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📝 Conocimientos teóricos.

👩🏻‍💻 Introducción

Las siglas LCD significan “Liquid Cristal Display” o pantalla de cristal líquido. Es una pantalla plana basada en el uso de una sustancia líquida atrapada entre dos placas de vidrio, haciendo pasar por este una corriente eléctrica a una zona específica, para que así esta se vuelva opaca, y además cuenta (generalmente) con iluminación trasera.
Las pantallas LCD de color, cada pixel individual se divide en tres cédulas o sub pixeles con los colores RGB (Rojo, Verde y Azul) respectivamente. Y así cada pixel puede controlarse para producir una gran variedad de colores distintos.

🔍 Características de las LCD

Existen una gran variedad de proyectos en los que se incluye una LCD para interfaz con el usuario, lo que modifica las necesidades, las cuales es importante atender más que nada por los precios. Y la importancia de esta en el proyecto.
Algunos factores básicos a considerar en una LCD son:

Tamaño:
El tamaño de un panel LCD generalmente se mide a lo lardo de su diagonal, expresado generalmente en pulgadas. Sin embargo, existen más características que pueden describir las dimensiones aproximadas, como por ejemplo la LCD 16×2 (negro sobre fondo azul) se refiere a que tiene la capacidad de tener al mismo tiempo 16 caracteres de manera horizontal en dos renglones (cada uno).

Resolución:
Esta se expresa con las dimensiones horizontal y vertical. Las pantallas HD tienen una resolución de 1920×1080 por ejemplo. Y esta puede alcanzar con esta resolución una gran variedad de tamaño, pero si no se ocupa gran a gran detalle esta, estarías desperdiciando calidad (por no utilizar algo que tienes disponible). En 5hz se maneja, por ejemplo la LCD gráfica 128×64 (negro sobre fondo verde). Que a pesar de su tamaño la consideramos suficiente para las aplicaciones estudiantiles, y algunas industriales donde se requiera tener algo claro y legible en un tamaño práctico.

Brillo:
La luminosidad de la pantalla también es importante analizarla, ya que según la aplicación en la que se encuentre esta, requerirá más luz para poder apreciarse, o viceversa. Por lo que la mayoría cuentan con una luz trasera y la posibilidad de poder controlar su luminosidad.

Iluminación CCFL Esta iluminación básicamente consta poner detrás de la pantalla una matriz de CCFL, o bien en las orillas o bordes de la pantalla. Sin embargo, es más consumo que el led y tiene un menor tiempo de vida, por lo que poco a poco se ah ido poniendo en segundo plano.
  

Iluminación LED: Esta iluminación puede presentarse en dos maneras, en un solo color, (generalmente blanco) o bien en RGB, los blanco suelen ser los más utilizados. Estos al igual que la iluminación CCFL, pueden estar formando una matriz en la parte de atrás, o bien pueden colocarse a los extremos del display.

Contraste:
Es la relación entre la intensidad más brillante y la más oscura.
 

Ángulo de visión: es el ángulo máximo en el que el usuario puede visualizar lo que está en la LCD sin que se pierda mucha calidad.
Número de caracteres: Hay diversos tamaños de LCD y con ello nos limitamos o nos expandamos la posibilidad de mostrar en el display cierto número de caracteres, los tamaños estándar que manejamos son: 16×2, 20×4, 8×2.
 

🔩 Conexiones de un LCD con Arduino

La mayoría de las pantallas LCD que se están haciendo ahora, vienen con una fila de dieciséis pines. Los primeros catorce pines se utilizan para controlar la visualización. Los dos últimos son para la iluminación de fondo.

En la siguiente imagen te muestro la correspondencia con los pines físicos del LCD.

⚒️ Montando el circuito

Una vez conocemos los conectores, ya podemos montar el circuito básico. El material que vamos a utilizar es el siguiente

  • Arduino UNO o similar
  • Protoboard
  • Cables
  • Pantalla LCD 16X2
  • Potenciómetro de 10 kΩ
  • Resistencia 200 Ω

En la siguiente imagen te muestro cómo hacer el cableado.

Como puedes comprobar, el circuito es muy sencillo. La resistencia de 200 Ω permite regular el voltaje a la entrada de la alimentación del LCD. El potenciómetro se utiliza para regular él contraste de la pantalla.

Es muy importante que el potenciómetro sea de 10 kΩ. Los potenciómetros son resistencias variables, es decir, que cambian el valor de resistencia al girar un regulador.

🔡códigos y librerías de arduino

Lista de códigos son esencial cuando se programa con una pantalla LCD 16X2 en Arduino:

  • LiquidCrystal lcd(RS, E, D4, D5, D6, D7) - Este código es utilizado para definir la conexión entre el microcontrolador y la pantalla LCD.
  • lcd.begin(16, 2) - Este código se utiliza para inicializar la pantalla y establecer el número de columnas y filas que la pantalla tiene.
  • lcd.print("texto") - Este código se utiliza para imprimir un mensaje o texto en la pantalla LCD.
  • lcd.clear() - Este código se utiliza para borrar la pantalla LCD.
  • lcd.setCursor(x,y) - Este código se utiliza para definir la posición en la que el cursor parpadeante aparece en la pantalla.
  • lcd.noCursor() - Este código se utiliza para ocultar el cursor de la pantalla.
  • lcd.scrollDisplayLeft() - Este código se utiliza para desplazar el texto hacia la izquierda en la pantalla.
  • lcd.scrollDisplayRight() - Este código se utiliza para desplazar el texto hacia la derecha en la pantalla.
  • lcd.createChar(0, customChar) - Este código se utiliza para crear caracteres personalizados y mostrarlos en la pantalla LCD.
  • lcd.blink() - Este código se utiliza para hacer que el cursor parpadeante en la pantalla LCD parpadee.

Estos son solo algunos ejemplos de los códigos más comunes que se usan en la programación de pantallas LCD 16x2 en Arduino. Hay muchos otros comandos y opciones disponibles dependiendo del tipo de pantalla y de las necesidades del proyecto.

Librerías más utilizadas para programar pantallas LCD 16x2 en Arduino:

  • LiquidCrystal - Esta es la librería estándar de Arduino para manejar pantallas LCD alfanuméricas. Es fácil de usar y proporciona todas las funciones necesarias para controlar una pantalla LCD.
  • Adafruit_LiquidCrystal - Esta librería es una variante mejorada de la librería LiquidCrystal de Arduino, que agrega soporte para caracteres personalizados y más opciones de configuración.
  • LiquidCrystal_I2C - Esta librería es una variante de la librería LiquidCrystal que utiliza una interfaz I2C para la conexión con la pantalla, lo que simplifica el cableado y permite utilizar más de una pantalla LCD en el mismo proyecto.
  • hd44780 - Esta es otra librería popular para controlar pantallas LCD alfanuméricas que proporciona más funciones y opciones de configuración que la librería estándar LiquidCrystal.
  • PCF8574_HD44780_I2C - Esta librería es una variante de la librería hd44780 que utiliza una interfaz I2C para la conexión con la pantalla LCD, lo que simplifica el cableado y reduce el número de pines necesarios.

Estas son solo algunas de las librerías más comunes que se utilizan para programar pantallas LCD 16x2 en Arduino. Hay muchas otras librerías disponibles dependiendo del tipo de pantalla y de las necesidades del proyecto.

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