16、打造可靠的水流测量系统：从硬件搭建到软件配置

打造可靠的水流测量系统：从硬件搭建到软件配置

1. 准备LCD模块

在这个项目中，我们选用了极为常见的HD44780兼容型16字符2行（16x2）显示屏。HD44780显示控制器芯片最初由日立开发，如今已被众多制造商仿制，成为了事实上的行业标准，在很多地方都能买到兼容接口的显示屏。这种兼容型显示屏常见尺寸有8x1、8x2、16x1、16x2、20x2、20x4甚至40x4等。较大尺寸的显示屏有时会在模块内集成多个驱动芯片，但从微控制器的角度看，它们的接口格式和工作方式是一样的，只是能显示更多的行和字符。

HD44780采用“并行”接口，需要连接很多引脚。并行接口的工作方式是将完整的一个字节（8位）数据同时送到8条数据线，然后脉冲触发“Enable”引脚，告知模块数据已准备好读取。这样微控制器有足够时间将各数据线设置到正确状态，在此期间模块会忽略引脚状态，当所有引脚状态设置好后，一个短脉冲触发“Enable”引脚，数据就会被一次性读取。

和许多并行接口一样，HD44780接口是双向的，通过改变“R/W”（读/写）引脚状态，既可以向LCD模块发送数据，也能从模块读取数据。在本项目中，我们将“R/W”引脚直接接地，使其强制进入“读”模式，这样连接到Arduino时能节省一条数据线。经过这样处理后，连接LCD模块总共需要12个接口，其中10个会占用Arduino有限的I/O线，包括8个数据位、“Enable”、“RS”、接地和5V。这仍然有点复杂，几乎占用了Arduino所有可用的I/O线。

“RS”连接是“寄存器选择”线，用于在LCD的命令和数据模式之间切换。和“Enable”连接不同，我们不能将其永久设置为高电平或低电平，因为LCD驱动程序需要用它来初始化模块并发