Difference between revisions of "Matrix - I2C LCD1602 Keypad/zh"

Revision as of 03:00, 10 November 2015

English

1 介绍

I2C LCD1602 Keypad

模块Matrix-I2C_LCD1602_Keypad让LCD1602显示更简单。
它由液晶显示屏模块LCD1602和IIC扩展模块MCP23017构成，同时集成5个可独立编程按键，使用这些按键可以控制接在板子上的外设模块或者控制LCD显示的字符。
模块上的电位器是调节屏幕显示的灰度。
LCD1602是可以显示16x2个字符的液晶显示屏，其本身是并行接口，需要较多的IO资源才可以与之通讯。使用IIC控制模块之后，只需要两根GPIO引脚即可。
MCP23017带有串行接口的16位双向I/O 扩展器，高速IIC接口，三个硬件地址引脚，最多可允许总线上连接8个器件。它可通过I2C与主控通讯，将主控发过来的数据信息转换成并行信号再转发给LCD1602，从而在实现LCD1602的显示和背光调节功能，达到节约IO资源和简化控制的目的。

2 特性

I2C通讯，显示和背光可控
2.54mm排针接口，接线方便，通用性强
IIC模块PCB尺寸（mm）：57x80
LCD1602 PCB尺寸（mm）：36x80

引脚说明:

名称	描述
IRQ	BUTTON IRQ
SDA	I2C SDA
SCL	I2C SCL
5V	电源5V
GND	地

3 工作原理

3.1 MCP23017工作原理

MCP23017器件为IIC总线扩展，带有串行接口的16位远程双向I/O端口。系统主器件可通过写入I/O配置位将I/O使能为输入或输出，每个输入输出的数据都保存在对应的输入输出寄存器中，它为高速IIC接口，有三个硬件地址引脚，最多可允许总线上连接8个器件，具有两个可配置的中断引脚INTA和INTB。
I2C 写操作包括控制字节和寄存器地址序列，该序列后面跟随来自系统主器件的8 位数据和来自MCP23017 的应答（ACK）。该操作以主系统生成的停止（P）或重新启动（SR）条件结束。
I2C读操作包括控制字节序列，该序列后跟R/W位置1（R/W = 1）的另一个控制字节（包括启动条件和ACK）。MCP23017 随后会发送被寻址寄存器中包含的数据。该序列以系统主器件生成停止或重新启动条件结束。
I2C 顺序写入/ 读取对于顺序操作（读操作或写操作），在完成数据传送后，系统主器件将发送地址指针指向的下一字节，而不是发送停止或重新启动条件。该序列以系统主器件发送停止或重新启动条件结束。MCP23017 地址指针在到达最后一个寄存器地址后，将返回到地址0。

3.2 LCD1602工作原理

由模块的原理图可以看出MCP23017模块的输出引脚P0-P7与LCD模块的引脚连接如下图：

RS为指令/数据控制位，RW为读/写控制位，E为使能位（边沿触发），BL为背光灯控制位，D4-D7为数据位。
由于LCD用到四个数据位，因此只能使用4线来驱动。通过指令表我们可以对LCD进行写指令设置LCD的工作转态，但这里的指令/数据（DB7-DB0）是八位的，而LCD却是4线驱动，因此每次写指令/数据时是先写高四位（DB7-DB4），再写低四位（DB3-DB0）。
注意：LCD内置了192个常用字模，存放在CGROM，所以我们在显示字符A时可以直接写入“A”，此外LCD还有8个允许用户自定义的字符产生的RAM，称为CGRAM，这里由于没有涉及到所以不介绍，有兴趣的用户可以去了解一下。

4 下载Matrix源码

Matrix配件相关的代码是完全开源的，统一由一个仓库进行管理：git://github.com/friendlyarm/matrix.git
该仓库里不同的分支代表着Matrix配件所支持的不同开发板。

nanopi分支用于支持NanoPi；
nanopi2分支用于支持NanoPi 2；
tiny4412分支用于支持Tiny4412；
raspberrypi分支用于支持RaspberryPi；

在主机PC上安装git，以Ubuntu14.04为例

$ sudo apt-get install git

克隆Matrix配件代码仓库

$ git clone git://github.com/friendlyarm/matrix.git

克隆完成后会得到一个名为matrix的目录，里面存放着所有Matrix配件的代码。

5 与NanoPi 2连接使用

5.1 准备工作

在NanoPi 2上运行Debian系统，然后在主机PC上安装并使用相应的编译器，参考NanoPi_2。
注意：NanoPi 2使用的是编译器是4.8.5版本的，安装方法参考How to Build the Compiling Environment。

5.2 硬件连接

参考下图连接模块Matrix-I2C_LCD1602_Keypad和NanoPi 2

连接说明：

Matrix-I2C_LCD1602_Keypad	NanoPi 2
SDA	Pin3
SCL	Pin5
5V	Pin4
GND	Pin6

5.3 编译测试程序

进入Matrix代码仓库，切换到nanopi2分支

$ cd matrix
$ git checkout nanopi2

编译Matrix配件代码

$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- clean
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux-
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- install

注意：请确保你的主机PC当前使用的交叉编译器为NanoPi 2配套的arm-linux-gcc.4.8.5。
编译出来的库文件位于install/lib目录下，而测试程序则位于install/usr/bin目录下，模块Matrix-I2C_LCD1602_Keypad对应的测试程序为matrix-lcd1602_keypad。

5.4 运行测试程序

将带有Debian系统的SD卡插入一台运行Linux的电脑，可以挂载SD卡上的boot和rootfs分区。
假设rootfs分区的挂载路径为/media/rootfs，执行以下命令可将Matrix的所有库文件和测试程序拷贝到NanoPi 2的文件系统上。

$ cp install/usr/bin/* /media/rootfs/usr/bin/
$ cp install/lib/* /media/rootfs/lib/ -d

将SD卡重新插入NanoPi 2，上电启动，在Debian的shell终端中执行以下命令运行模块Matrix-I2C_LCD1602_Keypad的测试程序。

$ matrix-lcd1602_keypad

注意：此模块并不支持热插拔，启动系统前需要确保硬件连接正确。

5.5 代码展示

int main(int argc, char ** argv)
{
    int devFD;
    int keyValue = 0;
    int lastKeyValue = -1;
    int showDefault = 1;
    int needClear = 1;
    time_t lt;
    char curTime[TIME_STR_BUFSIZE];
    char preTime[TIME_STR_BUFSIZE];
 
    if ((devFD = LCD1602KeyInit()) == -1) {
        printf("Fail to init LCD1602\n");
        return -1;
    }
    LCD1602KeyClear(devFD);
    printf("waiting key press...\n");
 
    while (1) {
        keyValue = LCD1602GetKey(devFD);
        if (keyValue != lastKeyValue) {
            lastKeyValue = keyValue;
        } else if (showDefault != 1){
            usleep(1000);
            continue;
        }
        switch (keyValue) {
        // F1
        case 0x1e:
            showDefault = 0;
            LCD1602KeyClear(devFD);
            LCD1602KeyDispStr(devFD, 0, 0, "#F1-IP address");
            if (showIP(devFD, "eth0")) {
                if (showIP(devFD, "wlan0")) {
                    if (showIP(devFD, "usb0")) {
                        showIP(devFD, "lo");
                    }
                }
            }
            break;
            // F2    
        case 0x1d:
            showDefault = 0;
            LCD1602KeyClear(devFD);
            LCD1602KeyDispStr(devFD, 0, 0, "#F2-Your favor");
            LCD1602KeyDispStr(devFD, 0, 1, "Come add it");
            break;
            // F3    
        case 0x1b:
            showDefault = 0;
            LCD1602KeyClear(devFD);
            LCD1602KeyDispStr(devFD, 0, 0, "#F3-Your idea");
            LCD1602KeyDispStr(devFD, 0, 1, "Come show it");
            break;
            // F4
        case 0x17:
            showDefault = 0;
            LCD1602KeyClear(devFD);
            LCD1602KeyDispStr(devFD, 0, 0, "#F4-About");
            LCD1602KeyDispStr(devFD, 0, 1, "by FriendlyARM");
            break;
            // F5
        case 0xf:
            showDefault = 1;
            break;
        }
        if (showDefault == 1) {
            if (needClear) {
                LCD1602KeyClear(devFD);
                LCD1602KeyDispStr(devFD, 0, 0, "#Default");
                needClear = 0;
            }
            memset(curTime, 0, TIME_STR_BUFSIZE);
            lt = time(NULL);
            strncpy(curTime, ctime(&lt) + 11, 8);
            if(strcmp(curTime, preTime)) {
                printf("time:%s\n", curTime);
                LCD1602KeyDispStr(devFD, 0, 1, curTime);
            }
            memset(preTime, 0, TIME_STR_BUFSIZE);
            strcpy(preTime, curTime);
        } else {
            needClear = 1;
            usleep(1000);
        }
    }    
    printf("quit reading key press\n");
    LCD1602KeyDeInit(devFD);
    return 0;
}

6 与NanoPi连接使用

6.1 准备工作

在NanoPi上运行Debian系统，然后在主机PC上安装并使用相应的编译器。参考wiki：NanoPi
注意：必须使用nanopi-v4.1.y-matrix分支编译出来的内核。
下载NanoPi内核源代码并编译

$ git clone https://github.com/friendlyarm/linux-4.x.y.git
$ cd linux-4.x.y
$ git checkout nanopi-v4.1.y-matrix
$ make nanopi_defconfig
$ touch .scmversion
$ make

6.2 硬件连接

参考下图连接模块Matrix-I2C_LCD1602_Keypad和NanoPi

连接说明：

Matrix-I2C_LCD1602_Keypad	NanoPi
SDA	Pin3
SCL	Pin5
5V	Pin4
GND	Pin6

6.3 编译测试程序

进入Matrix代码仓库，切换到nanopi分支

$ cd matrix
$ git checkout nanopi

编译Matrix配件代码

$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- clean
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux-
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux- install

注意：请确保你的主机PC当前使用的交叉编译器为NanoPi-Debian配套的arm-linux-gcc.4.4.3。
编译出来的库文件位于install/lib目录下，而测试程序则位于install/usr/bin目录下，模块Matrix-I2C_LCD1602_Keypad对应的测试程序为matrix-lcd1602_keypad。

6.4 运行测试程序

将带有Debian系统的SD卡插入一台运行Linux的电脑，可以挂载SD卡上的boot和rootfs分区。
假设rootfs分区的挂载路径为/media/rootfs，执行以下命令可将Matrix的所有库文件和测试程序拷贝到NanoPi的文件系统上。

$ cp install/usr/bin/* /media/rootfs/usr/bin/
$ cp install/lib/* /media/rootfs/lib/ -d

将SD卡重新插入NanoPi，上电启动，在Debian的shell终端中执行以下命令运行模块Matrix-I2C_LCD1602_Keypad的测试程序。

$ matrix-lcd1602_keypad

注意：此模块并不支持热插拔，启动系统前需要确保硬件正常连接。

6.5 代码展示

int main(int argc, char ** argv)
{
    int devFD;
    int keyValue = 0;
    int lastKeyValue = -1;
    int showDefault = 1;
    int needClear = 1;
    time_t lt;
    char curTime[TIME_STR_BUFSIZE];
    char preTime[TIME_STR_BUFSIZE];
 
    if ((devFD = LCD1602KeyInit()) == -1) {
        printf("Fail to init LCD1602\n");
        return -1;
    }
    LCD1602KeyClear(devFD);
    printf("waiting key press...\n");
 
    while (1) {
        keyValue = LCD1602GetKey(devFD);
        if (keyValue != lastKeyValue) {
            lastKeyValue = keyValue;
        } else if (showDefault != 1){
            usleep(1000);
            continue;
        }
        switch (keyValue) {
        // F1
        case 0x1e:
            showDefault = 0;
            LCD1602KeyClear(devFD);
            LCD1602KeyDispStr(devFD, 0, 0, "#F1-IP address");
            if (showIP(devFD, "eth0")) {
                if (showIP(devFD, "wlan0")) {
                    if (showIP(devFD, "usb0")) {
                        showIP(devFD, "lo");
                    }
                }
            }
            break;
            // F2    
        case 0x1d:
            showDefault = 0;
            LCD1602KeyClear(devFD);
            LCD1602KeyDispStr(devFD, 0, 0, "#F2-Your favor");
            LCD1602KeyDispStr(devFD, 0, 1, "Come add it");
            break;
            // F3    
        case 0x1b:
            showDefault = 0;
            LCD1602KeyClear(devFD);
            LCD1602KeyDispStr(devFD, 0, 0, "#F3-Your idea");
            LCD1602KeyDispStr(devFD, 0, 1, "Come show it");
            break;
            // F4
        case 0x17:
            showDefault = 0;
            LCD1602KeyClear(devFD);
            LCD1602KeyDispStr(devFD, 0, 0, "#F4-About");
            LCD1602KeyDispStr(devFD, 0, 1, "by FriendlyARM");
            break;
            // F5
        case 0xf:
            showDefault = 1;
            break;
        }
        if (showDefault == 1) {
            if (needClear) {
                LCD1602KeyClear(devFD);
                LCD1602KeyDispStr(devFD, 0, 0, "#Default");
                needClear = 0;
            }
            memset(curTime, 0, TIME_STR_BUFSIZE);
            lt = time(NULL);
            strncpy(curTime, ctime(&lt) + 11, 8);
            if(strcmp(curTime, preTime)) {
                printf("time:%s\n", curTime);
                LCD1602KeyDispStr(devFD, 0, 1, curTime);
            }
            memset(preTime, 0, TIME_STR_BUFSIZE);
            strcpy(preTime, curTime);
        } else {
            needClear = 1;
            usleep(1000);
        }
    }    
    printf("quit reading key press\n");
    LCD1602KeyDeInit(devFD);
    return 0;
}

7 与Tiny4412连接使用

7.1 准备工作

参考Tiny4412光盘里的《友善之臂Ubuntu使用手册》，在Tiny4412上运行UbuntuCore系统，然后在主机PC上安装并使用相应的编译器。
注意：只能使用Tiny4412SDK-1506的底板。

7.2 硬件连接

参考下图连接模块Matrix-I2C_LCD1602_Keypad和Tiny4412

连接说明：

Matrix-I2C_LCD1602_Keypad	Tiny4412

7.3 编译测试程序

进入Matrix代码仓库，切换到tiny4412分支

$ cd matrix
$ git checkout tiny4412

编译Matrix配件代码

$ make CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- clean
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf-
$ make CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- install

注意：请确保你的主机PC当前使用的交叉编译器为Tiny4412-UbuntuCore配套的arm-linux-gnueabihf-gcc-4.7.3。
编译出来的库文件位于install/lib目录下，而测试程序则位于install/usr/bin目录下，模块Matrix-I2C_LCD1602_Keypad对应的测试程序为matrix-lcd1602_keypad。

7.4 运行测试程序

将带有UbuntuCore系统的SD卡插入一台运行Linux的电脑，可以挂载SD卡上的boot和rootfs分区。
假设rootfs分区的挂载路径为/media/rootfs，执行以下命令可将Matrix的所有库文件和测试程序拷贝到Tiny4412的文件系统上。

$ cp install/usr/bin/* /media/rootfs/usr/bin/
$ cp install/lib/* /media/rootfs/lib/ -d

将SD卡重新插入Tiny4412，上电启动，在UbuntuCore的shell终端中执行以下命令运行模块Matrix-I2C_LCD1602_Keypad的测试程序。

$ matrix-lcd1602_keypad

注意：此模块并不支持热插拔，启动系统前需要确保硬件连接正确。

7.5 代码展示

int main(int argc, char ** argv)
{
    int devFD;
    int keyValue = 0;
    int lastKeyValue = -1;
    int showDefault = 1;
    int needClear = 1;
    time_t lt;
    char curTime[TIME_STR_BUFSIZE];
    char preTime[TIME_STR_BUFSIZE];
 
    if ((devFD = LCD1602KeyInit()) == -1) {
        printf("Fail to init LCD1602\n");
        return -1;
    }
    LCD1602KeyClear(devFD);
    printf("waiting key press...\n");
 
    while (1) {
        keyValue = LCD1602GetKey(devFD);
        if (keyValue != lastKeyValue) {
            lastKeyValue = keyValue;
        } else if (showDefault != 1){
            usleep(1000);
            continue;
        }
        switch (keyValue) {
        // F1
        case 0x1e:
            showDefault = 0;
            LCD1602KeyClear(devFD);
            LCD1602KeyDispStr(devFD, 0, 0, "#F1-IP address");
            if (showIP(devFD, "eth0")) {
                if (showIP(devFD, "wlan0")) {
                    if (showIP(devFD, "usb0")) {
                        showIP(devFD, "lo");
                    }
                }
            }
            break;
            // F2    
        case 0x1d:
            showDefault = 0;
            LCD1602KeyClear(devFD);
            LCD1602KeyDispStr(devFD, 0, 0, "#F2-Your favor");
            LCD1602KeyDispStr(devFD, 0, 1, "Come add it");
            break;
            // F3    
        case 0x1b:
            showDefault = 0;
            LCD1602KeyClear(devFD);
            LCD1602KeyDispStr(devFD, 0, 0, "#F3-Your idea");
            LCD1602KeyDispStr(devFD, 0, 1, "Come show it");
            break;
            // F4
        case 0x17:
            showDefault = 0;
            LCD1602KeyClear(devFD);
            LCD1602KeyDispStr(devFD, 0, 0, "#F4-About");
            LCD1602KeyDispStr(devFD, 0, 1, "by FriendlyARM");
            break;
            // F5
        case 0xf:
            showDefault = 1;
            break;
        }
        if (showDefault == 1) {
            if (needClear) {
                LCD1602KeyClear(devFD);
                LCD1602KeyDispStr(devFD, 0, 0, "#Default");
                needClear = 0;
            }
            memset(curTime, 0, TIME_STR_BUFSIZE);
            lt = time(NULL);
            strncpy(curTime, ctime(&lt) + 11, 8);
            if(strcmp(curTime, preTime)) {
                printf("time:%s\n", curTime);
                LCD1602KeyDispStr(devFD, 0, 1, curTime);
            }
            memset(preTime, 0, TIME_STR_BUFSIZE);
            strcpy(preTime, curTime);
        } else {
            needClear = 1;
            usleep(1000);
        }
    }    
    printf("quit reading key press\n");
    LCD1602KeyDeInit(devFD);
    return 0;
}

@@ Line 29: / Line 29: @@
 |SCL    || I2C SCL
 |-
-|5V       || 电源5V
+|5V     || 电源5V
 |-
-|GND     || 地
+|GND    || 地
 |}
@@ Line 37: / Line 37: @@
 ===MCP23017工作原理===
-*  MCP23017器件为IIC总线扩展，带有串行接口的16位远程双向I/O端口。系统主器件可通过写入I/O配置位将I/O使能为输入或输出，每个输入输出的数据都保存在对应的输入输出寄存器中，它为高速IIC接口，有三个硬件地址引脚，最多可允许总线上连接8个器件，具有两个可配置的中断引脚INTA和INTB。
+* MCP23017器件为IIC总线扩展，带有串行接口的16位远程双向I/O端口。系统主器件可通过写入I/O配置位将I/O使能为输入或输出，每个输入输出的数据都保存在对应的输入输出寄存器中，它为高速IIC接口，有三个硬件地址引脚，最多可允许总线上连接8个器件，具有两个可配置的中断引脚INTA和INTB。
+* I2C 写操作包括控制字节和寄存器地址序列，该序列后面跟随来自系统主器件的8 位数据和来自MCP23017 的应答（ACK）。该操作以主系统生成的停止（P）或重新启动（SR）条件结束。
-*  I2C 写操作包括控制字节和寄存器地址序列，该序列后面跟随来自系统主器件的8 位数据和来自MCP23017 的应答（ACK）。该操作以主系统生成的停止（P）或重新启动（SR）条件结束。
 * I2C读操作包括控制字节序列，该序列后跟R/W位置1（R/W = 1）的另一个控制字节（包括启动条件和ACK）。MCP23017 随后会发送被寻址寄存器中包含的数据。该序列以系统主器件生成停止或重新启动条件结束。
-*  I2C 顺序写入/ 读取对于顺序操作（读操作或写操作），在完成数据传送后，系统主器件将发送地址指针指向的下一字节，而不是发送停止或重新启动条件。该序列以系统主器件发送停止或重新启动条件结束。MCP23017 地址指针在到达最后一个寄存器地址后，将返回到地址0。
+* I2C 顺序写入/ 读取对于顺序操作（读操作或写操作），在完成数据传送后，系统主器件将发送地址指针指向的下一字节，而不是发送停止或重新启动条件。该序列以系统主器件发送停止或重新启动条件结束。MCP23017 地址指针在到达最后一个寄存器地址后，将返回到地址0。
 ===LCD1602工作原理===
@@ Line 53: / Line 52: @@
 Matrix配件相关的代码是完全开源的，统一由一个仓库进行管理：git://github.com/friendlyarm/matrix.git <br>
 该仓库里不同的分支代表着Matrix配件所支持的不同开发板。<br>
-* nanopi 2分支包含了Matrix对NanoPi 2的支持；
+* nanopi分支用于支持NanoPi；
-* nanopi分支包含了Matrix对NanoPi的支持；
+* nanopi2分支用于支持NanoPi 2；
-* tiny4412分支包含了Matrix对Tiny4412的支持；
+* tiny4412分支用于支持Tiny4412；
-* raspberrypi分支包含了Matrix对RaspberryPi的支持；
+* raspberrypi分支用于支持RaspberryPi；
 在主机PC上安装git，以Ubuntu14.04为例
@@ Line 67: / Line 66: @@
 $ git clone git://github.com/friendlyarm/matrix.git
 </syntaxhighlight>
-克隆完成后会得到一个matrix目录，里面存放着所有Matrix配件的代码。
+克隆完成后会得到一个名为matrix的目录，里面存放着所有Matrix配件的代码。
 ==与NanoPi 2连接使用==
 ===准备工作===
-在NanoPi上运行Debian系统，然后在主机PC上安装并使用相应的编译器（NanoPi使用的是编译器是4.4.3版本的，可单独参考How to build the Compiling Environment
+在NanoPi 2上运行Debian系统，然后在主机PC上安装并使用相应的编译器，参考[[NanoPi_2/zh|NanoPi_2]]。<br>
-[http://wiki.friendlyarm.com/wiki/index.php/How_to_build_the_Compiling_Environment/zh]）。也可参考wiki：[[NanoPi/zh|NanoPi]] <br>
+注意：NanoPi 2使用的是编译器是4.8.5版本的，安装方法参考[[How_to_build_the_Compiling_Environment/zh|How to Build the Compiling Environment]]。<br>
-注意：如果使用matrix配件，必须使用nanopi-v4.1.y-matrix分支编译出来的内核。<br>
-下载NanoPi内核源代码并编译，编译后的内核zImage存放在arch/arm/boot/下，把该内核替换成NanoPi烧写文件sd-fuse_nanopi/prebuilt下的zImage，重新制作microSD卡：
-<syntaxhighlight lang="bash">
-$ git clone https://github.com/friendlyarm/linux-4.x.y.git
-$ cd linux-4.x.y
-$ git checkout nanopi-v4.1.y-matrix
-$ make nanopi_defconfig
-$ touch .scmversion
-$ make
-</syntaxhighlight>
 ===硬件连接===
-参考下图连接模块Matrix-I2C_LCD1602_Keypad和NanoPi 2<br>
+参考下图连接模块Matrix-I2C_LCD1602_Keypad和NanoPi 2 <br>
 [[File:matrix-i2c_lcd1602_keypad_nanopi 2.jpg|frameless|600px|matrix-i2c_lcd1602_keypad_nanopi 2]]
@@ Line 91: / Line 80: @@
 {| class="wikitable"
 |-
-|Matrix-I2C_LCD1602_Keypad || NanoPi
+|Matrix-I2C_LCD1602_Keypad || NanoPi 2
 |-
 |SDA    || Pin3
@@ Line 97: / Line 86: @@
 |SCL    || Pin5
 |-
-|5V       || Pin4
+|5V     || Pin4
 |-
-|GND     || Pin6
+|GND    || Pin6
 |}
 ===编译测试程序===
-进入Matrix代码仓库，切换到nanopi分支
+进入Matrix代码仓库，切换到nanopi2分支
 <syntaxhighlight lang="bash">
 $ cd matrix
@@ Line 115: / Line 104: @@
 $ make CROSS_COMPILE=arm-linux- install
 </syntaxhighlight>
+注意：请确保你的主机PC当前使用的交叉编译器为NanoPi 2配套的arm-linux-gcc.4.8.5。<br>
 编译出来的库文件位于install/lib目录下，而测试程序则位于install/usr/bin目录下，模块Matrix-I2C_LCD1602_Keypad对应的测试程序为matrix-lcd1602_keypad。<br>
 ===运行测试程序===
-拷贝库文件和测试程序到NanoPi的文件系统上
+将带有Debian系统的SD卡插入一台运行Linux的电脑，可以挂载SD卡上的boot和rootfs分区。<br>
+假设rootfs分区的挂载路径为/media/rootfs，执行以下命令可将Matrix的所有库文件和测试程序拷贝到NanoPi 2的文件系统上。<br>
 <syntaxhighlight lang="bash">
-$ cp install/usr/bin/* nanopi_rootfs/usr/bin/
+$ cp install/usr/bin/* /media/rootfs/usr/bin/
-$ cp install/lib/* nanopi_rootfs/lib/ -d
+$ cp install/lib/* /media/rootfs/lib/ -d
 </syntaxhighlight>
-然后启动NanoPi，在Debian的shell终端中执行如下命令运行模块Matrix-I2C_LCD1602_Keypad的测试程序 <br>
+将SD卡重新插入NanoPi 2，上电启动，在Debian的shell终端中执行以下命令运行模块Matrix-I2C_LCD1602_Keypad的测试程序。<br>
-注意：此模块并不支持热插拔，启动系统前需要确保硬件正常连接。
 <syntaxhighlight lang="bash">
 $ matrix-lcd1602_keypad
 </syntaxhighlight>
+注意：此模块并不支持热插拔，启动系统前需要确保硬件连接正确。
 ===代码展示===
 <syntaxhighlight lang="c">
-#include <stdio.h>
-#include <unistd.h>
-#include <sys/types.h>
-#include <sys/stat.h>
-#include <fcntl.h>
-#include <stdlib.h>
-#include <time.h>
-#include <string.h>
-#include <sys/socket.h>
-#include <linux/sockios.h>
-#include <net/if.h>
-#include <sys/ioctl.h>
-#include <netinet/in.h>
-#include <arpa/inet.h>
-#include <unistd.h>
-#include "libfahw.h"
-#define TIME_STR_BUFSIZE     32
-int showIP(int devFD, char *netDev)
-{
-    int socketFD;
-    struct sockaddr_in *sin;
-    struct ifreq ifr;
-    socketFD = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
-    if(socketFD == -1) {
-        printf("socket error\n");
-        return -1;
-    }
-    strcpy(ifr.ifr_name, netDev);
-    if(ioctl(socketFD, SIOCGIFADDR, &ifr) < 0) {
-        printf("%s: No such device\n", netDev);
-        return -1;
-    } else {
-        sin = (struct sockaddr_in *)&(ifr.ifr_addr);
-        LCD1602KeyDispStr(devFD, 0, 1, inet_ntoa(sin->sin_addr));
-    }
-    return 0;
-}
 int main(int argc, char ** argv)
 {
      int devFD;
      int keyValue = 0;
+    int lastKeyValue = -1;
      int showDefault = 1;
      int needClear = 1;
@@ Line 181: / Line 133: @@
      char curTime[TIME_STR_BUFSIZE];
      char preTime[TIME_STR_BUFSIZE];
      if ((devFD = LCD1602KeyInit()) == -1) {
          printf("Fail to init LCD1602\n");
@@ Line 191: / Line 143: @@
      while (1) {
          keyValue = LCD1602GetKey(devFD);
+        if (keyValue != lastKeyValue) {
+            lastKeyValue = keyValue;
+        } else if (showDefault != 1){
+            usleep(1000);
+            continue;
+        }
          switch (keyValue) {
          // F1
@@ Line 197: / Line 155: @@
              LCD1602KeyClear(devFD);
              LCD1602KeyDispStr(devFD, 0, 0, "#F1-IP address");
-			showIP(devFD, "wlan0");
+            if (showIP(devFD, "eth0")) {
+                if (showIP(devFD, "wlan0")) {
+                    if (showIP(devFD, "usb0")) {
+                        showIP(devFD, "lo");
+                    }
+                }
+            }
              break;
              // F2
@@ Line 250: / Line 214: @@
 }
 </syntaxhighlight>
 ==与NanoPi连接使用==
@@ Line 300: / Line 265: @@
 ===运行测试程序===
-拷贝库文件和测试程序到NanoPi的文件系统上
+将带有Debian系统的SD卡插入一台运行Linux的电脑，可以挂载SD卡上的boot和rootfs分区。<br>
+假设rootfs分区的挂载路径为/media/rootfs，执行以下命令可将Matrix的所有库文件和测试程序拷贝到NanoPi的文件系统上。<br>
 <syntaxhighlight lang="bash">
-$ cp install/usr/bin/* nanopi_rootfs/usr/bin/
+$ cp install/usr/bin/* /media/rootfs/usr/bin/
-$ cp install/lib/* nanopi_rootfs/lib/ -d
+$ cp install/lib/* /media/rootfs/lib/ -d
 </syntaxhighlight>
-然后启动NanoPi，在Debian的shell终端中执行如下命令运行模块Matrix-I2C_LCD1602_Keypad的测试程序 <br>
+将SD卡重新插入NanoPi，上电启动，在Debian的shell终端中执行以下命令运行模块Matrix-I2C_LCD1602_Keypad的测试程序。<br>
-注意：此模块并不支持热插拔，启动系统前需要确保硬件正常连接。
 <syntaxhighlight lang="bash">
 $ matrix-lcd1602_keypad
 </syntaxhighlight>
+注意：此模块并不支持热插拔，启动系统前需要确保硬件正常连接。
 ===代码展示===
@@ Line 318: / Line 284: @@
      int devFD;
      int keyValue = 0;
+    int lastKeyValue = -1;
      int showDefault = 1;
      int needClear = 1;
@@ Line 323: / Line 290: @@
      char curTime[TIME_STR_BUFSIZE];
      char preTime[TIME_STR_BUFSIZE];
-    int hostNameLen = 0;
      if ((devFD = LCD1602KeyInit()) == -1) {
          printf("Fail to init LCD1602\n");
@@ Line 334: / Line 300: @@
      while (1) {
          keyValue = LCD1602GetKey(devFD);
+        if (keyValue != lastKeyValue) {
+            lastKeyValue = keyValue;
+        } else if (showDefault != 1){
+            usleep(1000);
+            continue;
+        }
          switch (keyValue) {
          // F1
@@ Line 340: / Line 312: @@
              LCD1602KeyClear(devFD);
              LCD1602KeyDispStr(devFD, 0, 0, "#F1-IP address");
-             showIP(devFD, "usb0");
+             if (showIP(devFD, "eth0")) {
+                if (showIP(devFD, "wlan0")) {
+                    if (showIP(devFD, "usb0")) {
+                        showIP(devFD, "lo");
+                    }
+                }
+            }
              break;
              // F2
@@ Line 393: / Line 371: @@
 }
 </syntaxhighlight>
 ==与Tiny4412连接使用==
 ===准备工作===
@@ Line 426: / Line 403: @@
 ===运行测试程序===
-拷贝库文件和测试程序到Tiny4412的UbuntuCore的文件系统上
+将带有UbuntuCore系统的SD卡插入一台运行Linux的电脑，可以挂载SD卡上的boot和rootfs分区。<br>
+假设rootfs分区的挂载路径为/media/rootfs，执行以下命令可将Matrix的所有库文件和测试程序拷贝到Tiny4412的文件系统上。<br>
 <syntaxhighlight lang="bash">
-$ cp install/usr/bin/* tiny4412_rootfs/usr/bin/
+$ cp install/usr/bin/* /media/rootfs/usr/bin/
-$ cp install/lib/* tiny4412_rootfs/lib/ -d
+$ cp install/lib/* /media/rootfs/lib/ -d
 </syntaxhighlight>
-然后启动Tiny4412，在UbuntuCore的shell终端中执行如下命令运行模块Matrix-I2C_LCD1602_Keypad的测试程序 <br>
+将SD卡重新插入Tiny4412，上电启动，在UbuntuCore的shell终端中执行以下命令运行模块Matrix-I2C_LCD1602_Keypad的测试程序。<br>
-注意：此模块并不支持热插拔，启动系统前需要确保硬件正常连接。
 <syntaxhighlight lang="bash">
 $ matrix-lcd1602_keypad
 </syntaxhighlight>
+注意：此模块并不支持热插拔，启动系统前需要确保硬件连接正确。
 ===代码展示===
@@ Line 444: / Line 422: @@
      int devFD;
      int keyValue = 0;
+    int lastKeyValue = -1;
      int showDefault = 1;
      int needClear = 1;
@@ Line 449: / Line 428: @@
      char curTime[TIME_STR_BUFSIZE];
      char preTime[TIME_STR_BUFSIZE];
-    int hostNameLen = 0;
      if ((devFD = LCD1602KeyInit()) == -1) {
          printf("Fail to init LCD1602\n");
@@ Line 460: / Line 438: @@
      while (1) {
          keyValue = LCD1602GetKey(devFD);
+        if (keyValue != lastKeyValue) {
+            lastKeyValue = keyValue;
+        } else if (showDefault != 1){
+            usleep(1000);
+            continue;
+        }
          switch (keyValue) {
          // F1
@@ Line 466: / Line 450: @@
              LCD1602KeyClear(devFD);
              LCD1602KeyDispStr(devFD, 0, 0, "#F1-IP address");
-             showIP(devFD, "usb0");
+             if (showIP(devFD, "eth0")) {
+                if (showIP(devFD, "wlan0")) {
+                    if (showIP(devFD, "usb0")) {
+                        showIP(devFD, "lo");
+                    }
+                }
+            }
              break;
              // F2

Difference between revisions of "Matrix - I2C LCD1602 Keypad/zh"

Revision as of 03:00, 10 November 2015

Contents

1 介绍

2 特性

3 工作原理

3.1 MCP23017工作原理

3.2 LCD1602工作原理

4 下载Matrix源码

5 与NanoPi 2连接使用

5.1 准备工作

5.2 硬件连接

5.3 编译测试程序

5.4 运行测试程序

5.5 代码展示

6 与NanoPi连接使用

6.1 准备工作

6.2 硬件连接

6.3 编译测试程序

6.4 运行测试程序

6.5 代码展示

7 与Tiny4412连接使用

7.1 准备工作

7.2 硬件连接

7.3 编译测试程序

7.4 运行测试程序

7.5 代码展示

8 与RaspberryPi连接使用

9 与Arduino连接使用

10 相关资料

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