[TPYBoard-Micropython之会python就能做硬件 4] 学习使用电位器和1602显示屏

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一、实验器材

1、TPYboard V102板一块

2、电位器一个

3、1602 屏一块

4、杜邦线：若干

二、电位器的使用

电位器（英文：Potentiometer）是可变电阻器的一种。通常是由电阻体与转动或滑动系统组成，即靠一个动触点在电阻体上移动，获得部分电压输出。电位器具有三个引出端，阻值可按某种变化规律调节。电位器通常由电阻体和可移动的电刷组成。当电刷沿电阻体移动时，在输出端即获得与位移量成一定关系的电阻值或电压。电位器在电路中的主要作用有三个，一是用作分压器；二是用作变阻器；三是用作电流控制器。今天的实验中，我们主要是用它来控制LCD1602的对比度。

如上图，电位器（或微调电阻等等）常规引脚（仅举例说有3个引脚的电位器），两头的电阻值是固定的，中间引脚对任何一端引脚的电阻值是可变的。连接时，如果作为可变分压电阻用，则一端接输入电压，中间端接输出，余下端接地；如果作为可变电阻用，一端接输入电压，中间端接输出，余下端可悬空，或与中间端连接。

三、LCD1602的使用方法1、1602液晶板

1602液晶板也叫1602字符型液晶，它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。它由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此所以它不能很好地显示图形。目前，尽管各厂家对其各自产品命名不尽相同，但均提供几乎都同样规格的1602模块或者兼容模块。1602最初采用的LCD控制器是HD44780，在各厂家生产的1602模块中，基本上也都采用了与之兼容的控制IC，所以从特性上基本上是一样的。因此，我们买到的1602模块，在端口标记上可能有所不同，有的从左向右，有的从右向左，但特性上是一样的。

2、1602的引脚情况

第1脚：VSS为电源负极

第2脚：VCC接5V电源正极

第3脚：V0为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高（对比度过高时会产生“鬼影”，本实验通过一个10K的电位器调整对比度，也可以换用一个1KΩ电阻）。

第4脚：RS为寄存器选择，高电平1时选择数据寄存器、低电平0时选择指令寄存器。

第5脚：RW为读写信号线，高电平(1)时进行读操作，低电平(0)时进行写操作。

第6脚：E(或EN)端为使能(enable)端,高电平（1）时读取信息，负跳变时执行指令。

第7～14脚：D0～D7为8位双向数据端。

第15～16脚：背灯电源。15脚背光正极，16脚背光负极。

3、1602的接线方法

1602的接线方法有两种，一种是8线连接法，一种是4线连接法。这两种方法具体可参见http://www.cnblogs.com/xiaowuyi/p/3390024.html。

四、实验板的连接方法

具体接线如下：

LCD1602	TPYBoard V102	电位器
VSS	GND	3
VDD	3.3V	1
V0		2
RS	Y10
RW	GND
E	Y9
D0
D1
D2
D3
D4	Y5
D5	Y6
D6	Y7
D7	Y8
A	3.3V
K	GND

连接后如下图：

五、显示hello world的实验1、代码如下

# main.py -- put your code here!
import pyb
from pyb import Pin
from pyb import delay, udelay,millis
from tpyb_lcd1602 import TPYBoardLcd1602Api
from tpyb_gpio_lcd1602 import TPYBoardGpioLcd1602
def main():
lcd = TPYBoardGpioLcd1602(rs_pin=Pin.board.Y10,
enable_pin=Pin.board.Y9,
d4_pin=Pin.board.Y5,
d5_pin=Pin.board.Y6,
d6_pin=Pin.board.Y7,
d7_pin=Pin.board.Y8,
num_lines=2, num_columns=16)
lcd.lcd1602_write_string("hello world!nThis is TPYBoard")
#if __name__ == "__main__":
main()

复制代码

2、实验效果

六、简单的秒表

下面做一个简单的计时器，断电、按键USR置零。

# main.py -- put your code here!
import pyb
from pyb import Pin
from pyb import delay, udelay,millis
from tpyb_lcd1602 import TPYBoardLcd1602Api
from tpyb_gpio_lcd1602 import TPYBoardGpioLcd1602
lcd = TPYBoardGpioLcd1602(rs_pin=Pin.board.Y10,
enable_pin=Pin.board.Y9,
d4_pin=Pin.board.Y5,
d5_pin=Pin.board.Y6,
d6_pin=Pin.board.Y7,
d7_pin=Pin.board.Y8,
num_lines=2, num_columns=16)
sw=pyb.Switch()
def test():
global count
lcd.clear()
count = 0
sw.callback(test)
#lcd.lcd1602_write_string("hello world!nThis is TPYBoard")
#pyb.delay(1000)
#lcd.clear()
count=0
while True:
lcd.move_to(0, 0)
#%1d 宽度返回运行当前程序的累计时间，单位是毫秒
#lcd.lcd1602_write_string("%1d" % (millis() // 1000))
delay(1000)
count += 1
lcd.lcd1602_write_string(str(count))

复制代码

实现效果：

七、按键中断的使用1、按键使用

tpyboard v102有两个按键，一个rst，重启键，一个usr。按键常用usr。常用的使用方法如下：

（1）定义按键

sw = pyb.Switch()

(2)常用方法

   sw():读取按键状态

   sw.callback(lambda:pyb.LED(1).toggle())  定义按键回调函数，这里lambda表达式，可以查阅一下baidu。呵呵

   sw.callback(None) 禁用按键回调函数

  （3）更复杂的使用回调函数（按键后翻转LED2）
   def test():
      pyb.LED(2).toggle()
   sw.callback(test)

2、中断的解释

现在谈谈按键回调函数发生时的细节。当你调用了含有 sw.callback( )的函数时，按键将在其连接引脚产生一个边沿触发（下降沿）外部中断。这意味着芯片将监听该引脚的任何状态变换，且如下事情会发生：

步骤1、当按键被按下时引脚将发生改变（电平由低到高？），芯片处理器将记录这种变化；

步骤2、处理器完成当前机器指令，退出执行状态并保存当前的状态（将寄存器的内容推入栈中）。这将停止当前运行的任何代码，例如正在执行着的 python 脚本；

步骤3、芯片开始执行与按键相关的特定外部中断触发处理。该处理指向你在 sw.callback( )函数中指定的函数功能并执行之；

步骤4、直到回调函数执行完毕，控制主权将回到中断处理手上；

步骤5、按键中断处理将返回，芯片处理器确认记录该中断被执行过；

步骤6、芯片调回步骤 2 的状态；

步骤7、继续执行开始时的代码，除了短暂的暂停，这部分代码看起来似乎没有被打断过。

当同一时间多个中断同时发生上述的过程将复杂得多。这种情况下拥有最高优先级别的中断将被首先执行，其他的中断按各自的优先级数序执行。按键中断的优先级最低。

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