Rozšiřující deska pro Raspberry Pi

Návod

Připojení displeje

Tato funkce vycházela z článku o řízení displeje přes I2C.

Protože existuje mnoho různých displejů, které je možné k RasPi připojit mnoha různými způsoby, snažil jsem se na expanzní desce vytvořit velice univerzální připojovací interfejs.

Základem je polovina expanderu MCP23017. 6 bitů jeho portu "GPA" je vyvedeno na 16-pinový konektor.
Dalším bitem z tohoto expanderu je možné přes tranzistor ovládat podsvět displeje (v režimu zhasnout / rozsvítit). O podsvětu se podrobněji rozepíšu níže.
Poslední bit (GPA7) je nevyužitý (rezervní).

Na konektor je vyveden výstup z napěťového děliče (tvořeného trimrem PP1). 
Tento signál se u některých displejů používá na nastavení kontrastu.

Na 16-pinovém konektoru je dostupné i napájecí napětí +5V a GND.

Některé displeje jsou ovládané I2C sběrnicí, nebo jiným druhem sériové komunikace. Pro ten případ je možné na konektor přivést další 4 libovolné signály pomocí propojek na kolíky P38, P39, P40 a P41.

Podsvět je zapojen přes spínací tranzistor.
Na kolektoru tranzistoru je odpor R26, který omezuje proud do podsvětu. Některé displeje mají ten odpor už v sobě - v tom případě se místo odporu osadí propojka 0R. 

Odpor R29 v bázi tranzistoru se neosazuje a je použit jen pro případnou náhradu NPN tranzistoru FETem.

R28 omezuje proud do báze a jeho hodnota je řádově kiloohmy (při testech jsem používal 4k7)

Podsvět je možné řídit dvěma způsoby:

1) Jednoduché zhasnout / rozsvítit pomocí GPA6.
   V tom případě se osadí R27 zkratovací propojkou 0R.

2) PWM - plynulá změna jasu podsvětu
   V tom případě se R27 neosadí a přes kolík P35 se přivede na vstup tranzistoru signál z jednoho z kanálů obvodu PCA9685 

V případě, že by bylo potřeba do displeje přivést všech 8 datových bitů z expanderu, provede se to tak, že se neosadí odpor R27 (řízení podsvětu se pak provádí přes kolík P35). Tím se uvolní GPA6.
Pomocí propojek mezi kolíky P36-P38 a P37-P39 se pak i nezapojené GPA6 a GPA7 dostanou do konektoru displeje.
Na řídící signály pak zbydou kolíky P40 a P41.

Testování jsem prováděl s nejjednodušším displejem 16x2 znaky.

Ukázkový program: displej.py

Zobrazení znaků a  řízení podsvětu pomocí PWM