¿Cómo puedo conectar un LCD basado en HD44780?

Ampliando esta pregunta . Estoy viendo algunas formas diferentes de conectar un HD44780 a los pines GPIO y las diversas compensaciones.

Aquí está mi "reloj mundial" corriendo un RPi usando I²C

Hasta ahora, tengo uno funcionando con 6 pines GPIO similares al tutorial de Adafruit y una versión I²C con un MCP23017

Otras ideas que me gustaría poner a trabajar son:

• utilizando un CD4094

La versión de 6 pines GPIO es simple, pero utiliza 6 pines GPIO valiosos.
La versión CD4094 es muy económica y solo necesita 2 pines GPIO.
La versión I²C es solo un poco más cara, pero puede ejecutar hasta 6 pantallas con un solo MCP23017 y compartir el I²C con otros dispositivos

¿Alguien puede pensar en otras opciones para probar?

6 pines GPIO

Aquí está el código que estoy usando actualmente. Hasta ahora solo GPIO está funcionando. Mire la test_gpiofunción para ver / cambiar qué pines GPIO están conectados a qué pines en el módulo LCD.

import time
import RPi.GPIO as GPIO

class LCD_GPIO(object):
    # Timing constants
    E_PULSE = 0.00005
    E_DELAY = 0.00005
    def __init__(self, RS, E, D4, D5, D6, D7):
        self.RS = RS
        self.E = E
        self.D4 = D4
        self.D5 = D5
        self.D6 = D6
        self.D7 = D7

        GPIO.setmode(GPIO.BCM)        # Use BCM GPIO numbers
        GPIO.setup(self.E, GPIO.OUT)  # E
        GPIO.setup(self.RS, GPIO.OUT) # RS
        GPIO.setup(self.D4, GPIO.OUT) # DB4
        GPIO.setup(self.D5, GPIO.OUT) # DB5
        GPIO.setup(self.D6, GPIO.OUT) # DB6
        GPIO.setup(self.D7, GPIO.OUT) # DB7

    def lcd_byte(self, data, mode):
        GPIO.output(self.RS, mode)

        for bits in (data>>4, data):
            GPIO.output(self.D4, bits&0x01)
            GPIO.output(self.D5, bits&0x02)
            GPIO.output(self.D6, bits&0x04)
            GPIO.output(self.D7, bits&0x08)

            # Toggle E
            time.sleep(self.E_DELAY)
            GPIO.output(self.E, True)
            time.sleep(self.E_PULSE)
            GPIO.output(self.E, False)
            time.sleep(self.E_DELAY)


class LCD_23017(object):
    pass

class LCD_4094(object):
    pass    

class HD47780(object):
    LCD_CHR = True
    LCD_CMD = False
    # Base addresses for lines on a 20x4 display
    LCD_BASE = 0x80, 0xC0, 0x94, 0xD4

    def __init__(self, driver, rows=2, width=16):
        self.rows = rows
        self.width = width
        self.driver = driver
        self.lcd_init()

    def lcd_init(self):
        # Initialise display
        lcd_byte = self.driver.lcd_byte
        for i in 0x33, 0x32, 0x28, 0x0C, 0x06, 0x01:
            lcd_byte(i, self.LCD_CMD)


    def lcd_string(self, message):
        # Send string to display
        lcd_byte = self.driver.lcd_byte
        lcd_byte(self.LCD_BASE[0], self.LCD_CMD)
        for i in bytearray(message.ljust(self.width)):
            lcd_byte(i, self.LCD_CHR)

def test_gpio():
    driver = LCD_GPIO(RS=7, E=8, D4=25, D5=24, D6=23, D7=18)
    lcd = HD47780(driver=driver, rows=4, width=20)
    lcd.lcd_string("Welcome gnibbler")


def main():
    test_gpio()

if __name__ == "__main__":
    main()

I²C

Conectarlo es bastante sencillo. El pin de contraste (V _O ) de las pantallas particulares que estoy usando necesita estar conectado a tierra. Por lo general, lo conectaría a un potenciómetro para establecer el voltaje entre V _SS y V _CC

Mis pantallas no tienen luz de fondo, por lo que no las he conectado para reducir el desorden en el esquema. Si el suyo tiene una luz de fondo, por supuesto, debe conectarla de la manera habitual

Puede conectar hasta 3 pantallas en paralelo a cada puerto del MCP23017. La única diferencia es que el pin de activación de cada pantalla debe conectarse a un pin separado (GPB1-GPB3)

#!/usr/bin/env python
"""World Clock Demo
   It should be fairly obvious how to change this code to work for other timezones"""
import time

class LCD_23017(object):
    # Timing constants
    E_PULSE = 0.00005
    E_DELAY = 0.00005
    def __init__(self, bus, addr, port, rs, en):
        self.bus = bus
        self.addr = addr
        self.rs = rs
        self.en = en

        self.DIRECTION = 0x00 if port == 'A' else 0x01
        self.DATA = 0x12 if port == 'A' else 0x13

        self.bus.write_byte_data(addr, self.DIRECTION, 0x00)

    def lcd_byte(self, data, rs):
        rs <<= self.rs
        en = 1 << self.en
        for nybble in (data&0xf0, data<<4):
            self.bus.write_byte_data(self.addr, self.DATA, nybble | rs)
            time.sleep(self.E_DELAY)
            self.bus.write_byte_data(self.addr, self.DATA, nybble | rs | en)
            time.sleep(self.E_PULSE)
            self.bus.write_byte_data(self.addr, self.DATA, nybble | rs)


class HD47780(object):
    LCD_CHR = True
    LCD_CMD = False
    # Base addresses for lines on a 20x4 display
    LCD_BASE = 0x80, 0xC0, 0x94, 0xD4

    def __init__(self, driver, rows=2, width=16):
        self.rows = rows
        self.width = width
        self.driver = driver
        self.lcd_init()

    def lcd_init(self):
        # Initialise display
        lcd_byte = self.driver.lcd_byte
        for i in 0x33, 0x32, 0x28, 0x0C, 0x06, 0x01:
            lcd_byte(i, self.LCD_CMD)

    def lcd_string(self, message, line=0):
        # Send string to display
        lcd_byte = self.driver.lcd_byte
        lcd_byte(self.LCD_BASE[line], self.LCD_CMD)
        for i in bytearray(message.ljust(self.width)):
            lcd_byte(i, self.LCD_CHR)


def test_i2c():
    from datetime import datetime
    import pytz
    import smbus

    ## For Rev1.0 Raspberry Pi
    driver1 = LCD_23017(bus=smbus.SMBus(0), addr=0x27, port='B', rs=0, en=1)
    driver2 = LCD_23017(bus=smbus.SMBus(0), addr=0x27, port='B', rs=0, en=2)
    driver3 = LCD_23017(bus=smbus.SMBus(0), addr=0x27, port='B', rs=0, en=3)

    ## For Rev2.0 Raspberry Pi
    #driver1 = LCD_23017(bus=smbus.SMBus(1), addr=0x27, port='B', rs=0, en=1)
    #driver2 = LCD_23017(bus=smbus.SMBus(1), addr=0x27, port='B', rs=0, en=2)
    #driver3 = LCD_23017(bus=smbus.SMBus(1), addr=0x27, port='B', rs=0, en=3)


    lcd1 = HD47780(driver=driver1, rows=2, width=16)
    lcd2 = HD47780(driver=driver2, rows=2, width=16)
    lcd3 = HD47780(driver=driver3, rows=2, width=16)
    lcd1.lcd_string("    New York")
    lcd2.lcd_string("     London")
    lcd3.lcd_string("    Melbourne")
    new_york_tz = pytz.timezone("America/New_York")
    london_tz = pytz.timezone("Europe/London")
    melbourne_tz = pytz.timezone("Australia/Melbourne")
    while True:
        time.sleep(1-time.time()%1)  # Wait until the next second
        lcd1.lcd_string(datetime.now(new_york_tz).ctime()[3:], line=1)
        lcd2.lcd_string(datetime.now(london_tz).ctime()[3:], line=1)
        lcd3.lcd_string(datetime.now(melbourne_tz).ctime()[3:], line=1)

def main():
    test_i2c()

if __name__ == "__main__":
    main()