Pinguino กับ LCD Keys pad shield part 1

               วันนี้ผมตั้งใจจะนำเสนอการใช้ Pinguino 8 บอร์ดเชื่อต่อกับจอ LCD โดยผมเลือกที่จะใช้ LCD Keys Pad Shield เพราะความสะดวก สามารถเสียบลงบนตัว Pinguino 8 ได้เลย  หาซื้อได้ง่าย และยังราคาถูกอีกด้วย ผมคิดว่าถูกกว่า และสะดวกกว่า ซื้อแล้วมา wiring สายเองเสียอีกครับ ผู้อ่านหลายๆท่านอาจจะมีอยู่แล้วกับตัวก็ได้ หรือถ้าใครยังไม่มีก็ลอง search หา ลองซื้อมาเล่นดูนะครับ ตัวที่ผมจะใช้จะมีหน้าตาประมาณในรูปข้างล่างนี้เลยครับ

รูปที่ 1 LCD Key pad shield ที่ใช้

คราวนี้เมื่อเราจะใช้งานเจ้า shield ตัวนี้เราก็จำเป็นจะต้องมี schematic รวมถึงตำแหน่งขาที่มันจะเชื่อมต่อกับบอร์ด Pinguino 8 ของเราเสียก่อนจึงจะสามารถเขียนโปรแกรมเพื่อใช้งานมันได้ ซึ่งผมใช้ schematic จากที่นี้ครับ
http://www.dfrobot.com/wiki/index.php?title=Arduino_LCD_KeyPad_Shield_(SKU:_DFR0009)

และอันนี้ก็ diagram ของมันครับ

http://www.shieldlist.org/dfrobot/lcd

ซึ่งใน link ข้างบนนั้นนอกจาก schematic แล้วยังมีโค้ดตัวอย่างที่ใช้กับ Arduino ให้อีกด้วยครับ ซึ่งเราสามารถ copy แล้วเอามา modify เพียงเล็กน้อยก็สามารถใช้งานกับบอร์ด Pinguino 8 ได้แล้วครับ

               หลังจากเราได้ schematic กับ pin diagram ของเจ้า LCD Key pad shield มาแล้ว เราก็ต้องมาดูว่าเจ้า Pinguino 8 นั้นมี pin number อะไรบ้างและมีการจัดเรียงบนบอร์ดอย่างไร  อันดับแรกคือ pin number ของ Pinguino ซึ่งใช้ PIC18F45K50 เราสามารถดูได้จาก link ต่อไปนี้ครับ หรือจะดูที่รูปที่ 2 เลยก็ได้ครับ

รูปที่ 2 Pinguino pin number

               จากรูปที่ 2 จะเห็นว่า Pinguino ได้กำหนดขาต่างๆของ PIC18F45K50 ไว้เป็นหมายเลขเพื่อให้เรียกใช้งานได้สะดวกคล้ายกับ Arduino ตัวอย่างเช่น ขา RB0 ก็จะเป็นขาหมายเลข 0 ขา RB1 ก็จะเป็นขาหมายเลข 1

ไล่เรียงกันไป ซึ่งแต่ละขาก็จะมีความสามารถแตกต่างกันไป คราวนี้พอผมเอามาทำเป็นบอร์ด Pinguino 8 แล้วพยายามจัดเรียงขาให้ได้ใกล้เคียงกับ Arduino ตำแหน่งขามันเลยไม่ได้เรียงกันเป็นลำดับเหมือนกับ Arduino ซึ่งอันนี้เป็นสิ่งที่ทำให้สับสนได้ง่ายโดยเฉพาะผู้เริ่มต้น แม้แต่กับตัวผมเองเมื่อแรกเริ่มก็งงจนเขียนโค้ดผิดแล้วงมหาสาเหตุอยู่หลายวันทีเดียว ดังนั้นที่บอร์ด Pinguino 8 ผมจึงมีเขียนหมายเลขกำกับเอาไว้ที่แต่ละขาเพื่อให้ง่ายเวลาใช้งานและเขียนโปรแกรม รูปที่ 3 และรูปที่ 4 แสดงตัวเลขกำกับแต่ละขาครับ

รูปที่ 3 pin number ฝั่ง digital

รูปที่ 4 pin number ฝั่ง analog

ทีนี้เมื่อเราพิจารณา pin diagram และ schematic ของ LCD Key pad shield กับหมายเลขกำกับบนบอร์ด Pinguino 8 ก็จะสามารถสรุปการเชื่อมต่อได้ดังต่อไปนี้ครับ

LCD Shield         Pinguino 8

D4                          24

D5                          18

D6                          17

D7                          16

RS                          5

E                            4

Back light              2

             Keys                       8 หรือ A0

               เมื่อเรารู้หมายเลขขาที่ใช้ในการเชื่อต่อแล้วเราก็สามารถเริ่มเขียนโค้ดเพื่อแสดงข้อความบนจอ LCD ได้แล้วครับ เริ่มต้นจากการ define ขา back light ก่อนเพื่อให้ง่ายในการเขียนโค้ด และ IDE รู้จักและเพิ่มในส่วนออโต้คอมพลีตให้เราด้วย 

 #define BACK_LIGHT  2    //LCD back light control by pin2  

และเราจะกำหนดขา back light ให้เป็นเอ้าต์พุท และสั่งให้เป็น on โดยส่ง logic high ออกไป ด้วยคำสั่ง

 pinMode(BACK_LIGHT, OUTPUT);  
 digitalWrite(BACK_LIGHT, HIGH);  

ถัดมาเราจึงทำการ initialize LCD ด้วยคำสั่ง

 lcd.pins(5,4,24,18,17,16,0,0,0,0);  //RS,E,D4,D5,D6,D7 in 4 bit mode  

ซึ่งค่าพารามิเตอร์ที่ส่งให้ฟังก์ชันจะเป็นหมายเลข I/O ของ Pinguino ที่เชื่อมต่อกับจอ LCD โดยตัวแรกจะเป็นขา RS, E, และตามมาด้วยขาดาต้า D4-D7 ตามลำดับ นี่เป็นในกรณีที่เชื่อมต่อจอ LCD ในแบบ 4 bit mode นะครับดังนั้นพารามิเตอร์ที่เหลือจึงใส่ค่าเป็น 0 สี่ตัว 

ต่อมาเราจำเป็นต้องกำหนดว่า LCD ที่เรากำลังใช้งานอยู่นั้นเป็นชนิดใด 16x2 หรือ 20x4 โดยใช้คำสั่งต่อไปนี้ครับ

 lcd.begin(16,2);              //collumn, row  

เมื่อมาถึงตรงนี้เราก็สามารถเริ่มใช้งานจอ LCD ได้แล้ว โดยผมจะทำการเคลียร์หน้าจอเสียก่อน จากนั้นจึงกำหนดให้เคอร์เซอร์ไปที่ตำแหน่งเริ่มต้นของแถวแรกซึ่งก็คือตำแหน่ง 0,0 แล้วจึงส่งข้อความออกไปแสดงดังตัวอย่างโค้ดข้างล่างนี้ครับ

 lcd.clear();  
 lcd.setCursor(0,0);              //collumn 0, first row  
 lcd.printf("Hello World!....");  

และนี่คือตัวอย่างโค้ดทั้งหมดครับ

1:  /*-----------------------------------------------------  
2:  Author: --<Ekkachai Muangrodpai>  
3:  Date: 2016-07-07  
4:  Board:  Pinguino 8 + LCD Key pad shield v1  
5:  Description: Display 'Hello World!' on LCD  
6:  LCD Shield           Pinguino 8  
7:  D4                   24  
8:  D5                   18  
9:  D6                   17  
10:  D7                  16  
11:  RS                  5  
12:  E                   4  
13:  Back light          2  
14:  -----------------------------------------------------*/  
15:  #define BACK_LIGHT  2    //LCD back light control by pin2  
16:  void setup() {  
17:    // put your setup code here, to run once:  
18:    pinMode(BACK_LIGHT, OUTPUT);  
19:    digitalWrite(BACK_LIGHT, HIGH);  
20:    lcd.pins(5,4,24,18,17,16,0,0,0,0);  //RS,E,D4,D5,D6,D7 in 4 bit mode  
21:    lcd.begin(16,2);              //collumn, row  
22:    lcd.clear();  
23:    lcd.setCursor(0,0);              //collumn 0, first row  
24:    lcd.printf("Hello World!....");  
25:  }  
26:  void loop() {  
27:    // put your main code here, to run repeatedly:  
28:  }  

เพิ่มเติม