledovná:
-
Gnd kontakt (spoločný vodič) – na zem Arduino (na mínus);
- Bl (napájanie podsvietenia) – na zem Arduino (na mínus);
- Vcc (výkonmodul) – do portu 3,3V na Arduino.
Ďalej sú všetky kontakty sprava doľava pripojené k portom:
- Pin 1 (SCLK - impulz na prenos informácií) - digitálny port D3;
- Pin 2 (SDIN/MOSI – dáta) – digitálny port D4;
- Pin 3 (D/C - typ dát) - digitálny port D5;
- Pin 4 (RST) – digitálny port D6;
- Pin 5 (SCE – výber čipu) – digitálny port D7.
Práca s knižnicami
Ak chcete zobraziť potrebné informácie na obrazovke zariadenia, musíte načítať knižnicu. Najlepšou možnosťou pre prácu s textovými informáciami je program LCD5110_Graph. Už z názvu je zrejmé, že táto knižnica bola vytvorená špeciálne pre Nokiu 5110. Utilitu je možné stiahnuť aj z internetu. Je priložený ako archív. Rozbalený súbor je potrebné presunúť do priečinka Libraries. Potom môžete program spustiť. V otvorenom okne musíte vybrať "Súbor", presuňte kurzor na "Príklady" a potom vyberte ten, ktorý potrebujete. Hotový kód sa objaví na obrazovke, čo je pre používateľov veľmi jasné a jednoduché na používanie. Všetky potrebné informácie je možné čítať a upravovať, ale je dôležité neporušiť štruktúru kódu. Rôzne funkcie knižnice rozšíria možnosti práce s Nokiou 5110.
Aby sa grafické kresby zobrazovali na displeji, musia byť najskôr nakreslené v grafických programoch ako napr.ako Adobe Photoshop alebo Paint. Keď je kresba hotová, musí byť uložená vo formáte BMP (Monochrome Bitmap). Ďalej pomocou knižnice by ste mali previesť kresbu na open source. Po týchto krokoch sa na obrazovke zobrazí obrázok.
Toto pripojenie displeja Nokia 5110 k Arduinu vám pomôže osvojiť si základné zručnosti práce s grafickými displejmi a naučiť sa programovať obrázky pomocou rôznych hardvérových modulov.
