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micro:bitでLCDを使う方法

LCDとは液晶ディスプレイのこと

黒白ねこ

LCDってなに？
何か面白いことにつかえるの？
子供とプログラミングの勉強に使えたらいいんだけど。

LCDというのは、Liquid Crystal Displayの略で液晶のことだよ
PCにつながるモニタことを想像したかもしれないけど
電子工作で使うのは、もう少し小型のものなんだ。
たとえば、こんなものがあるよ！
好きな文字や記号を表示できるよ！

ロボ
黒白ねこ

これは、おもしろいものがつくれそう！
時計とか万歩計とか、対戦ゲームとかもつくれそう！

子供とのプログラミングでの、おすすめのLCDは1602

インターネト上に最も情報が多いのは、1602というLCDです。16文字を2行分表示することができます。
英数字やカタカナを表示することができます。子供とのプログラミングでお勧めなのが、I2Cという通信方式で接続することができるLCD 1602です。
パラレル通信という、たくさんのピンで制御する方式のLCDや、SPI通信という少し難しい方法で制御するLCDがあるのですが、
一番のおすすめはI2Cという方式を使ったものです。たったの4本だけの線をつなげば、好きな文字を表示できます。

micro:bitにLCDをつなぐには、センサーシールドが必要

ただし、micro:bitには、そのままではLCDはつながりません。I2Cという通信方式でmicro:bitとつなぐ必要があります。
つなぐためには、センサーシールドが必要です。例えば、下記記事で紹介した「Ks0360」を使用するといいでしょう。

https://kidsprog-dojo.com/ks0360/

micro:bitとLCDの結線

下記写真のように結線を行います。
センサーシールド側：LCDとして、結線を書くと

* 20---SDA
* 19---SCL
* V2---VCC
* G---GND

です。

VCCとGNDで、センサーシールドからLCDに電源を供給しています。
I2Cの通信線は、SDAとSCLです。
SCLはクロック信号で、SCLでタイミングをはかりながら
SDAでデータをやり取りしています。

LCDを使うために拡張機能を入れる

高度なブロックを選択して、拡張機能をクリックする。LCDで検索を行い、makerbitをクリックしてインストールします。

インストールが完了しました。
MakerBitのLCDブロックを使用していきます。


LCDの動作確認を行うためのプログラム

https://makecode.microbit.org/_dDw5FVKWxFuC

下記プログラミングを行います。
「最初だけ」では、下記初期せて地を行います。

  1. Connect LCD at I2C addressでLCDのアドレス：39を設定します。
    市販されているI2C接続のLCD 1602はアドレスが39であることが多いです、
  2. switch LCD backlinghtでは、バックライトを点灯するためにon設定を行います。
  3. LCD1602 clear displayで、LCDの内容を全消去します

「ずっと」では、画面の表示を行います。

  1. LCD 1602 show "MakerBit" at position 1 with length 16
    では、1番目の場所(先頭)に16文字で「MakerBit」を表示するという指示を行っています
  2. 一時停止(ミリ秒) 100では、100ミリ秒の待機を行っています。
    同じ文字を連続で表示しても電気がもったいないので、100ms待機と文字の表示を繰り返し行います。

https://makecode.microbit.org/_dDw5FVKWxFuC

micro:bitにソフトを書き込んで動作確認

micro:bitにソフト書き込みのためのUSBケーブルを接続します。
また、センサーシールドに電源供給のためのUSBケーブルを接続します。

画面左下のダウンロードボタンを押します。

ダウンロードが終わると、LCDに"MakerBit"という文字が表示されます。
うまくいったら、"MakerBit"を書き換えて、表示する文字を変えてみましょう。
また、positionを変更して、表示する位置を変えてみましょう。

LCDに文字が表示されないとき

  • LCDとセンサーシールドの結線があっているかを確認してください
    4本すべての結線があっていないと、LCDに文字が表示されません。
  • USBケーブルを2本とも接続しているか？
    LCDに文字を表示するだけなら、センサーシールドへUSBケーブルを接続すれば問題ありません。
    micro-bitにソフト書き込みを行う場合には、micro:bitにもUSBケーブルを接続しないといけません。
    基本的に、LCDのソフトを作るときは2本のUSBケーブルをつなぎっぱなしにします。
  • プログラムが間違ってないか確認する
    上記に記載したプログラム通りに入力できているか、ブロック一個一個確認してみましょう。
    ひとつでも間違っていると文字が表示されません
  • LCDの表示が薄い場合には、センサーシールドのジャンパピンの設定が間違っているかもしれません。
    V2をジャンパピンで、3.3V設定でなく5V設定にしてください。LCD 1603は5Vで動きます。
  • LCDの濃度が薄すぎる、または濃すぎる
    LCDの裏に濃度調整用の半固定抵抗があります。精密ドライバで半固定抵抗を回して濃度調整しましょう。

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