Za neiskusne korisnike koji žele samostalno kreirati upravljačke sisteme za robotske uređaje ili alate za automatizaciju, na tržištu IT usluga nude se različiti hardverski moduli i njihove modifikacije. Takvi uređaji u pravilu imaju jednostavnu arhitekturu s pravom kopiranja i softver koji dolazi s njima u obliku jednostavnih uslužnih programa. Takvi proizvodi se mogu koristiti kako samostalno, tako i povezani sa drugim kompjuterskim sistemima preko žičanih ili bežičnih interfejsa.
Prednosti rada sa grafičkim ekranima
Ranije su grafički jednobojni displeji bili široko korišćeni u proizvodnji mobilnih telefona.
Nokia je izbacila ogroman broj različitih modela opremljenih takvim ekranom. Dani ovih telefona su prošli, ali ekrani nisu nestali sa tržišta i nastavljaju da se aktivno koriste do danas. Pokazali su se kao nezamjenjivi i, uz to, jeftini uređaji za prikaz tekstualnih i grafičkih informacija. Grafički displeji rade tako što stvaraju matrice na ekranima, koje ističu sliku. Oni štede resurse i vrijeme, dok prikazuju veliku količinu informacija i troše malu količinu energije. Postoji mnogo različitih područja u kojima se Nokia 5110 uređaji mogu koristiti: foto, video, TV, medicinska i mnoge druge industrije.
Pre nego što opišete kako da povežete Nokia ekran sa Arduino hardverskim modulom, potrebno je da date kratak uvod u ove uređaje.
Prednosti korištenja Arduino Uno
Stvorene su mnoge platforme i mikrokontroleri koji su analogni Arduino platformi predstavljenoj u ovom članku. Neki od ovih analoga su Netmedia BX-24, Parallax Basic Stamp i mnogi drugi. Međutim, fokusirajmo se na Arduino Uno, budući da ovaj konstruktor ima niz prednosti u odnosu na druge kontrolere. Na njih treba obratiti pažnju prilikom odabira platforme za rad. Prije svega, ovo je niska cijena ovih uređaja. Modeli s ovim softverom koštaju manje od 45 dolara i mogu se izraditi ručno po želji, jer imaju prilično jednostavan dizajn. Druga stvar koju treba napomenuti je da Arduino platforme mogu raditi sa svim operativnim sistemima: Windows, Linux i Macintosh OSX, dok su svi ostali ograničeni na rad isključivo sa Windowsom.
Arduino Uno Opis
Arduino Uno je platforma za razvoj i programiranje raznih uređaja, koja ima 14 digitalnih ulaza i izlaza, 6 analognih ulaza,nekoliko konektora (USB, ICSP, power) i dugme koje ima funkciju ponovnog pokretanja uređaja. Ova platforma ima ugrađen osigurač koji sprečava kratke spojeve i osigurava siguran rad sa USB kablom. Aktivira se kada više od 500 mA struje prođe kroz USB port. U poređenju sa mainframe računarima, Arduino Uno mnogo čvršće komunicira sa okolnim fizičkim okruženjem. Platforma je izgrađena na štampanoj ploči i dizajnirana za rad sa otvorenim kodom. Mogu ga koristiti i studenti i amateri, kao i profesionalci koji mogu proširiti i dopuniti modele po svom nahođenju i slobodno raditi sa otvorenim kodom. Platforma je dizajnirana na način da joj se lako mogu dodati nove komponente. Dizajn pretpostavlja izbor od strane programera za samostalnu upotrebu uređaja, stoga se ne postavlja u kućište i nema kruto vezivanje za instalaciju.
Opis ekrana Nokia 5110
Grafički ekran Nokia 5110 je jeftin monohromatski displej sa dijagonalom od 1,6 koji vam omogućava da prikažete ne samo tekstualne informacije, već i slike. Njegova rezolucija je 48x84 px, a napon na kojem može da radi je 2,7-5 Q. Informacije se prikazuju u vertikalnim blokovima, osam piksela visine i šest linija širine, a svaki kontakt je označen na poleđini kako bi se korisnicima pomoglo da ih lociraju.
Za potpuni rad grafički prikazmoraju biti spojeni na ploču. Ovaj članak opisuje kako da povežete Nokia 5110 sa Arduino Uno da biste započeli sa ekranom.
Potrebni materijali za povezivanje
-
Nokia 5110 grafički ekran;
- Arduino Uno;
- petlja ili sedam žica;
- USB kabl (za povezivanje sa računarom), baterija ili AC/DC adapter (za napajanje ploče bez pomoći računara).
Kako povezati Nokia 5110 grafički ekran na Arduino
1. Prvi korak je povezivanje ekrana Nokia 5110 na Arduino. Uz grafički uređaj dolazi i montažna ploča sa osam konektora. Ako planirate da koristite štampanu ploču, onda su "ravne noge" u redu. U drugim slučajevima, vrijedi kupiti konektore pod uglom od 90 stepeni. Prvo ih treba umetnuti u sam ekran, a zatim priključiti uređaj na Arduino.
2. Zatim morate spojiti žice. Najbolje je koristiti kabel, ali će raditi i obična MGTF žica. Važno je znati da se ovaj displej ne napaja od 5 V, već od 3,3 V. Stoga možete bezbedno spojiti 3 V na plus i uzemljenje na minus. Preostalo ožičenje je povezano određenim redoslijedom na Arduino i Nokia 5110. Dijagram povezivanja je sljedeći:
-
Gnd kontakt (zajednička žica) - na Arduino masu (na minus);
- Bl (snaga pozadinskog osvjetljenja) - na Arduino uzemljenje (na minus);
- Vcc (napajanjemodul) - na port 3.3V na Arduinu.
Dalje, svi kontakti s desna na lijevo su povezani na portove:
- Pin 1 (SCLK - impuls za prijenos informacija) - digitalni port D3;
- Pin 2 (SDIN/MOSI - podaci) - digitalni port D4;
- Pin 3 (D/C - tip podataka) - digitalni port D5;
- Pin 4 (RST) - digitalni port D6;
- Pin 5 (SCE - odabir čipa) - digitalni port D7.
Rad sa bibliotekama
Da biste prikazali potrebne informacije na ekranu uređaja, potrebno je učitati biblioteku. Najbolja opcija za rad sa tekstualnim informacijama je program LCD5110_Graph. Već iz imena možete reći da je ova biblioteka kreirana posebno za Nokia 5110. Uslužni program se takođe može preuzeti sa Interneta. Priložen je kao arhiva. Raspakovani fajl se mora premestiti u fasciklu Biblioteke. Nakon toga možete pokrenuti program. U prozoru koji se otvori potrebno je odabrati "Datoteka", pomaknuti kursor na "Primjeri", a zatim odabrati onaj koji vam je potreban. Gotov kod će se pojaviti na ekranu, koji je korisnicima vrlo jasan i elementaran za korištenje. Sve potrebne informacije se mogu čitati i uređivati, ali je važno da se ne naruši struktura koda. Različite funkcije biblioteke će proširiti mogućnosti rada sa Nokia 5110.
Da bi grafički crteži bili prikazani na displeju, oni prvo moraju biti nacrtani u grafičkim programima kao npr.poput Adobe Photoshopa ili Painta. Nakon što je crtež spreman, mora se sačuvati u BMP (Monochrome Bitmap) formatu. Zatim, koristeći biblioteku, trebate pretvoriti crtež u open source. Nakon ovih koraka, slika će se pojaviti na ekranu.
Ovo povezivanje ekrana Nokia 5110 sa Arduinom pomoći će vam da savladate osnovne vještine rada sa grafičkim ekranima i naučite kako programirati slike koristeći različite hardverske module.
