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Anleitung zur Verbindung von Newhaven-Lcds mit Arduino über SPIRS232

Anleitung zur Verbindung von Newhaven-Lcds mit Arduino über SPIRS232

2025-12-30

LCD-Displays dienen als die "Augen" von Arduino-Projekten und wandeln Code in sichtbaren Text und Grafiken um. Für Maker und Ingenieure gleichermaßen kann die Integration eines Displays Projekte von abstrakten Konzepten zu interaktiven Erlebnissen erheben. Dieser Leitfaden untersucht, wie man das 16×2-Zeichen-LCD von Newhaven mit einem Arduino UNO-Board verbindet, wobei sowohl SPI- als auch RS232 TTL-Serielle-Kommunikationsmethoden verwendet werden.

Warum ein LCD-Display mit Arduino verwenden?

Zeichen-LCDs sind aufgrund ihrer Einfachheit und Effektivität bei der Informationsübermittlung nach wie vor beliebt für Arduino-Projekte. Das 16×2-Format (16 Zeichen über 2 Zeilen) bietet ausreichend Platz für Statusmeldungen, Sensorwerte oder einfache Benutzeroberflächen. Das Modell NHD-0216K3Z-NSW-BBW-V3 von Newhaven bietet besondere Vorteile mit integrierten seriellen Schnittstellen, die die Komplexität der Verkabelung reduzieren.

Erforderliche Komponenten
  • 16×2 LCD-Display (Newhaven NHD-0216K3Z-NSW-BBW-V3 empfohlen)
  • Einreihige Stiftleisten-Steckverbinder
  • Arduino UNO-Board
  • Breadboard und Jumperkabel
  • Lötausrüstung (Eisen und Lot)
  • USB A-zu-B-Kabel
  • Arduino IDE-Software
  • 0-Ohm-Widerstand (optional, für SPI-Kommunikation)
Das Verständnis der LCD-Pin-Konfiguration

Das Newhaven-Display verfügt über zwei Kommunikationsports:

P1-Port (RS232 TTL-Kommunikation)
Pin-Nummer Symbol Funktion
1 RX RS-232 (TTL) Serielleingang
2 VSS Masse
3 VDD Stromversorgung (+5,0 V)
P2-Port (SPI- und I2C-Kommunikation)
Pin-Nummer Symbol Funktion
1 SPISS SPI-Slave-Select (NC im I2C-Modus)
2 SDO Nicht verbunden
3 SCK/SCL Serieller Takt
4 SDI/SDA Serieller Dateneingang (SPI)/Serielle Daten (I2C)
5 VSS Masse
6 VDD Stromversorgung (+5,0 V)
SPI-Kommunikationsmethode

SPI (Serial Peripheral Interface) bietet eine Hochgeschwindigkeits-Synchronkommunikation, die sich ideal für Kurzstreckenverbindungen zwischen Arduino (Master) und LCD (Slave) eignet. Die Verbindung erfordert fünf Drähte:

Arduino LCD Verbindungstyp
5V-Pin Pin 6: VDD Stromversorgung
Masse-Pin Pin 5: Masse Masse
Pin 10: Slave Select Pin 1: SPISS SPI-Slave-Select
Pin 11: MOSI Pin 4: SDI/SDA Serieller Dateneingang
Pin 12: MISO Pin 3: SCK/SCL Serieller Takt

Hinweis: Um SPI zu aktivieren, müssen R1 geöffnet und R2 auf der Display-Leiterplatte kurzgeschlossen werden, wie im Datenblatt angegeben.

Wichtige Programmierfunktionen für SPI

Der Arduino-Code für die SPI-Kommunikation enthält mehrere wichtige Funktionen:

  • SPI_Out() - Überträgt Befehle und Daten an das LCD
  • Set_Pins() - Konfiguriert SPI-Pins als Ausgänge
  • Set_Contrast() - Passt den Displaykontrast an
  • Set_Backlight() - Steuert die Hintergrundbeleuchtungsintensität
  • Clear_Display() - Löscht den LCD-Bildschirm
  • Set_Cursor() - Verwaltet die Cursor-Sichtbarkeit
RS232 TTL-Kommunikationsmethode

Für einfachere Setups benötigt RS232 TTL nur drei Verbindungen:

Arduino LCD Verbindungstyp
5V-Pin Pin 3: VDD Stromversorgung
Masse-Pin Pin 2: Masse Masse
Pin 7: Digital I/O Pin 1: RX RS-232 TTL-Eingang

Hinweis: Sowohl R1 als auch R2 müssen auf der Display-Leiterplatte geöffnet sein, um den RS232 TTL-Modus zu aktivieren.

Fehlerbehebung bei häufigen Problemen

Wenn Sie Probleme mit Ihrem Arduino-LCD-Setup haben, sollten Sie diese diagnostischen Schritte in Betracht ziehen:

  1. Überprüfen Sie die Kabelverbindungen: Überprüfen Sie alle Verbindungen anhand der bereitgestellten Diagramme.
  2. Überprüfen Sie die Komponenten: Suchen Sie nach physischen Schäden an Arduino, LCD oder Verbindungskabeln.
  3. Validieren Sie den Code: Stellen Sie sicher, dass hochgeladene Skizzen fehlerfrei und richtig konfiguriert sind.
  4. Überprüfen Sie die Stromversorgung: Bestätigen Sie eine ausreichende Stromversorgung für Arduino und LCD.
  5. Testen Sie mit einem bekannten, funktionierenden LCD: Isolieren Sie das Problem, indem Sie ein anderes Display ausprobieren.
  6. Passen Sie den Kontrast an: Verwenden Sie Set_Contrast() um die Sichtbarkeit zu optimieren.
  7. Aktualisieren Sie die Arduino IDE: Stellen Sie sicher, dass Sie die neueste Softwareversion verwenden.
  8. Testen Sie einzelne Funktionen: Beginnen Sie mit einfachen "Hello World"-Beispielen, um Probleme zu isolieren.

Indem Sie diese Richtlinien befolgen und beide Kommunikationsmethoden verstehen, können Maker LCD-Displays effektiv in ihre Arduino-Projekte integrieren, um die Funktionalität und die Benutzerinteraktion zu verbessern.