Python在1602液晶屏上实现时间实时更新

只取一瓢 · 发表于 2017-6-19 09:05:32

前言
本文环境：ublinux 3.0；Win7_x64
通过阅读本文你可以学到：

UP Board GPIO 接口的介绍以及使用
PyCharm 远程调试 UP上的Python代码
Lemaker LN IO 拓展板的使用
使用RPi.GPIO这个Python库控制1602液晶屏

UP板载GPIO接口介绍

UP板的GPIO接口兼容树莓派40 Pin。实现起来比较复杂，部分从Intel Atom Z8350引出（需要电平转换），部分由板载CPLD实现。

操作GPIO

官方提供了三种方式：用户空间sysfs (shell)、RPi.GPIO库（Python）和libMRAA（多种编程语言）。
Lemaker LN IO拓展板介绍

之前在云汉社区试用Lemaker Guitar开发板时一并入手的。兼容树莓派引脚。个人非常喜欢乐美客公司的产品，包括BananaPi、BananaPi Pro、Lemaker Guitar、96boards Hikey (Lemaker Version)，以及包括LN IO在内的三款拓展板，做工优良，可以在官方微店买到。LN IO 介绍页面，电路原理图。

下面是Lemaker Guitar开发板，上面就是LN IO 拓展板】我们下面将会利用板载的4个按键、LED灯以及1602接口。
Python控制LN IO 扩展板按键和LED

最近在学习Python，恰巧ubilinux移植了RPi.GPIO库，让我们可以非常方便地操作GPIO资源。吐槽一下，由于被动散热片的存在，使用转接线等会卡到无法完全贴合。
Blink！&mdash;&mdash;控制发光二极管闪烁

我们以点亮LN IO上的led2为例：

【LED电路原理图】LCD和LED是切换显示的。可以看到LED2连接到GPIO0，那么GPIO0是对应树莓派是哪个引脚呢？

【底板对应引脚】GPIO0对应物理引脚11。

【UP Board 引脚定义图】为了方便起见，我们统一使用BOARD物理引脚编号而非BCM引脚编号。

ubilinux移植的RPi.GPIO库仅兼容Python 2.x版本
为方便转换，我们以BOARD编码GPIO引脚顺序（物理顺序）
LN IO Board的LED和LCD可以切换显示，连接帽导通不同引脚即可。

下面创建一个文件lcd.py，内容如下，然后运行看看：sudo python lcd.py

效果如图所示：

按键控制LED开关

有了上面的我们再来试试用按键控制LED，很多用过Arduino的应该轻车熟路啦。

有兴趣的可以做一个防按键抖动（Debounce）版本。
Python控制1602液晶屏显示当前时间

硬件包括LN IO 拓展板；1602液晶屏；USB无线网卡；UPBoard。注意LN IO拓展板将连接帽切换到LCD引脚。

1602液晶屏的引脚定义：

VSS，接地
VDD，接3.3V电源
VO，液晶对比度调节，接电位器中间的引脚（板载R2）
RS，寄存器选择，接PB 03，Pin 29
RW，读写选择，接地，表示写模式
EN，使能信号，接PB 13，Pin 33
D0，数据位0，4位工作模式下不用，不接
D1，数据位1，4位工作模式下不用，不接
D2，数据位2，4位工作模式下不用，不接
D3，数据位3，4位工作模式下不用，不接
D4，数据位4，接GPIO 4，Pin 16
D5，数据位5，接GPIO 5，PIN 18
D6，数据位6，接GPIO 6，PIN 22
D7，数据位7，接GPIO 7，PIN 7
A，液晶屏背光+，接3.3v
K，液晶屏背光-，接地

源代码可以从github页面下载，修改相关引脚序号，如下：

每秒更新，显示当前时间，效果如图所示：

进阶

分析代码可知，该代码段可作为1602驱动库，支持1602的基本显示控制。后面可以自定义显示自己的信息，例如做一个小闹钟。
PyCharm远程调试UP Board上的Python程序

由于在UP Board上使用终端界面调试Python确实不很方便（其实是PyCharm用起来太爽了），所以使用Windows 上的PyCharm调试UP Board上的程序，可以直接使用UP的GPIO硬件资源，并且可以非常方便地安装各种库，简直停不下来，当然前文提到的cloud9也不错。远程调试功能只有专业版（Professional）可用，免费的社区版（Community）无此功能。通过edu邮箱验证可以免费使用专业版。
注意点如下：

因为我们使用ubilinux移植的RPi.GPIO库，所以解释器只能选择python2
需要启用root账户并更改ssh设置允许root登录
可以通过PyCharm更新UP板上的Python库

<code>sudo passwd root #启用root账户 sudo nano /etc/ssh/sshd_config # 添加 PermitRootLogin yes，Ctrl+O保存，Ctrl+X退出 sudo systemctl restart sshd # 重启SSH服务，使更改生效效果如图所示：

作者：思兼

Python在1602液晶屏上实现时间实时更新

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