nanoFramework.Iot.Device.Pcd8544 1.0.519

PCD8544 - 48 × 84像素矩阵LCD，著名的Nokia 5110屏幕

这是Nokia 5110使用的著名屏幕。它是一种基于SPI的设备。这款Nokia 5110非常流行，我们很多人手里都曾有过它，那一代年轻人也曾在图片中见过它。这种LCD相当便宜且易于使用。

文档

• Nokia5110 数据表

电路

它使用SPI，并且可以将PWM添加到控制屏幕周围的4个LED亮度。这些引脚有不同的名称，如BL或LED。

它还需要在SPI设备顶部添加GPIO控制器，该控制器具有一个名为数据控制（Data Control）的引脚，通常表示为DC。

在本方案中，芯片选择（低电平有效）通常称为CE。SPI时钟必须连接到CLK或SCLK。MOSI引脚连接到DIN或MOSI。引脚的名称略有不同。

复位引脚有时称为RST。

供电电压可变，3.3 或 5V，最多可接受7V。确保在亮度LED和您要插入的控制板之间有电流限制电阻。大多数您买的套件都会有。如果不添加，将会损坏外部亮度LED。

以下示例显示了如何使用PWM设置屏幕亮度

var resetPin = 32;
var dataCommandPin = 33;
var backlightPin = 21;

var gpioController = new GpioController();
var spiConnectionSettings = new SpiConnectionSettings(1, 5)
{
    ClockFrequency = 5_000_000,
    Mode = SpiMode.Mode0,
    DataFlow = DataFlow.MsbFirst,
    ChipSelectLineActiveState = PinValue.Low
};
var spiDevice = new SpiDevice(spiConnectionSettings);
var pwmChannel = PwmChannel.CreateFromPin(backlightPin);

var lcd = new Iot.Device.Pcd8544(dataCommandPin, spiDevice, resetPin, pwmChannel, gpioController, false);

如果您既不想PWM也不要复位引脚，您可以为复位提供一个负引脚号，为PWM提供一个空值

lcd = new(27, spi, -1, null);

var lcd = new Iot.Device.Pcd8544(dataCommandPin, spiDevice, -1, null);

请注意，您还可以为背光提供一个普通引脚号。在这种情况下，当BacklightBrightness属性大于0.5时，灯会亮，否则关闭。

显示文本

与其他存储库中的显示屏绑定一样，您有Write和SetCursorPosition来写入文本和设置光标位置。

有一种特定的字体可供使用，并针对屏幕进行了优化。该字体只包含有限数量的字符，并将忽略任何未知字符。

lcd.SetCursorPosition(0, 0);
lcd.WriteLine("First line");
lcd.Write("Second one");
lcd.SetCursorPosition(0, 5);
lcd.Write("last line");

光标位置随着您写入的文本而移动。屏幕总共有6行。字符宽度为5像素，高度为8像素。

您还可以使用 Write(ReadOnlySpan<byte> text) 函数提供自己的字符。

绘制线条、矩形和点

可提供点、线和矩形原语

lcd.DrawPoint(5, 5, true);
lcd.DrawLine(0, 0, 15, 35, true);
lcd.DrawRectangle(10, 30, 10, 20, true, true);
lcd.DrawRectangle(12, 32, 6, 16, false, true);
// You should not forget to draw what you have in memory
lcd.Draw();

每个都可以接受Point、Size和Rectangle作为输入。您必须决定是否想要开启或关闭点，以及是否填充矩形。

完成绘图后，您应该调用一次Refresh来刷新屏幕。所有绘图都在内存中，需要将其推送到屏幕。

显示原始图像

SetByteMap函数允许您绘制任何内容，您只需提供原始缓冲区。大小为504字节，表示从右上角的列到下一行的8像素列。总共可用6个原始图像，每个84列。

以下是一个示例，说明您如何转换现有图像以提取原始数据，然后将它转换为C#数组以复制到您的代码中

using SixLabors.ImageSharp;
using SixLabors.ImageSharp.PixelFormats;
using SixLabors.ImageSharp.Processing;

var imageFilePath = args[0];
using var image = Image.Load<Rgba32>(imageFilePath);
image.Mutate(x => x.Resize(new Size(84, 48)));
image.Mutate(x => x.BlackWhite());

var colWhite = new Rgba32(255, 255, 255);
var width = 84;
var result = new byte[504];
for (var pos = 0; pos < result.Length; pos++)
{
    byte toStore = 0;
    for (int bit = 0; bit < 8; bit++)
    {
        var x = pos % width;
        var y = pos / width * 8 + bit;
        toStore = (byte)(toStore | ((image[x, y] == colWhite ? 0 : 1) << bit));
    }

    result[pos] = toStore;
}

var resultString = $"var bitmap = new byte[] {{{String.Join(",", result.Select(b => $"0x{b.ToString("X2")}"))}}}";
Console.WriteLine(resultString);
Console.ReadKey();

如果您想转换与84x48屏幕尺寸不同的现有图像，您必须使用ImageSharp将该图片调整大小，并将其转换为黑白

// Open an image and resize it
using var image = Image.Load<Rgba32>(imageFilePath);
bitmapLarge.Mutate(x => x.Resize(new Size(84, 48)));
bitmapLarge.Mutate(x => x.BlackWhite());
...

注意：您可能需要根据需要首先反转颜色。

此代码作为简单的C#控制台应用程序在Img2Pcd8544中提供，您可以使用以下命令执行它

Img2Pcd8544 <图像文件路径>

高级功能

您可以调整几个因素，如Bias、Temperature、Contrast和Brightness。示例将运行所有这些，以便您可以了解它们各自的影响。Bias会增加电压并使屏幕变暗。

一般来说，如果您处于正常条件下，建议将温度保持在0系数。正常条件下的默认值可以将其设置为4。

然后，您可以使用Contrast属性来调整对比度。通常，正常条件下值为0x30的是一个很好的值。

但是，可能需要根据您所处环境的光线和温度来调整这些值。

亮度

亮度控制PWM。如果没有传递PWM控制器，此设置对屏幕没有影响。亮度从0.0到0.1f。

lcd.BacklightBrightness = 0.2f;

反转颜色

支持反转模式，它只是反转屏幕颜色。因此，白色像素变成黑色，反之亦然

lcd.InvertedColors = true;

已启用

您可以使用Enabled属性完全打开或关闭屏幕

lcd.Enabled = true;