当前位置：首页 > news >正文

手把手教你用Arduino和U8g2库点亮LCD12864屏幕（ST7920芯片版）

news 2026/4/24 20:23:08

手把手教你用Arduino和U8g2库点亮LCD12864屏幕（ST7920芯片版）

当第一次拿到LCD12864液晶屏时，许多创客都会被它那128x64像素的显示能力所吸引。这块看似简单的屏幕，却能承载从文本到图形的丰富信息。本文将带你从零开始，用Arduino和强大的U8g2库，一步步点亮这块基于ST7920控制芯片的显示屏。

1. 硬件准备与连接

在开始编程前，正确的硬件连接是成功的第一步。ST7920芯片的LCD12864模块通常有20个引脚，但实际使用中我们只需要关注其中关键的几个：

必备材料清单：

Arduino开发板（UNO或Nano最常见）
LCD12864显示屏（ST7920芯片）
杜邦线若干（建议使用不同颜色区分）
10KΩ电位器（用于对比度调节）
面包板（可选，方便接线）

连接电路时，最让新手困惑的往往是引脚定义。以下是经过验证的标准接法：

LCD引脚	功能说明	Arduino连接	备注
VSS	电源地	GND	必须可靠接地
VDD	电源正极	5V	切勿接3.3V
RS(CS)	片选信号	D2	可自定义其他数字引脚
RW(SID)	数据信号	D3	相当于SPI的MOSI
E(SCLK)	时钟信号	D4	相当于SPI的SCK
PSB	模式选择	GND	接地选择串行模式
RST	复位信号	RESET	或接Arduino的RESET
VO	对比度调节	电位器中间脚	两端接VDD和VSS

注意：不同厂家的LCD模块引脚标注可能略有差异，遇到显示问题时首先检查接线是否正确。我曾遇到过标注为"SDA"/"SCL"的模块，实际仍需按SPI方式连接。

2. U8g2库的安装与配置

U8g2库之所以成为驱动单色显示屏的首选，在于它惊人的兼容性——支持超过200种显示控制器。安装过程简单却至关重要：

打开Arduino IDE，点击"工具"→"管理库"
在搜索框输入"U8g2"
选择Oliver Kraus开发的版本（当前最新为2.32.x）
点击"安装"按钮

若网络环境导致安装失败，可手动下载ZIP包：

# 获取最新U8g2库 wget https://github.com/olikraus/u8g2/archive/master.zip

然后在IDE中选择"项目"→"加载库"→"添加.ZIP库"。

库初始化代码详解：

#include <U8g2lib.h> // 软件SPI方式初始化 U8G2_ST7920_128X64_F_SW_SPI u8g2( U8G2_R0, // 显示旋转方向 /* clock=*/ 4, // SCK引脚(D4) /* data=*/ 3, // MOSI引脚(D3) /* cs=*/ 2 // CS片选引脚(D2) );

硬件SPI版本性能更优（需使用特定引脚）：

// 硬件SPI初始化（UNO的SCK=13, MOSI=11） U8G2_ST7920_128X64_F_HW_SPI u8g2( U8G2_R0, /* cs=*/ 2, /* dc=*/ U8X8_PIN_NONE, /* reset=*/ U8X8_PIN_NONE );

3. 基础显示功能实现

成功初始化后，让我们从最简单的"Hello World"开始，逐步探索U8g2的强大功能。

3.1 文本显示核心代码

void setup() { u8g2.begin(); // 初始化显示 } void loop() { u8g2.firstPage(); do { // 设置字体（高度8像素） u8g2.setFont(u8g2_font_ncenB08_tr); // 在(0,24)坐标显示文本 u8g2.drawStr(0, 24, "Hello Maker!"); } while (u8g2.nextPage()); delay(1000); }

关键点解析：

firstPage()和nextPage()构成了U8g2特有的页面缓冲机制
坐标系统原点(0,0)位于屏幕左上角
字体高度决定Y坐标取值（如8pt字体至少需要Y≥8）

3.2 字体与排版进阶

U8g2内置了丰富字体，查看所有可用字体：

// 在setup()中添加 Serial.begin(9600); for (const char **f = u8g2_fonts; *f; f++) { Serial.println(*f); }

常用字体组合推荐：

字体名称	特点	适用场景
u8g2_font_6x10_tr	小字号，清晰	多行文本
u8g2_font_unifont_t_chinese	中文字库	中文显示
u8g2_font_inb24_mf	大号数字	数值突出显示
u8g2_font_7x14B_tf	加粗英文	标题文字

动态变量显示示例：

int counter = 0; void loop() { u8g2.firstPage(); do { u8g2.setFont(u8g2_font_7x14B_tf); u8g2.setCursor(0, 20); u8g2.print("Count:"); u8g2.setFont(u8g2_font_inb24_mf); u8g2.setCursor(40, 50); u8g2.print(counter++); } while (u8g2.nextPage()); delay(500); }

4. 图形绘制与高级应用

除了文本，U8g2的图形功能同样强大。让我们实现一个动态进度条：

4.1 基础图形元素

// 绘制矩形进度条框架 u8g2.drawFrame(10, 20, 100, 10); // 填充进度（0-100范围） int progress = 50; u8g2.drawBox(10, 20, progress, 10); // 绘制分隔线 for (int i=0; i<=10; i++) { u8g2.drawVLine(10+i*10, 20, 10); }

4.2 复合图形示例：简易UI

void drawUI() { // 顶部标题栏 u8g2.drawBox(0, 0, 128, 12); u8g2.setFontMode(1); // 透明字体 u8g2.setDrawColor(0); // 白色绘制 u8g2.setFont(u8g2_font_7x14B_tf); u8g2.drawStr(5, 10, "System Monitor"); // 恢复默认绘制颜色 u8g2.setDrawColor(1); // CPU使用率指示器 u8g2.drawFrame(10, 20, 108, 8); u8g2.drawBox(10, 20, random(10,100), 8); // 温度显示 u8g2.setFont(u8g2_font_6x10_tr); u8g2.drawStr(10, 40, "Temp:"); u8g2.setCursor(50, 40); u8g2.print(random(20,30)); u8g2.print("°C"); }

5. 常见问题排查

遇到显示异常时，可按照以下步骤排查：

屏幕无任何显示
- 检查VDD和VSS是否接反
- 测量VO引脚电压（正常应为0.5-1V）
- 尝试调节电位器改变对比度
显示乱码或条纹
- 确认PSB引脚已接地（串行模式）
- 检查时钟引脚接触是否良好
- 降低SPI速度（添加u8g2.setBusClock(100000)）
部分内容显示异常
- 检查字体高度与Y坐标的匹配
- 确保每次loop()都调用firstPage()/nextPage()
- 尝试减少显示内容测试内存是否不足