No artigo de hoje estarei apresentando a utilização de um módulo display LCD 16×2 com o Arduino. Para exemplificar, ajustaremos o código elaborado no artigo “Medindo Distâncias com Sensor Ultrassônico“, dando assim um upgrade no projeto anterior.

Contents

1 O Display LCD 16×2
2 Biblioteca e Funções
3 Lista de Componentes
4 Diagrama Esquemático
5 Algoritmo Para Medição de Distâncias com Sensor Ultrassônico
6 Teste do Medidor de Distâncias Ultrassônico com Display LCD

O Display LCD 16×2

Um display é uma interface de comunicação e visualização de informações, há diferentes tipos de display mas, hoje apresentarei o LCD (Display de Cristal Líquido – Liquid Crystal Display). As aplicações para este tipo de display são inúmeras, desde relógios de pulso, televisores, monitores de computador, painéis de instrumentos e tantas outras.

O display LCD 16×2 que iremos utilizar é construído com o controlador HD44780, CI dedicado ao uso em display’s do tipo LCD. Ele possui 16 colunas e 2 linhas, ajuste de contraste e LED de backlight. A Figura 1 apresenta o modelo de display utilizado.

Figura 1 – Modelo de display LCD 16×2 utilizado.

Conheça o Guia Definitivo do Arduíno

Além disso, o display é facilmente utilizável com outros microcontroladores como PIC e Raspberry. Para conectarmos o display a qualquer outro dispositivo microcontrolador, precisamos conhecer seus terminais de conexão. A Figura 2 traz os respectivos pinos de conexão.

Figura 2 – Pinos de conexão do display 16×2 e suas funções.

Agora que conhecemos os terminais do display e sua funções básicas, podemos prosseguir e entender um pouco mais sobre a biblioteca que utilizaremos para nos ajudar a apresentar os dados no display.

Biblioteca e Funções

Para nossa felicidade, trabalhar com LCDs que fazem uso do CI HD44780 (ou similares) é muito simples. O motivo de tanto entusiasmo vem do fato de que há uma biblioteca instalada por padrão na IDE do Arduino, a biblioteca LiquidCrystal LCD. Ela nos fornece várias funções para controlar o nosso LCD. A Figura 3 apresenta e detalha as funções disponíveis na biblioteca.

Figura 3 – Funções disponíveis na biblioteca LiquidCrystal.

Agora que conhecemos a biblioteca que nos auxiliará na concepção do programa, podemos prosseguir em direção à montagem e elaboração do programa para nosso medidor de distâncias.

Lista de Componentes

Antes de apresentar o desenho do circuito elétrico, vamos listar os componentes necessários para implementar esta montagem. São eles:

Placa Arduino (utilizarei o Arduino UNO);
Protoboard;
Cabinhos ou jumper’s para conexão;
Display LCD 16×2;
Módulo sensor ultrassônico HC-SR04;
Cabo USB A/B para gravar o programa e alimentar o circuito;
Dois Potenciômetros do tipo linear de 10 kΩ.

Os materiais listados acima podem ser adquiridos na loja Sivatrônics com excelente custo benefício.

Diagrama Esquemático

O diagrama elaborado é muito similar ao diagrama utilizado para o uso do módulo sensor ultrassônico, diferindo apenas nas conexões para o display. A Figura 4 apresenta o diagrama elaborado no software Fritzing.

Figura 4 – Esquema de conexão do display LCD e sensor ultrassônico ao Arduino.

Note no diagrama esquemático que implementei além do controle de contraste do display, o controle para a intensidade da luz de backlight. Com o diagrama do circuito desenhado, vamos incrementar no código a comunicação do Arduino com o LCD.

Algoritmo Para Medição de Distâncias com Sensor Ultrassônico

O programa elaborado é um incremento ao código feito para medição de distâncias com sensor ultrassônico. O programa final é apresentado logo a seguir.

// TÍTULO: Programa Para Medição de Distâncias com Sensor Ultrassônico HC-SR04
// AUTOR: Ângelo Meneguini

#include &lt;LiquidCrystal.h&gt;              // Adiciona a biblioteca para display de LCD

#define trigger 9                       // Declara que o pino de trigger estará na porta 4
#define echo 8                          // Declara que o pino de echo estará na porta 5
float distancia = 0;                    // Cria a variável para receber o valor da distância
float tempo = 0;                        // Cria a variável para recer o valor do tempo lido do pino 5

LiquidCrystal lcd(12,11, 5, 4, 3, 2);   // Define os pinos que são utilizados para conexão do display

void setup() {
  pinMode(trigger, OUTPUT);             // Configura o trigger como saída
  digitalWrite(trigger, LOW);           // Configura o trigger em nível baixo inicialmente
  pinMode(echo, INPUT);                 // Configura o echo como entrada de sinal digital
  lcd.begin(16,2);                      // Configura e inicia o display como sendo de 16 colunas e 2 linhas
  lcd.clear();                          // Limpa qualquer informação armazenada em cache
  lcd.setCursor(3,0);                   // Posiciona o cursor na quarta coluna e primeira linha
  lcd.print("Medidor");                 // Escreve a primeira frase no display "Sensor"
  lcd.setCursor(1,1);                   // Posiciona o cursor na segunda coluna e segunda linha
  lcd.print("Ultrassonico");            // Escreve a segunda frase no display "Ultrassonico"
  delay(2000);
}

void loop() {
  distancia = 0;
  digitalWrite(trigger, HIGH);          // Aciona o trigger por 10 microsegundos
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(trigger, LOW);

  tempo = pulseIn(echo, HIGH);          // Lê o tempo em que echo permanece em nivel alto, tempo dado em microsegundos
  tempo = tempo/1000000;                // Converte o tempo para segundos
  distancia = (tempo*340)*50;           // Calcula a distancia com base na equação fornecida no datasheet

  lcd.clear();                          // Limpa o display
  lcd.setCursor(0,0);                   // Posiciona o cursor
  lcd.print("Distancia Medida");        // Escreve no display "Distancia Medida"
  lcd.setCursor(0,1);                   // Posiciona o cursor
  lcd.print(distancia);                 // Escreve a distancia calculada em centímetros
  lcd.setCursor(7,1);                   // Posiciona o cursor
  lcd.print("cm");                      // Escreve a unidade de medida da distância

  delay(500);                           // Intervalo até a próxima medida
}

// TÍTULO: Programa Para Medição de Distâncias com Sensor Ultrassônico HC-SR04

// AUTOR: Ângelo Meneguini

#include <LiquidCrystal.h> // Adiciona a biblioteca para display de LCD

#define trigger 9 // Declara que o pino de trigger estará na porta 4

#define echo 8 // Declara que o pino de echo estará na porta 5

float distancia = 0; // Cria a variável para receber o valor da distância

float tempo = 0; // Cria a variável para recer o valor do tempo lido do pino 5

LiquidCrystal lcd(12,11, 5, 4, 3, 2); // Define os pinos que são utilizados para conexão do display

void setup() {

pinMode(trigger, OUTPUT); // Configura o trigger como saída

digitalWrite(trigger, LOW); // Configura o trigger em nível baixo inicialmente

pinMode(echo, INPUT); // Configura o echo como entrada de sinal digital

lcd.begin(16,2); // Configura e inicia o display como sendo de 16 colunas e 2 linhas

lcd.clear(); // Limpa qualquer informação armazenada em cache

lcd.setCursor(3,0); // Posiciona o cursor na quarta coluna e primeira linha

lcd.print("Medidor"); // Escreve a primeira frase no display "Sensor"

lcd.setCursor(1,1); // Posiciona o cursor na segunda coluna e segunda linha

lcd.print("Ultrassonico"); // Escreve a segunda frase no display "Ultrassonico"

delay(2000);

}

void loop() {

distancia = 0;

digitalWrite(trigger, HIGH); // Aciona o trigger por 10 microsegundos

delayMicroseconds(10);

digitalWrite(trigger, LOW);

tempo = pulseIn(echo, HIGH); // Lê o tempo em que echo permanece em nivel alto, tempo dado em microsegundos

tempo = tempo/1000000; // Converte o tempo para segundos

distancia = (tempo*340)*50; // Calcula a distancia com base na equação fornecida no datasheet

lcd.clear(); // Limpa o display

lcd.setCursor(0,0); // Posiciona o cursor

lcd.print("Distancia Medida"); // Escreve no display "Distancia Medida"

lcd.setCursor(0,1); // Posiciona o cursor

lcd.print(distancia); // Escreve a distancia calculada em centímetros

lcd.setCursor(7,1); // Posiciona o cursor

lcd.print("cm"); // Escreve a unidade de medida da distância

delay(500); // Intervalo até a próxima medida

}

Agora que temos o programa modificado, podemos carregá-lo para placa Arduino e testar seu funcionamento. O programa também está disponível para download no GitHub.

Teste do Medidor de Distâncias Ultrassônico com Display LCD

Com o algoritmo finalizado e o esquema de montagem apresentado na Figura 4, podemos testar e verificar o funcionamento do medidor de distâncias com sensor ultrassônico e display LCD.

Após compilar e verificar erros no programa, transferi o código para a placa Arduino e realizei todas as conexões necessárias para montagem, o resultado pode ser visto na Figura 5.

Figura 5 – Montagem do circuito medidor de distância com sensor ultrassônico em protoboard.

Após a montagem, gravei um vídeo curto apresentando o sistema em funcionamento.

No vídeo podemos conferir o funcionamento e a precisão do protótipo elaborado.

Podemos destacar também algumas das inúmeras aplicações que este sistema possui, como por exemplo, sensor de estacionamento, sensor de passagem, trena eletrônica, contador de passagem e muitas outras.

Espero que tenham gostado deste artigo, siga-nos no Facebook e compartilhe este texto com seus amigos.

Desde a primeira vez que eu conheci Arduíno em 2014 e percebi o tanto de coisas que era possível de fazer com ele nunca mais me desgrudei dele.

Se você assim como eu gosta de Arduíno e quer ir além eu convido você a conhecer o treinamento mais completo de Arduíno disponível hoje na internet.

Clique aqui ou no botão abaixo e saiba mais detalhes.

4 Comentários

Arthur Wallace disse:

outubro 19, 2018 às 4:55 am

Olá, tudo bem?

Você poderia disponibilizar a figura 5 no modelo da figura 4?
Não consigo ver as mudanças realizadas na figura 5. Seria muito melhor como no modelo da figura 4.
O motivo desse pedido é porque eu quero utilizar o que você mostrou nesse post no colégio para a apresentação de robótica.

Obrigado pela atenção.

Arthur Wallace.

Responder
1. Angelo disse:
  
  outubro 23, 2018 às 9:13 am
  
  Olá Arthur, tudo bem.
  
  A figura 4 é somente o diagrama de montagem do projeto, porém na figura 5 temos o resultado da montagem. A figura 5 segue exatamente a figura 4, só que o sensor está posicionado em ângulos diferentes. Além disso a figura 4 é um esboço feito no software Fritzing que pode ser baixada gratuitamente.
  
  Espero tê-lo ajudado e muito obrigado pela visita!
  
  Responder
Mateus disse:

Maio 18, 2019 às 5:39 pm

Olá! Poderia me ajudar ? Como eu poderia ligar um buzzer nesse circuito? E como o código se afetaria?

Responder
1. lucas disse:
  
  outubro 9, 2019 às 11:26 pm
  
  olá, tudo bem? quando eu passo o código para o programa ARDUINO IDE a quarta linha apresenta um erro, aparecendo a seguinte mensagem –> exit status 1
  #include expects “FILENAME” or
  Como posso resolver isso?
  
  Responder

Utilizando o Display LCD 16×2 com Arduino e Sensor Ultrassônico

O Display LCD 16×2

Biblioteca e Funções

Lista de Componentes

Diagrama Esquemático

Algoritmo Para Medição de Distâncias com Sensor Ultrassônico

Teste do Medidor de Distâncias Ultrassônico com Display LCD

4 Comentários

Deixe uma resposta Cancelar resposta

O Display LCD 16×2

Biblioteca e Funções

Lista de Componentes

Diagrama Esquemático

Algoritmo Para Medição de Distâncias com Sensor Ultrassônico

Teste do Medidor de Distâncias Ultrassônico com Display LCD

Você também pode gostar

Review Receptor de áudio de Bluetooth 4.0 tda7492p 25w+25w

Utilizando Sensor de Vibração SW-420 com Arduino

4 Comentários

Deixe uma resposta Cancelar resposta