树莓派 - JS 驱动 LCD1602

二月 03, 2021 2608

树莓派使用 johnny-five.js 库驱动 LCD1602 输出文字。

<封面摄于浙江·安吉的凤凰山，大一在这些玩了半年树莓派，现在用树莓派来写毕设，不忘初心，笑。>

最近想用树莓派驱动 IoT 写个毕设，经过一番调研选择了 Johnny-Five 库，咱前端人必须用 JS 干啥都行。开始前先驱动个 LCD1602 试试。 LCD1602 我选择的是 I2C 驱动的，既省线，又不用拖个面包板。

安装 Node.js

这里我们选择用 nvm 安装，执行以下命令：

$ curl -o- https://raw.githubusercontent.com/nvm-sh/nvm/v0.37.2/install.sh | bash  # 安装 nvm
$ source ~/.bashrc  # 刷新 bash 命令
$ nvm install node  # 安装最新 Node.js

执行一下 node -v 和 npm --version 查看是否安装成功。

编译 pigpio

Johnny-Five 依赖于 pigpio，但是 Johnny-Five 库中集成的 pigpio 版本太老，不支持 64 位的系统，使用我们需要手动编译最新版本的 pigpio。

$ git clone https://github.com/joan2937/pigpio.git  # 下载最新版
$ unzip pigpio-master.zip  # 解压
$ cd pigpio-master  # 进入目录
$ make  # 编译
$ make install # 安装

安装 Johnny-Five

Johnny-Five 需要两个 JS 依赖，johnny-five.js 和 raspi-io.js。

$ mkdir exp && cd exp  # 新建项目
$ npm init # 初始化
$ npm i johnny-five raspi-io --save
$ nano index.js

输入以下内容并保存：

const { RaspiIO } = require("raspi-io");
const five = require("johnny-five");

const board = new five.Board({
  io: new RaspiIO()
});

board.on("ready", function() {
  const lcd = new five.LCD({ 
  controller: "PCF8574T"  // 板子的型号
});
  lcd.print("Hello, World");
});

请查看板子背部芯片上刻着的型号正确填写，PCF8574、PCF8574A、PCF8574T、PCF8574AT。

Johnny-Five 有个坑，会导致文字无法正确输出只会输出一个个方块，需要修复一下，详见：Raspberry and I2C LCD1602 with PCF8574T controller does not show text but only squares

cd 到 node_modules/johnny-five/lib/lcd.js，将 this.io.i2cWrite(this.address, this.memory); 改成 this.io.i2cWrite(this.address, [this.memory]);，保存即可。

运行

接线

LCD1602 有四根引脚，按如关联方式接入树莓派：

LCD 树莓派 备注
GND 6 接地
VCC 4 电源（5v or 3.3v）
SDA 3 数据信号
SCL 5 控制信号

连接完成后命令行输入 sudo raspi-config，Interface Options => I2C，启动 I2C 并重启。

重启后命令行输入 i2cdetect -y -r 1，若显示如下则说明 I2C 连接成功。

     0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f
00:          -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 
10: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 
20: -- -- -- -- -- -- -- 27 -- -- -- -- -- -- -- -- 
30: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 
40: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 
50: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 
60: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 
70: -- -- -- -- -- -- -- --

运行

输入 sudo node index.js 运行程序即可看到 LCD 输出了字符。

输出字符

这里只是简单的做了个输出示范，开发中对应的 API 可以查看官方文档。

Johnny-Five 这个库还是挺厉害的，基本可以无脑驱动周边常用的元器件，python 能干的事儿，咱 JS 肯定要更优雅。也可以尝试一下 Cylon.js 这个库，博主试了一下有坑，对新版系统支持不好。

踩坑指北

记录一下踩过的坑：

  1. pigpio 需要手动编译最新版本，否则无法驱动 64 位系统。
  2. Johnny-Five 需要修改源码，否则会导致输出不正确。
  3. 板子型号确认正确。
  4. 运行程序需要 root 权限，请跟 sudo 命令。
  5. 运行程序后可能板子上啥也没有，试着拨一下板子背部的旋钮调节一下亮度。
    （博主调了一天源码没输出，就差给作者打电话了，晚上发现原来板子亮度没开，吐了……）
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