树莓派通过 I2C 驱动 LCD1602 液晶屏

LCD 1602 液晶屏模块的使用，之前在「基于PHP探针和Python爬虫的服务器监控」一文中有详细介绍。这个屏幕还有一种 I2C 方式的驱动模块，可以极大的简化接线和驱动程序。下面树莓派实验室将对这个模块的使用做一个介绍。

硬件说明

带 I2C 模块的 1602 屏幕背面如图所示。模块上有一颗可调电阻，用于调节显示的对比度。（购买链接，如果你新拿到一块屏幕无论怎么调试都不见显示，记得调节一下这里）

接线

GND --- GND
VCC --- 接树莓派 5V
SDA --- I2C 数据
SCL --- I2C 时钟

启用树莓派的I2C功能

sudo apt-get install -y python-smbus
sudo apt-get install -y i2c-tools
sudo raspi-config

按照下面的步骤设置开启 I2C 功能。

重启树莓派。

sudo reboot

然后运行下面的命令看一下是否识别到屏幕。

sudo i2cdetect -y 1

看到地址为 0x27，这说明已经成功连接了 LCD1602 屏幕。接下来就可以用 Python 控制 LCD1602 显示信息了。

编程

这里用到一个驱动程序，将下面的代码保存为 LCD1602.py。

import time
import smbus
BUS = smbus.SMBus(1)
LCD_ADDR = 0x27
BLEN = 1 #turn on/off background light

def turn_light(key):
	global BLEN
	BLEN = key
	if key ==1 :
		BUS.write_byte(LCD_ADDR ,0x08)
	else:
		BUS.write_byte(LCD_ADDR ,0x00)

def write_word(addr, data):
	global BLEN
	temp = data
	if BLEN == 1:
		temp |= 0x08
	else:
		temp &= 0xF7
	BUS.write_byte(addr ,temp)

def send_command(comm):
	# Send bit7-4 firstly
	buf = comm & 0xF0
	buf |= 0x04               # RS = 0, RW = 0, EN = 1
	write_word(LCD_ADDR ,buf)
	time.sleep(0.002)
	buf &= 0xFB               # Make EN = 0
	write_word(LCD_ADDR ,buf)
	
	# Send bit3-0 secondly
	buf = (comm & 0x0F) << 4
	buf |= 0x04               # RS = 0, RW = 0, EN = 1
	write_word(LCD_ADDR ,buf)
	time.sleep(0.002)
	buf &= 0xFB               # Make EN = 0
	write_word(LCD_ADDR ,buf)

def send_data(data):
	# Send bit7-4 firstly
	buf = data & 0xF0
	buf |= 0x05               # RS = 1, RW = 0, EN = 1
	write_word(LCD_ADDR ,buf)
	time.sleep(0.002)
	buf &= 0xFB               # Make EN = 0
	write_word(LCD_ADDR ,buf)
	
	# Send bit3-0 secondly
	buf = (data & 0x0F) << 4
	buf |= 0x05               # RS = 1, RW = 0, EN = 1
	write_word(LCD_ADDR ,buf)
	time.sleep(0.002)
	buf &= 0xFB               # Make EN = 0
	write_word(LCD_ADDR ,buf)

def init_lcd():
	try:
		send_command(0x33) # Must initialize to 8-line mode at first
		time.sleep(0.005)
		send_command(0x32) # Then initialize to 4-line mode
		time.sleep(0.005)
		send_command(0x28) # 2 Lines & 5*7 dots
		time.sleep(0.005)
		send_command(0x0C) # Enable display without cursor
		time.sleep(0.005)
		send_command(0x01) # Clear Screen
		BUS.write_byte(LCD_ADDR ,0x08)
	except:
		return False
	else:
		return True

def clear_lcd():
	send_command(0x01) # Clear Screen

def print_lcd(x, y, str):
	if x < 0:
		x = 0
	if x > 15:
		x = 15
	if y <0:
		y = 0
	if y > 1:
		y = 1

	# Move cursor
	addr = 0x80 + 0x40 * y + x
	send_command(addr)
	
	for chr in str:
		send_data(ord(chr))

if __name__ == '__main__':
	init_lcd()
	print_lcd(0, 0, 'Hello, world!')

然后编写一个显示当前时间的示例程序，将下面的代码保存为 time.py。文件需要保存与 LCD1602.py 同一个目录下面。

#!/user/bin/env python 
import smbus
import time
import sys
import LCD1602 as LCD

if __name__ == '__main__':  
	LCD.init_lcd()
	time.sleep(1)
	LCD.print_lcd(2, 0, 'WWW.QUWJ.COM')
	for x in range(1, 4):
		LCD.turn_light(0)
		LCD.print_lcd(4, 1, 'LIGHT OFF')
		time.sleep(0.5)
		LCD.turn_light(1)
		LCD.print_lcd(4, 1, 'LIGHT ON ')
		time.sleep(0.5)

	LCD.turn_light(0)
	
	while True:
		now = time.strftime('%m/%d %H:%M:%S', time.localtime(time.time()))
		LCD.print_lcd(1, 1, now)
		time.sleep(0.2)

其中 LCD.print_lcd() 用来显示字符，前两个参数分别表示 X、Y 坐标（从 0 开始），后面的内容将从这个坐标的位置开始显示。第三个参数就是要显示的内容了。
LCD.turn_light(0) 表示关闭背光，LCD.turn_light(1) 表示打开背光。

在程序目录下执行下面的命令运行。

sudo python time.py

你还可以根据自己的需求，编写显示 IP 地址（参考这里）、系统状态信息的程序，并设置成开机启动（参考这里）来使用这块屏幕。