树莓派上使用 LCD1602 显示基本状态

最近入手了一个新玩具，没错，就是树莓派了，这里我使用的是树莓派 3B+。但是在玩儿的时候遇到了一些问题，比如树莓派开机有时候特别慢，且 IP 地址什么的记不住，于是就买了一块便宜的 LCD1602 显示屏（5V）.

先上效果图



这显示屏可以显示 16个 * 2行 （32）字符，且只标准 ASCII 码字符和日文希腊文字符，LCD1602 一共有 16 个针脚，如果直接将其连接在树莓派上的话非常占用资源，所以我们买的是和 IIC（I2C）模块集成在一起的板子。IIC 只有四个针脚，这样就可以大幅度节约树莓派针脚去干其他事，I2C接口引脚如下：

GND --- GND
VCC --- 电源 （接树莓派5V）
SDA --- I2C 数据
SCL --- I2C 时钟

将四个引脚接到树莓派同名 GPIO 引脚即可，VCC接5V，树莓派引脚如图：



接好了 LCD1602 后，我们就要登入树莓派了，首先安装 i2c-tools，和 Python 需要用到的 smbus , 然后查看 I2C 设备地址，这个地址将在后面用到。

pi[@raspberrypi](https://my.oschina.net/raspberrypi):~ $ sudo apt-get install i2c-tools
pi[@raspberrypi](https://my.oschina.net/raspberrypi):~ $ sudo apt-get install python-smbus
pi[@raspberrypi](https://my.oschina.net/raspberrypi):~ $ sudo i2cdetect -y 1

0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f
00:          -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
10: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
20: -- -- -- -- -- -- -- 27 -- -- -- -- -- -- -- --
30: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
40: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
50: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
60: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
70: -- -- -- -- -- -- -- --

看到地址为 0x27 .这说明 已经成功连接了 LCD1602 。接下来就可以用 Python 控制 LCD1602 显示信息了。
由于对 LCD1602 的指令不了解，这里从网上找了一个很好例子，并优化了以下，保存在 /home/lcd/lcd1602.py
, 运行该 脚本，即可看到效果。

import time
import smbus
import logx
import logging

BUS = smbus.SMBus(1)
LCD_ADDR = 0x27
BLEN = 1 #turn on/off background light

def turn_light(key):
global BLEN
BLEN = key
if key ==1 :
BUS.write_byte(LCD_ADDR ,0x08)
logging.info('LCD executed turn on BLight')
else:
BUS.write_byte(LCD_ADDR ,0x00)
logging.info('LCD executed turn off BLight')

def write_word(addr, data):
global BLEN
temp = data
if BLEN == 1:
temp |= 0x08
else:
temp &= 0xF7
BUS.write_byte(addr ,temp)

def send_command(comm):
# Send bit7-4 firstly
buf = comm & 0xF0
buf |= 0x04               # RS = 0, RW = 0, EN = 1
write_word(LCD_ADDR ,buf)
time.sleep(0.002)
buf &= 0xFB               # Make EN = 0
write_word(LCD_ADDR ,buf)

# Send bit3-0 secondly
buf = (comm & 0x0F) << 4
buf |= 0x04               # RS = 0, RW = 0, EN = 1
write_word(LCD_ADDR ,buf)
time.sleep(0.002)
buf &= 0xFB               # Make EN = 0
write_word(LCD_ADDR ,buf)

def send_data(data):
# Send bit7-4 firstly
buf = data & 0xF0
buf |= 0x05               # RS = 1, RW = 0, EN = 1
write_word(LCD_ADDR ,buf)
time.sleep(0.002)
buf &= 0xFB               # Make EN = 0
write_word(LCD_ADDR ,buf)

# Send bit3-0 secondly
buf = (data & 0x0F) << 4
buf |= 0x05               # RS = 1, RW = 0, EN = 1
write_word(LCD_ADDR ,buf)
time.sleep(0.002)
buf &= 0xFB               # Make EN = 0
write_word(LCD_ADDR ,buf)

def init_lcd():
try:
send_command(0x33) # Must initialize to 8-line mode at first
time.sleep(0.005)
send_command(0x32) # Then initialize to 4-line mode
time.sleep(0.005)
send_command(0x28) # 2 Lines & 5*7 dots
time.sleep(0.005)
send_command(0x0C) # Enable display without cursor
time.sleep(0.005)
send_command(0x01) # Clear Screen
logging.info('LCD init over')
BUS.write_byte(LCD_ADDR ,0x08)
logging.info('LCD turning on BLight')
except:
return False
else:
return True

def clear_lcd():
send_command(0x01) # Clear Screen

def print_lcd(x, y, str):

if x < 0:
x = 0
if x > 15:
x = 15
if y <0:
y = 0
if y > 1:
y = 1

# Move cursor
addr = 0x80 + 0x40 * y + x
send_command(addr)

for chr in str:
send_data(ord(chr))

if __name__ == '__main__':
init_lcd()
print_lcd(0, 0, 'Hello, world!')
print_lcd(8, 1, 'by Jerry')

在这个基础上，我们还需要添加一些功能，在每次开启自动启动为守护进程，在 LCD 上显示主机 ip 和已运行时间。

代码 > GitHub

deamon.py : 守护进程父类

host_status.py : 树莓派 IP ，可以添加更多内容，比如获取蓝牙状态显示到LCD

LCD1602.py ： LCD1602 工具，上面的代码，用于在LCD上打印字符

pi_status.py : 主脚本，这里会开启的一个名为 pi-status 的守护进程，不断刷新 LCD 内容

先将代码下载到树莓派的 /home/lcd/ 目录下，使用命令：

启动

pi[@raspberrypi](https://my.oschina.net/raspberrypi):/home/lcd $ sudo python pi_status.py
ready to starting ......

查看进程状态， PID

pi[@raspberrypi](https://my.oschina.net/raspberrypi):/home/lcd $ sudo python pi_status.py status
is running ... PID 1116

重启进程

pi@raspberrypi:/home/lcd $ sudo python pi_status.py restart
stopping ...
Stopped!
ready to starting ......

停止

pi@raspberrypi:/home/lcd $ sudo python pi_status.py stop
stopping ...
Stopped!

我们还需要将这个脚本加入到开机启动，每次开启将显示状态。

vi /etc/rc.local

在 exit 0 之前插入一下内容，其中路径根据实际情况更改。

sudo python /home/lcd/pi-status.py

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（完）