本文将深入探讨如何利用Python的PyQt5库和Arduino，结合LCD显示屏，构建一个个性化的智能显示屏系统。我们将从基础知识开始，逐步讲解如何使用Python发送指令控制Arduino，并最终实现对LCD显示屏的实时文本和动画控制。
1. 项目概述
这个项目旨在通过Python-PyQt5-Arduino-LCD的组合，实现一个功能强大的智能显示屏系统。用户可以通过Python界面发送文本信息和动画指令，这些指令将通过串口通信传输至Arduino，最终控制连接在Arduino上的LCD显示屏。
2. 系统架构
整个系统可以分为三个主要部分：
• Python界面: 使用PyQt5库构建用户界面，提供文本输入框、动画选择按钮以及串口连接控制等功能。
• Arduino控制板或其他开发板: 负责接收来自Python的串口数据，解析指令并控制LCD显示屏。
• LCD显示屏: 用于显示来自Arduino的文本和动画内容。
3. 技术实现
3.1 Python界面开发
• PyQt5库: PyQt5是Python中用于构建图形用户界面的强大工具。它提供了丰富的控件和布局管理功能，方便我们快速开发界面。
• 串口通信: Python的
serial库可以实现与Arduino的串口通信。通过serial.Serial对象，我们可以发送和接收串口数据。
3.2 Arduino代码编写
• 串口接收: Arduino使用
Serial.read()函数接收来自Python的串口数据。• 指令解析: Arduino代码需要解析接收到的数据，识别文本信息和动画指令。
• LCD控制: Arduino使用LCD库控制LCD显示屏，根据解析到的指令显示文本或动画。
3.3 代码示例
Python代码 (main.py):
import sys
from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QWidget, QLabel, QLineEdit, QPushButton, QVBoxLayout
from PyQt5.QtCore import QThread, pyqtSignal
import serial
class MainWindow(QWidget):
def __init__(self):
super().__init__()
# 初始化串口
self.serial_port = serial.Serial('COM3', 115200) # 替换为你的串口号和波特率
# 创建界面元素
self.label = QLabel("请输入文本:")
self.text_input = QLineEdit()
self.send_button = QPushButton("发送")
self.animation_button = QPushButton("动画")
# 布局
layout = QVBoxLayout()
layout.addWidget(self.label)
layout.addWidget(self.text_input)
layout.addWidget(self.send_button)
layout.addWidget(self.animation_button)
self.setLayout(layout)
# 连接信号槽
self.send_button.clicked.connect(self.send_text)
self.animation_button.clicked.connect(self.send_animation)
def send_text(self):
text = self.text_input.text()
self.serial_port.write(text.encode())
def send_animation(self):
# 发送动画指令
self.serial_port.write("animation".encode())
if __name__ == '__main__':
app = QApplication(sys.argv)
window = MainWindow()
window.show()
sys.exit(app.exec_())Arduino代码 (arduino.ino):
#include <LiquidCrystal.h>
// LCD引脚定义
const int rs = 12, en = 11, d4 = 5, d5 = 4, d6 = 3, d7 = 2;
LiquidCrystal lcd(rs, en, d4, d5, d6, d7);
void setup() {
Serial.begin(115200);
lcd.begin(16, 2); // 初始化LCD
}
void loop() {
if (Serial.available() > 0) {
String data = Serial.readStringUntil('\n');
if (data.startsWith("animation")) {
// 执行动画指令
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("动画");
} else {
// 显示文本
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print(data);
}
}
}4. 项目优势
• 灵活可定制: 用户可以自由输入文本，选择动画，打造个性化的显示内容。
• 实时控制: Python界面与Arduino实时通信，确保显示内容的及时更新。
• 应用广泛: 可用于信息展示、娱乐互动、智能家居等多个领域。
5. 未来展望
• 扩展功能: 可以添加更多动画效果、图形显示、数据可视化等功能。
• 云端连接: 将系统接入云平台，实现远程控制和数据同步。
• 硬件升级: 使用更高分辨率的LCD显示屏，提升显示效果。
总结
通过Python-PyQt5-Arduino-LCD的结合，我们可以轻松构建一个功能强大、灵活可定制的智能显示屏系统。该系统具有广泛的应用前景，可以为用户带来更加便捷、个性化的信息展示和互动体验。
项目地址：https://github.com/Filayeng/Python-PyQt5-Arduino-LCD-Control
