Cara Memakai Layar LCD I2C (16x2) dengan Arduino, ESP32, dan Pico

LCD 16x2, yang menampilkan 2 baris berisi 16 karakter, adalah layar paling umum di dunia Arduino. Layar ini dipakai untuk menampilkan hasil pengukuran seperti suhu dan jarak, menu, jam, dan skor permainan. Layarnya sendiri punya 16 pin dan butuh minimal 6 pin digital; modul I2C kecil yang disolder di belakangnya mengurangi kebutuhan itu menjadi hanya 2 kabel data. Di tulisan ini kamu akan melihat langkah demi langkah cara menghubungkan LCD I2C, mencari alamatnya, dan menampilkan apa pun yang kamu mau di layarnya.

Bagaimana cara kerja layar LCD?

Layar ini bekerja dengan chip driver bernama HD44780. Setiap karakter digambar dalam kotak kecil berukuran 5x8 piksel, dan di dalam chip ada tabel karakter bawaan berisi huruf, angka, dan beberapa simbol. Arduino hanya mengirim perintah seperti “tulis huruf ini di posisi ini”; mengubah huruf itu menjadi piksel adalah tugas layar. Lampu latar LED membuat teks tetap terbaca di tempat gelap, sedangkan lapisan kristal cair membentuk teks dengan menggelapkan piksel.

Apa itu I2C dan kenapa membuatnya lebih mudah?

I2C adalah cara beberapa perangkat berkomunikasi lewat dua kabel: SDA membawa data dan SCL membawa sinyal clock. Setiap perangkat punya alamat sendiri, dan Arduino memanggil perangkat yang diinginkan lewat alamat itu. Modul LCD biasanya memakai alamat 0x27 atau 0x3F. Modul jam (RTC), layar OLED, dan sensor seperti BME280 bisa berbagi dua kabel yang sama; selama alamatnya berbeda, semuanya bisa bekerja bersama.

Chip PCF8574 pada modul mengubah perintah yang datang lewat I2C menjadi 8 sinyal paralel yang dibutuhkan layar. Kamu bisa memakai layar tanpa modul I2C, tetapi kamu butuh 6 pin, sebuah potensiometer, dan banyak kabel. Modul ini menghemat pin dan membuat rangkaianmu tetap rapi.

Spesifikasi

Pengkabelan LCD I2C: Arduino, ESP32, dan Pico

Pengkabelannya sama, empat kabel di setiap board; yang berbeda hanya pin tempat SDA dan SCL berada. Untuk melihat pin I2C board-mu, cek alat Pinout.

Mencari alamat I2C: sketch scanner

Kalau kamu tidak yakin alamat layarmu, upload kode di bawah ini. Kode ini mencoba setiap alamat dari 1 sampai 126 dan menampilkan alamat setiap perangkat yang menjawab di Serial Monitor. Alamat ini akan kamu pakai ketika mengatur layar.

1#include <Wire.h>
2
3void setup() {
4  Wire.begin();
5  Serial.begin(9600);
6  Serial.println("I2C taranıyor / scanning...");
7  for (byte addr = 1; addr < 127; addr++) {
8    Wire.beginTransmission(addr);
9    if (Wire.endTransmission() == 0) {   // cihaz cevap verdi / device answered
10      Serial.print("Bulundu / found: 0x");
11      Serial.println(addr, HEX);
12    }
13  }
14}
15
16void loop() {
17}

Menginstal library dan menampilkan teks

Di Library Manager, cari LiquidCrystal I2C lalu instal library buatan Frank de Brabander. Kode di bawah menulis sapaan di baris pertama dan, di baris kedua, jumlah detik sejak Arduino mulai berjalan.

1#include <Wire.h>
2#include <LiquidCrystal_I2C.h>
3
4LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);  // adres, sütun, satır / address, columns, rows
5
6void setup() {
7  lcd.init();
8  lcd.backlight();               // arka ışığı aç / backlight on
9  lcd.setCursor(0, 0);           // sütun 0, satır 0 / column 0, row 0
10  lcd.print("Merhaba Dunya!");
11}
12
13void loop() {
14  lcd.setCursor(0, 1);           // ikinci satır / second row
15  lcd.print("Sure: ");
16  lcd.print(millis() / 1000);    // saniye / seconds
17  lcd.print(" sn   ");           // eski rakamları sil / clear old digits
18  delay(200);
19}

Perintah LCD yang paling berguna

Teks berjalan

Untuk menampilkan teks yang lebih panjang dari 16 karakter, kamu bisa menggeser tampilan. Kode di bawah menulis teks lalu menggesernya ke kiri setiap 300 milidetik, sehingga pesan panjang mengalir di layar seperti papan reklame.

1#include <Wire.h>
2#include <LiquidCrystal_I2C.h>
3
4LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);
5
6void setup() {
7  lcd.init();
8  lcd.backlight();
9  lcd.print("BlueGrays ile elektronik ogren");  // 16 karakterden uzun / longer than 16 chars
10}
11
12void loop() {
13  lcd.scrollDisplayLeft();   // bir adım sola / one step left
14  delay(300);
15}

Karakter kustom dan huruf khusus

Tabel karakter HD44780 tidak punya huruf beraksen seperti ş, ğ, ı, ö, ü, ç (atau é dan ñ); kalau kamu mencoba menampilkannya, yang muncul adalah simbol yang tidak bermakna. Solusinya adalah membuat sampai 8 karakter kustom berukuran 5x8 piksel. Setiap baris ditulis sebagai satu byte, dan bit yang bernilai 1 adalah piksel yang menyala. Contoh di bawah menggambar hati; dengan cara yang sama kamu bisa menggambar huruf beraksen apa pun.

1byte heart[8] = {
2  0b00000,
3  0b01010,
4  0b11111,
5  0b11111,
6  0b01110,
7  0b00100,
8  0b00000,
9  0b00000
10};
11
12// setup() içinde / inside setup()
13lcd.createChar(0, heart);   // 0. yuvaya kaydet / store in slot 0
14lcd.setCursor(15, 0);
15lcd.write(byte(0));         // kalbi göster / show the heart

LCD I2C dengan ESP32 dan Raspberry Pi Pico

Di ESP32, kode Arduino dan library yang sama tetap berfungsi; Wire.begin() secara bawaan memakai GPIO 21 (SDA) dan GPIO 22 (SCL). Kalau kamu ingin pin lain, tulis Wire.begin(SDA, SCL). Di Raspberry Pi Pico dengan MicroPython, salin dua file kecil bernama lcd_api.py dan pico_i2c_lcd.py ke Pico, lalu pakai seperti ini:

1from machine import I2C, Pin
2from pico_i2c_lcd import I2cLcd   # Pico'ya kopyalanan dosya / file copied to the Pico
3
4i2c = I2C(0, sda=Pin(4), scl=Pin(5), freq=400000)
5addr = i2c.scan()[0]              # ilk bulunan adres / first found address
6lcd = I2cLcd(i2c, addr, 2, 16)    # 2 satır, 16 sütun / 2 rows, 16 columns
7
8lcd.putstr("Merhaba Pico!")
9lcd.move_to(0, 1)                 # sütun 0, satır 1 / column 0, row 1
10lcd.putstr("BlueGrays")

Ide proyek dengan LCD I2C

• Termometer digital: tampilkan suhu dan kelembapan di layar; untuk bagian sensornya, lihat Sensor Suhu dan Kelembapan DHT11.
• Penampil jarak: tampilkan jarak yang diukur dengan HC-SR04 dalam sentimeter; detailnya ada di Sensor Jarak HC-SR04.
• Voltmeter digital: tampilkan tegangan yang kamu baca dari pin analog.
• Kunci berkode: tampilkan kode yang diketik di keypad sebagai tanda bintang.
• Sistem menu: berpindah antarpilihan di layar dengan potensiometer atau dua tombol.
• Game mini: buat karakter pelari yang digambar dengan karakter kustom menghindari rintangan.

Kesalahan umum dan cara mengatasinya

• Layar menyala tapi tidak ada teks: kontras belum diatur; putar trimpot.
• Kotak penuh di baris atas: layar mendapat daya tetapi belum dimulai; mungkin alamatnya salah, SDA dan SCL tertukar, atau lcd.init() tidak dipanggil.
• Alamat salah: kode menulis 0x27 padahal layarnya 0x3F; cari alamat sebenarnya dengan sketch scanner.
• Angka lama tertinggal: angka yang turun dari 100 ke 99 akan tampil sebagai 990; tulis beberapa spasi setelah angka. lcd.clear() juga bisa, tetapi lambat, dan layar akan berkedip kalau sering dipanggil di loop.
• Huruf beraksen rusak: huruf itu tidak ada di tabel layar; buat karakter kustom atau hindari huruf tersebut.
• Teks rusak secara acak: kabel yang panjang dan longgar atau komponen berisik seperti motor bisa mengganggu bus I2C; buat kabel tetap pendek dan beri daya motor dari catu daya terpisah.

Memasangkan layar dengan sensor adalah cara tercepat membuat proyek nyata pertamamu. Di aplikasi BlueGrays kamu akan menemukan puluhan proyek LCD I2C lengkap dengan skema rangkaian dan kode siap pakai, dan untuk mengubah nilai dengan kenop, Apa Itu Potensiometer? akan sangat membantu.