Display LCD 16x2 com Módulo I2C com Arduino: Como Ligar? Facilidade e Velocidade na Comunicação!

Como conectar o Display LCD 16x2 com Módulo I2C com Arduino

Aprenda a ligar um Display LCD 16x2 com Módulo I2C no Arduino de forma fácil e rápida, otimizando a comunicação entre os dispositivos.

No Post de hoje, você aprenderá como utilizar o Display LCD 16x2 com o Módulo I2C no Arduino. O Display LCD é um componente muito útil em projetos que envolvem a exibição de informações em tempo real, como temperatura, velocidade, entre outros. 

O Módulo I2C é um componente que permite a comunicação entre vários dispositivos com apenas dois fios, tornando a conexão com o Display LCD mais fácil e simples.

A grande vantagem de se utilizar um módulo I2C acoplado ao display, é que podemos reduzir consideravelmente o número de conexões “quantidade de fios” utilizados no Arduino, ou qualquer outro microcontrolador que você for utilizar, como os ESP8266, PIC, Raspbarry, ESP32, para apenas 4 fios de conexão.

O que é um Display LCD 16x2?

O Display LCD 16x2 é um tipo de exibidor alfanumérico de cristal líquido que possui 16 colunas e 2 linhas, ou seja, é capaz de exibir até 32 caracteres de texto. 

Ele é composto por um controlador "Geralmente o HD44780", responsável pelo controle das informações exibidas no display, e um conjunto de cristais líquidos que permitem a exibição dos caracteres, contendo 16 pinos de conexões. Como ilustrado na Figura 2 abaixo.

Fig 2 - Display LCD alfanumérico 16x2

Esse tipo de display é muito versátil e fácil de utilizar, pois permite a exibição de caracteres alfanuméricos, símbolos e até mesmo gráficos simples. Além disso, ele é relativamente econômico e pode ser encontrado em diversas lojas de componentes eletrônicos.

Para utilizar o Display LCD 16x2, é necessário conectá-lo a um microcontrolador, como o Arduino, por meio de pinos específicos. É possível controlar o que será exibido na tela por meio do envio de informações ao controlador, que se encarregará de processá-las e exibi-las na tela do display.

O que é um Módulo I²C??

O módulo I2C é um dispositivo eletrônico que funciona como um circuito integrado, capaz de facilitar a comunicação entre diversos componentes em um mesmo sistema, como o Arduino. 

Ele utiliza uma técnica chamada I2C (Inter-Integrated Circuit) para permitir a transmissão de dados entre diferentes dispositivos de maneira rápida e eficiente.

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O I2C é um protocolo de comunicação serial síncrono que utiliza apenas dois fios para estabelecer a conexão entre os dispositivos: o SDA (Serial Data) e o SCL (Serial Clock), isso faz com que o módulo utilize apenas 4 pinos no Arduino, dos de comunicação e dois de alimentação, como ilustrado na Figura 3 abaixo.

Fig. 3 - Módulo I2C (Inter-Integrated Circuit)

Esses fios permitem que os dispositivos se comuniquem de forma bidirecional, ou seja, é possível tanto enviar quanto receber informações. 

O módulo I2C é muito utilizado em projetos que exigem a comunicação entre diversos componentes, como sensores, displays e outros dispositivos eletrônicos.      

Ele é especialmente útil quando se trabalha com microcontroladores, pois permite que vários dispositivos sejam conectados em um mesmo barramento, economizando assim espaço físico e simplificando a conexão entre eles. 

Ele utiliza um protocolo de comunicação serial síncrono, o que torna a transmissão de dados mais rápida e eficiente.

Vantagens de Utilizar o Módulo I2C com o Display LCD 16x2

Existem várias vantagens em utilizar o Módulo I2C com o Display LCD 16x2, dentre as quais podemos destacar:

Fig. 4 - Conexão de Módulo 12C com Display LCD 16x2

Redução de Cabos

Ao utilizar o Módulo I2C, é possível reduzir a quantidade de cabos necessários para a conexão do Display LCD, já que ele utiliza apenas dois fios para a comunicação. 

Isso simplifica a montagem do circuito e reduz a quantidade de fios que precisam ser conectados ao Arduino, mostrado na Figura 5 acima.

Facilidade de Conexão

A conexão do Módulo I2C com o Display LCD é muito simples e não requer conhecimentos avançados de eletrônica. 

Basta conectar os fios SDA e SCL do Módulo I2C nos pinos correspondentes do Display LCD, e depois conectar o Módulo I2C no Arduino.

Maior Velocidade de Transmissão de Dados

Ao utilizar o protocolo I2C, a transmissão de dados entre o Arduino e o Display LCD é mais rápida e eficiente do que utilizando outras interfaces de comunicação, como por exemplo a Serial. Isso permite que as informações sejam atualizadas com mais rapidez no Display LCD.

Como Conectar o Display LCD 16x2 com Módulo I2C no Arduino

Para utilizar o Display LCD 16x2 com o Módulo I2C no Arduino, você precisa seguir os seguintes passos:

Lista de Materiais Necessários

• Arduino Uno
• Display LCD 16x2
• Módulo I2C para Display LCD 16x2
• Cabos jumper macho-fêmea
• Diagrama de Conexão

Conexões

Conectar o Display LCD 16x2 com o Módulo I2C no Arduino é um processo relativamente simples, mas que exige atenção aos detalhes. 

Para realizar essa conexão, observe o diagrama de conexão ilustrada na Figura 5 abaixo, e siga o passo a passo com atenção:

Fig. 5 - Diagrama de Conexão Display LCD 16x2 com Módulo I2C com Arduino.

Conecte o módulo I2C ao Display LCD 16x2: 

• Conecte o módulo I2C ao Display LCD 16x2, ele se encaixará perfeitamente. Faça a soldagem com cautela dos pinos do módulo I2C no Display LCD pino a pino, após concluir, verifique com cuidado se não há soldas fechando o circuito.

Conecte o módulo I2C ao Arduino: 

• Conecte os pinos GND e VCC do módulo I2C aos pinos GND e 5V do Arduino, respectivamente. 
  
  
• Em seguida, conecte os pinos SDA e SCL do módulo I2C aos pinos A4 e A5 do Arduino, respectivamente.

Após terminar esses passos, toda parte de conexão física do Display LCD 16x2 com o Módulo I2C e Arduino já estão finalizadas, precisamos agora partir para a programação.

Código de Programação

O código de programação para utilizar o Display LCD 16x2 com o Módulo I2C no Arduino é bem simples. Sendo necessário incluir duas bibliotecas:

• Wire.h: Utilizado para controlar a comunicação por barramento I2C
  
  
• Adafruit_LiquidCrystal lcd_1: Utilizado para controle do display, como contraste, iluminação, posicionamento do cursor, entre outras funções.

Para fazer isso, vá ao menu "Sketch" e selecione "Incluir Biblioteca". Em seguida, selecione "Gerenciar Bibliotecas" e pesquise por "Adafruit_LiquidCrystal lcd_1". Selecione a biblioteca e clique em "Instalar".

Endereço do Módulo I2C?

O módulo I2C tem um endereço de barramento para comunicação entre o ele e o Arduino, sendo necessário descobrir esse endereço para ser colocado no código do Arduino, existem duas maneiras de fazer isso.

1° Através de um código I2C Scanner

Utilizar um código chamado "I2C Scanner", que permite escanear o barramento I2C em busca de dispositivos conectados a ele e verificar seus endereços.

Ao executar o programa, ele percorre os possíveis endereços do barramento I2C e verifica se há algum dispositivo conectado a ele.

• Segue o código I2C Scanner abaixo:

Ao finalizar o escaneamento, o programa exibe na porta serial do Arduino os endereços dos dispositivos encontrados. Dessa forma, é possível identificar o endereço do módulo I2C utilizado no seu projeto e utilizá-lo no código do Arduino.

2° Através do Datasheet

Outra opção é verificar o datasheet do componente para encontrar seu endereço padrão de fábrica, por padrão ele vem com o endereço 0x27, que significa os jumpers todos abertos, como demonstrado na tabela de endereços, os jumpers A0, A1 e A2 do módulo I2C abaixo.

Jumper A2	Jumper A1	Jumper A0	Endereço
Não	Não	Não	0x27
Não	Não	Sim	0x26
Não	Sim	Não	0x25
Não	Sim	Sim	0x24
Sim	Não	Não	0x23
Sim	Não	Sim	0x22
Sim	Sim	Não	0x21
Sim	Sim	Sim	0x20

Lembrando que os jumpers A0, A1 e A2 são utilizados para modificar o endereço padrão do módulo I2C. O endereço padrão costuma ser o 0x27, mas caso você precise usar mais de um módulo I2C em um mesmo projeto, é possível mudar o endereço de cada um deles através dos jumpers.

Código para compilação no Arduíno

Agora é necessário copiar o código que está no sketch abaixo, e colar na sua IDE Arduino. É importante definir o endereço do seu módulo I2C no código, caso seja o padrão, deixe como está.

Faça o Upload do código para o Arduino e verifique se o Display LCD 16x2 está funcionando corretamente. Caso haja algum problema, verifique as conexões e o código.

Conclusão

Neste Post, vimos como utilizar o Display LCD 16x2 com o Módulo I2C no Arduino. Utilizar o Módulo I2C traz diversas vantagens, como a redução de cabos, a facilidade de conexão e a maior velocidade de transmissão de dados. 

Além disso, mostramos na prática como descobrir o endereçamento do Módulo I2C, de duas maneiras bastante simples. Com esse conhecimento, você pode criar seus próprios projetos com Display LCD 16x2 utilizando o Módulo I2C.

E por hoje é só, espero que tenham gostado!

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