Nel panorama dei progetti basati su Arduino, l’impiego dei display LCD rappresenta una soluzione ampiamente diffusa per la visualizzazione di dati, messaggi e semplici interfacce utente. Le modalità di collegamento del display influenzano in modo diretto sia il cablaggio hardware sia le tecniche di programmazione adottate nello sketch. L’analisi, pubblicata sul numero 289 di Elettronica In, si concentra sulle due principali modalità di connessione: parallela e seriale tramite protocollo I2C.
Il collegamento in modalità parallela utilizza display LCD dotati di 16 pin, tipicamente nei modelli 16×2 basati sul controller Hitachi HD44780. Questo driver, considerato uno standard di fatto, gestisce la comunicazione tra la scheda Arduino e il display, occupandosi dell’invio dei comandi e dei dati necessari alla visualizzazione dei caratteri. I pin coinvolti includono alimentazione, regolazione del contrasto, selezione dei registri, direzione di trasferimento dei dati, abilitazione del display, linee dati e connessioni per la retroilluminazione. A causa dell’elevato numero di collegamenti richiesti, questa modalità comporta un cablaggio più complesso e un utilizzo significativo dei pin della scheda, rendendo difficile la gestione di più display se non con modelli come Arduino Mega o tramite shield dedicate.
Le shield LCD rappresentano una soluzione pratica per semplificare il collegamento, integrando il display direttamente sulla scheda Arduino. Queste includono un trimmer per la regolazione del contrasto e una serie di pulsanti che consentono l’interazione con menu e interfacce. I pulsanti condividono un singolo ingresso analogico grazie a una rete di resistori che genera valori di tensione differenti in base al tasto premuto, permettendo allo sketch di identificarne lo stato.
La modalità seriale sfrutta invece il protocollo di comunicazione sincrono I2C, che utilizza soltanto due linee di segnale, SDA e SCL, oltre all’alimentazione. In questa configurazione Arduino opera come master, mentre il display LCD è lo slave. Il protocollo prevede un sistema di indirizzamento a 7 bit e consente la connessione di più dispositivi sullo stesso bus, entro i limiti imposti dalla capacità elettrica complessiva. I display LCD I2C integrano un modulo basato su chip come PCF8574 o PCF8574A, che funge da espansore di ingressi e uscite digitali. Il modulo include la regolazione del contrasto e ponticelli per la gestione della retroilluminazione, oltre a connessioni per la configurazione dell’indirizzo I2C.
Dal punto di vista software, l’IDE di Arduino mette a disposizione librerie dedicate per entrambe le modalità. La libreria LiquidCrystal è utilizzata per il collegamento parallelo, mentre LiquidCrystal_I2C gestisce la comunicazione seriale. Un esempio di sketch mostra come inizializzare e pilotare simultaneamente due display, uno per ciascuna modalità, scrivendo un testo sulla prima riga e visualizzando il tempo trascorso dal reset sulla seconda. Le due librerie condividono numerosi metodi comuni, come la gestione del cursore, la scrittura dei caratteri, lo scorrimento del testo e il controllo della visualizzazione.
La scelta tra collegamento parallelo e seriale dipende quindi dalle esigenze del progetto. La modalità I2C è generalmente preferita nei progetti amatoriali per la semplicità del cablaggio, mentre il collegamento parallelo trova applicazione quando la velocità di aggiornamento del display è un requisito fondamentale.
