使用诺基亚Nokia5110做树莓派的显示屏

2018-09-20 17:10 阅读 3535

树莓派是一个嵌入式的设备，在很多时候一般不需要屏幕显示的，基本都是后台运行一些程序。但有时候需要简单显示一些数值(比如显示，树莓派IP地址，CPU和内存使用率，当前的日期时间等)，还是需要显示屏的。虽然树莓派有HDMI接口，但是为了显示几个数据而连接一个HDMI显示器当然非常不方便也不好用。于是我们可以把废旧的手机显示屏，比如采用SPI通讯协议的诺基亚Nokia5110的显示屏拆下来连接树莓派的GPIO接口上做简单的数据显示和人机交互。如果结合树莓派连上DS1805温度采集就能当一个电子温度计来使用了，但这次我们主要讲显示屏。温度的显示，可以关注我们牛人技术下次会讲到。

Nokia5110显示屏引脚的定义以及和树莓派GPIO连接的方法

诺基亚的这块屏幕是款简单的8针脚，黑白显示屏幕，并且一个屏可显示多行，然后我们使用的是PCD8544驱动。

RST:外部复位引脚

CE：显示屏使能引脚

DC：数据/命令引脚

Din：串行数据输入端

CLK：串行时钟输入端

Vcc：电源引脚

BL： 亮度调节

Gnd：地

RST——GPIO 21 外部复位引脚

CE——GPIO 22 显示屏使能引脚

DC——GPIO 23 数据/命令引脚

Din——GPIO 24 串行数据输入端

CLK——GPIO 25 串行时钟输入端

Vcc——GPIO 28 电源引脚

BL——GPIO 29 亮度调节

Gnd——GPIO 0V 接地线负

这里完成硬件的连接，就可以开始安装相关的软件了。

下载安装wiring pi模块(如果是C语言控制)

我们进入树莓派的home目录，并从git上下载开源代码，然后进行编译安装。

cd /home/

git clone git://git.drogon.net/wiringPi

cd wiringPi

./build

cd /home/查看是否下载和编译成功

完成安装后为后续5110提供运行环境

编写PYTHON显示测试代码

# coding:utf-8#这里要用utf8文本编辑器编辑，否则PY脚本无法运行。

import time  #增加时钟模块

import requests

from math import fabs

from base64 import b64encode

class RaspberryMonitorNetSpeed:

url = 'http://192.168.1.1/update.cgi?output=netdev'

headers = {

'Accept': 'text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8',

'Accept-Encoding': 'gzip, deflate',

'Accept-Language': 'zh-CN,zh;q=0.9,en;q=0.8',

'Cache-Control': 'max-age=0',

# 'Connection':'keep-alive',

'Connection': 'close',

'Cookie': 'n56u_cookie_bw_rt_tab=WAN',

'Host': '192.168.123.1',

'Upgrade-Insecure-Requests': '1',

'User-Agent': 'Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/64.0.3282.186 Safari/537.36',

}

last_time = 0

last_rbytes = 0

last_tbytes = 0

#构造函数初始化用户和密码等信息

def __init__(self, username, passwd):

self.headers['Authorization'] = 'Basic '+b64encode((username+':'+passwd).encode()).decode()

data = self.__get_wan_rx_and_tx()

self.last_rbytes = data[0]

self.last_tbytes = data[1]

self.last_time = data[2]

def set_auth(self, username, passwd):

self.headers['Authorization'] = 'Basic '+b64encode((username+':'+passwd).encode()).decode()

def __get_wan_rx_and_tx(self):

text = requests.get(self.url, headers=self.headers).text

try:

rx = int(text.split(',')[25].lstrip('rx:').strip(), 16)

tx = int(text.split(',')[26].lstrip('tx:').rstrip('}\n').strip(), 16)

new_time = time.time()

except (IndexError, ValueError, TypeError):

return False

return [rx, tx, new_time]

def __bytes_to_humanspeed(self, B):

absval = fabs(B) / 1024

megabyte = 1024

gigabyte = megabyte * 1024

terabyte = gigabyte * 1024

# petabyte = terabyte * 1024

if absval < megabyte:

return str(round(absval, 2)) + ' KB/s'

elif absval < gigabyte:

return str(round(absval / megabyte, 2)) + ' M/s'

else:

return str(round(absval / gigabyte, 2)) + ' G/s'

def get_human_speed(self):

data = self.__get_wan_rx_and_tx()

if data:

down_speed = 0

up_speed = 0

try:

down_speed = self.__bytes_to_humanspeed((data[0] - self.last_rbytes) / (data[2] - self.last_time))#返回下载速度信息

up_speed = self.__bytes_to_humanspeed((data[1] - self.last_tbytes) / (data[2] - self.last_time))#上传速度信息

except ZeroDivisionError:

pass

self.last_rbytes = data[0]

self.last_tbytes = data[1]

self.last_time = data[2]

return down_speed, up_speed

def get_bits_speed(self):

data = self.__get_wan_rx_and_tx()

if data:

down_speed = self.__bytes_to_bitrate((data[0] - self.last_rbytes) / (data[2] - self.last_time))

up_speed = self.__bytes_to_bitrate((data[1] - self.last_tbytes) / (data[2] - self.last_time))

self.last_rbytes = data[0]

self.last_tbytes = data[1]

self.last_time = data[2]

return down_speed, up_speed

def __bytes_to_bitrate(self, B):

bits = B * 8

absval = fabs(bits)

kilobit = 1000

megabit = kilobit * 1000

gigabit = megabit * 1000

if absval < megabit:

return str(round(bits / kilobit, 2)) + ' Kbps'

elif absval < gigabit:

return str(round(bits / megabit, 2)) + ' Mbps'

else:

return str(round(bits / gigabit, 2)) + ' Gbps'

#这里是主入口函数，初始化LCD1602等信息

if __name__ == '__main__':

from lcd1602 import LCD1602

a = RaspberryMonitorNetSpeed('username', 'password')

lcd = LCD1602()

#不停的循环显示

while True:

tmp = a.get_human_speed()

lcd.lcd_string('u:' + tmp[1], lcd.LCD_LINE_1)

lcd.lcd_string('d:' + tmp[0], lcd.LCD_LINE_2)

time.sleep(2)

把上面的代码保存到/home目录下的test01.py并且使用chmod 777 命令增加执行权限，然后我们就可以使用命令来运行这个PYTHON脚步了。如果一切正常的话，你就能看到树莓派的网卡上的数据实时传输信息。需要注意的是，这里我们需要用到python3的一些外部库文件，比如Adafruit_GPIO，requests，Adafruit_DHT等等。

总结

总体来将使用诺基亚Nokia5110来作为树莓派的显示屏的操作还是有点难度和风险的，首先在连接树莓派GPIO和5110的针脚时候就千万要注意别连接出错。在加电前一定要梳理清楚是否连接正确否则怕容易烧坏机器。其次在安装一些驱动模块的时候，要注意兼容性的问题。

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