Ratgeber
Der Arduino gehört neben dem Raspberry Pi zu den bekanntesten Mikrocontrollern und Einplatinencomputern (Single Board Computer, SBC). Einfache Überwachungsaufgaben wie eine Lichtschranke zur Durchgangskontrolle lassen sich mit LEDs ohne angeschlossenen Computer realisieren. Für viele komplexere Anwendungen wie die Steuerung von Heizungen, Solaranlagen, Grills oder Sous-Vide-Garern wäre es praktisch, wenn der Arduino über ein eigenes Display verfügen würde, um Soll- und Messwerte, Menüs oder auch Grafiken anzuzeigen.
Die Lösung ist ein speziell auf die Arduino-Familie abgestimmtes Display, das Informationen direkt für den Benutzer darstellt. Das Display eröffnet Ihnen zahlreiche zusätzliche Einsatzmöglichkeiten. Die Auswahl an Displays ist riesig und reicht vom ultrakompakten Mini-LCD bis zum hochauflösenden TFT- oder E-Ink-Display.
In unserem Ratgeber erfahren Sie, wie mit dem Arduino Uno, Nano, Mega, Pro und ähnlichen Modellen ein Display ansteuern und worauf es bei der Display-Auswahl ankommt.
Die Arduino-Plattform wird aufgrund ihrer vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten, der einfachen Programmierung und der geringen Kosten häufig im privaten, kommerziellen und Bildungsbereich eingesetzt. Immer mehr Projekte beinhalten ein LCD Display zur Anzeige von Informationen anstelle der klassischen Kommunikation mit der Außenwelt über LEDs oder Summer.
Sobald blinkende oder dauerhaft leuchtende LEDs für die vorgesehene Anwendung nicht mehr ausreichen, empfiehlt es sich, das System um ein Display zu ergänzen. Der Bildschirm erweitert die Einsatzmöglichkeiten abseits des Computers und verbessert die Mobilität. Einige der Displays unterstützen sogar Eingaben oder Interaktionen durch Berührung, so dass die Projekte vollständig autonom betrieben werden können.
Ein einfaches Arduino LCD Display kann Buchstaben und Zahlen darstellen. Solche LCD Module sind platzsparend und eignen sich für Ausgaben mit begrenztem Umfang und geringer Komplexität. Größere Display-Module, teilweise mit Hintergrundbeleuchtung, arbeiten mehrzeilig oder können auf Pixelebene grafisch angesteuert werden. Sie bieten mehr Platz für die Ausgabe und ermöglichen dem Benutzer die gleichzeitige Anzeige und Überwachung verschiedener Werte.
Der Arduino-Mikrocontroller ist eine vielseitige Open-Source-Plattform, mit der Maker sowie Technik- und Elektronikinteressierte eigene Projekte realisieren können. Genereller Vorteil der Plattform ist das einfache Einlesen von Signalen über Sensoren oder Eingaben, deren Weiterverarbeitung und die Ansteuerung von Aktoren. Ein Arduino-System besteht im Kern aus dem Arduino-Board, das in verschiedenen Ausführungen erhältlich ist und über zahlreiche Ein- und Ausgänge verfügt. Auslesen lassen sich etwa Wärme-, Druck-, Licht- oder Feuchtigkeitssensoren und angesteuert werden können unter anderem Leuchtdioden, Relais, Motoren und eben digitale Displays.
Die Arduino Entwicklungsumgebung (Arduino IDE) zeichnet sich durch eine übersichtliche Programmieroberfläche aus, die sowohl für Einsteiger als auch für Fortgeschrittene geeignet ist. Entsprechend einfach und variabel können Sie Ihr neues Display in Ihre Projekte einbinden. Die Arduino-Community hat mittlerweile Tausende spannende Projekte entwickelt, die Sie kostenlos herunterladen und an die eigenen Bedürfnisse anpassen können.
In Unserem Onlineshop finden Sie Bildschirme für den Arduino in verschiedenen Größen und Auflösungen, so dass Sie für Ihren Einsatzzweck das passende auswählen können. Vom kleinen Text-LCD für wenige Zeichen und Zeilen bis zum vollwertigen HD-Touchscreen ist alles dabei. Es gibt drei Grundvarianten:
Display-only
Reine Anzeigemodule auf Basis von monochromen LEDs für textorientierte Ausgaben eignen sich für Projekte, bei denen einfach nur etwas ausgegeben werden soll.
Ein Großteil der Displays basiert auf LCD-Technologie, daneben gibt es OLED-Displays für kombinierte Text- und Grafikanzeigen, die auch Bilder darstellen können.
Keypad-Displays
Neben oder unter dem Anzeigemodul befinden sich Tasten, mit denen der Benutzer durch die Menüs des Arduino navigieren kann.
Üblich sind Steuertasten für oben, unten, links und rechts sowie zum Bestätigen von Eingaben. Mit den Navigationstasten lässt sich auf einfache Weise eine Benutzeroberfläche bedienen.
Touch-Display
LCD-Bildschirme und OLEDs mit Touchscreen-Funktion lassen sich bequem mit dem Finger bedienen und sind praktisch für Infotainment-Anwendungen oder Standalone-Lösungen im Bereich IoT. Damit steuern Sie Ihr Arduino-System wie ein Tablet. Bei der Programmierung bieten Module mit Touchscreen die Möglichkeit, ein intuitives Interface über grafische Buttons und Schieberegler bereitzustellen.
Tipp: Neben den klassischen rechteckigen Modulen gibt es für den Arduino auch runde Anzeigeelemente. Diese sind als Zeiger beispielsweise in Fahrzeuginstrumenten oder in Uhren von Vorteil. Die runde Form eignet sich sehr gut, um analoge Anzeigen nachzubilden.
Display-Größe in Zoll
Je nach Modell wird entweder die Bildschirmdiagonale in Zoll oder die Abmessungen (Höhe x Breite) in Zentimetern angegeben.
Beachten Sie auch die maximale Anzahl der Zeilen, die das LCD anzeigen kann.
Berücksichtigen Sie bei einem Modul, dass nur Zeichen ausgibt, die maximale Anzahl an Zeichen pro Zeile und insgesamt.
Display-Auflösung
Die Auflösung in Pixel gibt an, wie viele Bildpunkte adressiert werden können.
Niedrig auflösende Displays sind für viele Projekte eine gute Lösung, wenn etwa die Ausgabe von Statusmeldungen oder Messwerten im Vordergrund steht.
Hochauflösende Displays mit mehr Pixel spielen ihre Stärken aus, wenn es um die detaillierte Darstellung von Informationen geht.
Kompatibilität
Prüfen Sie, ob das Modell mit Ihrem System kompatibel ist. An welchen Arduino-Modellen Sie Ihr neues Display verwenden können, hängt von der in der Produktbeschreibung angegebenen Kompatibilität ab. Achten Sie auf unterstützte Typenbezeichnungen wie Arduino Uno, Arduino Due und Arduino Mega. Viele LCD Displays für die Arduino-Familie sind auch mit dem Raspberry Pi kompatibel (siehe Modellbezeichnungen).
Farbtiefe
Ob die Darstellung monochrom oder farbig erfolgt, hängt von der verwendeten Displaytechnologie ab. Bei Farbdisplays kommt es auf die spezifizierte Farbtiefe und eine eventuell vorhandene Kontrast- und Helligkeitseinstellung an.
Aktualisierungs- / Bildwiederholfrequenz
Die in Millisekunden (ms) angegebene Aktualisierungsrate gibt an, wie schnell die Anzeige auf Signaländerungen reagiert. Faustregel: Je kürzer die Bildwiederholfrequenz, desto flüssiger die Darstellung.
Hintergrundbeleuchtung
Eine LED-Hintergrundbeleuchtung verbessert die Lesbarkeit bei schlechten Lichtverhältnissen.
Achten Sie auf die Hintergrundbeleuchtung.
Je nach Display-Modell erfolgt der Anschluss an das Arduino-Board mittels I2C oder SPI über Stiftkontakte, Folienleiter, Adapter oder die Kontaktpins auf einer Zwischenplatine. Für die Schaltung müssen Sie bestimmte Pins verwenden, darunter GND und VCC für die Spannungsversorgung. Handbücher bieten üblicherweise eine Schaltungsübersicht, aus der hervorgeht, was mit was verbunden werden muss.
Wer sich für ein I2C-Modell entscheidet, also ein Board mit aufgelötetem oder zumindest mitgeliefertem I2C-Kommunikationsadapter, spart sich viel Arbeit: Die I2C-Schnittstelle beschränkt die benötigten Pins auf ein Minimum. Mit I2C ist die Verkabelung komfortabler als bei einem LCD Display ohne I2C. Weitere standardisierte Anschlussmöglichkeiten bieten Displays mit USB- oder HDMI-Schnittstelle.
Tipp: Ein LCD-Shield ist ein Bildschirmmodul, das Pin-kompatibel zum jeweiligen Arduino-Board ist. Das Shield wird einfach auf den Controller aufgesteckt. Ein RN-Adapter (RN-Controller oder einfach RN) erlaubt es, Standard-LCDs anzuschließen.
Nachdem Sie Ihr neues Arduino LCD Display angeschlossen haben, können Sie mit der Programmierung der Bildschirmausgabe beginnen.
Im Lieferumfang enthaltene oder über einen Link herunterladbare Beispielbibliotheken liefern Ihnen den entsprechenden Quellcode, den Sie nur noch auf Ihren Arduino übertragen müssen.
Für die ersten Schritte genügt es, die Codebeispiele auf den Arduino zu kopieren. Sie lassen sich dann leicht an die eigenen Bedürfnisse anpassen.
