Créer des animations et jeux sur LCD avec Arduino UNO

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Arduino UNO	×	1
Écran LCD alphanumérique 16×2	×	1

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À propos de ce projet

Ce tutoriel couvre les bases de l'animation sur un écran LCD 16×2 avec Arduino. Les principes s'appliquent à d'autres dimensions d'écrans.

Câblage du LCD

Le schéma ci-dessus montre les connexions :

Broche LCD	Connexion
1 : VSS	Rail + du breadboard (5 V Arduino)
2 : VDD	Rail – du breadboard (GND Arduino)
3 : VO (contraste)	Curseur du potentiomètre (extrémités sur rails + et –)
4 : RS	Broche Arduino 12
5 : R/W	Rail – (masse)
6 : E	Broche Arduino 11
15 : A (anode rétroéclairage)	Rail + via résistance 220 Ω
16 : K (cathode rétroéclairage)	Rail –

N.connectez pas encore les broches de données. Mettez sous tension : la ligne du bas doit s'allumer. Sinon, vérifiez soudures et câblage.

Si l'écran s'allume, connectez les broches de données :

• 11 (D4) → Arduino 4
• 12 (D5) → Arduino 5
• 13 (D6) → Arduino 6
• 14 (D7) → Arduino 7

Téléversez le code test :

#include <LiquidCrystal.h>
LiquidCrystal lcd(12, 11, 4, 5, 6, 7); // rs, e, d4, d5, d6, d7
void setup() {
  lcd.begin(16, 2);
  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print("Working");
}
void loop() {}

Si des caractères aléatoires apparaissent ou rien ne s'affiche : ajustez le contraste, vérifiez les soudures des broches de données (pas de court-circuit), et contrôlez que les numéros de broches dans le code correspondent au câblage.

Si « Working » s'affiche, le câblage est réussi.

Explication du code de test

• LiquidCrystal lcd(12,11,4,5,6,7); : déclare l'objet lcd avec les broches d'interface.
• lcd.begin(16,2); : définit 16 colonnes × 2 lignes (adaptez selon votre écran).
• lcd.setCursor(0,1); : positionne le curseur colonne 0, ligne 1 (index 0-based).
• lcd.print("Welcome"); : affiche le texte à la position du curseur.

Texte défilant (scrolling)

Seules setup() et loop() changent :

void setup() { lcd.begin(16,2); }
void loop() {
  int n = 15;
  char message[] = "scrolling text!";
  char* ptr = message;
  while(n != -14) {
    lcd.clear();
    lcd.setCursor(n, 1);
    if(n < 0) ptr++;
    lcd.print(ptr);
    n--;
    delay(250);
  }
}

Le pointeur ptr avance pour afficher la portion visible du message quand le début sort de l'écran à gauche. La bibliothèque gère la sortie à droite. Ajustez delay(250) pour la vitesse.

Caractères personnalisés

On définit un octet par ligne (1 = pixel allumé, 0 = éteint) :

byte dino[] = {
  B01110, B01110, B01100, B01111,
  B11101, B01010, B01010, B01010
};

Créez les vôtres ici : LCD Character Creator.

Pour les afficher :

void setup() {
  lcd.createChar(0, dino);
  lcd.begin(16,2);
  lcd.setCursor(0,1);
  lcd.write(byte(0));
}

createChar(0, dino) enregistre le caractère à l'index 0. lcd.write(byte(0)) l'affiche.

Animation : flèches tirées

Trois caractères personnalisés (pointe, corps, queue) simulent une flèche en mouvement :

byte arrowhead[] = { B00001, B00011, B00111, B01111, B00111, B00011, B00001, B00000 };
byte arrowbody[] = { B00000, B00000, B00000, B11111, B11111, B00000, B00000, B00000 };
byte arrowtail[] = { B00011, B00111, B11111, B11111, B11111, B00111, B00011, B00000 };

void setup() {
  lcd.createChar(0, arrowhead);
  lcd.createChar(1, arrowbody);
  lcd.createChar(2, arrowtail);
  lcd.begin(16,2);
}
void loop() {
  int n = 15;
  while(n != -1) {
    lcd.clear();
    lcd.setCursor(0,1);
    lcd.write(byte(0));
    lcd.write(byte(1));
    lcd.write(byte(2));
    n--;
    delay(50);
  }
}

Un léger « trainée » peut apparaître derrière la queue – c'est normal (rémanence de l'affichage).

Jeu sur LCD : esquive les flèches

Objectif : Un héros (bonhomme) sur la ligne 1 (index 1) doit éviter des flèches qui défilent. Appuyez sur un bouton (broche 2) pour sauter sur la ligne 0. Le score s'incrémente à chaque frame et s'affiche en haut à droite. Si une flèche touche le héros : Game Over.

Le code complet (avec interruptions et génération aléatoire) est fourni dans la section Code. Points clés :

• attachInterrupt(0, buttonin, CHANGE); : appelle buttonin() à tout changement d'état sur la broche 2 (interruption externe 0), garantissant une réactivité temps réel.
• randomSeed(analogRead(A0)); : initialise le générateur aléatoire avec le bruit analogique de A0 (non connecté) – vraiment aléatoire.
• La fonction buttonin() lit l'état du bouton et modifie la variable level (0 = ligne haute, 1 = ligne basse).

Code

Animation (flèches)

#include <LiquidCrystal.h>
const int rs=12, en=11, d4=4, d5=5, d6=6, d7=7;
LiquidCrystal lcd(rs, en, d4, d5, d6, d7);

byte arrowhead[] = { B00001, B00011, B00111, B01111, B00111, B00011, B00001, B00000 };
byte arrowbody[] = { B00000, B00000, B00000, B11111, B11111, B00000, B00000, B00000 };
byte arrowtail[] = { B00011, B00111, B11111, B11111, B11111, B00111, B00011, B00000 };
byte man[]       = { B01110, B01110, B00100, B01110, B10101, B00100, B01010, B10001 };

void setup() {
  lcd.createChar(0, arrowhead);
  lcd.createChar(1, arrowbody);
  lcd.createChar(2, arrowtail);
  lcd.createChar(3, man);
  lcd.begin(16,2);
}
void loop() {
  int n = 15;
  while(n != -1) {
    lcd.clear();
    delay(10);
    lcd.setCursor(0,0);
    lcd.print("by Debanshu Das");
    delay(65);
    n--;
  }
}

Jeu complet

#include <LiquidCrystal.h>
const int rs=12, en=11, d4=4, d5=5, d6=6, d7=7;
LiquidCrystal lcd(rs, en, d4, d5, d6, d7);

int level = 1;
int score = 0;
byte arrowhead[] = { B00001, B00011, B00111, B01111, B00111, B00011, B00001, B00000 };
byte arrowbody[] = { B00000, B00000, B00000, B11111, B11111, B00000, B00000, B00000 };
byte arrowtail[] = { B00011, B00111, B11111, B11111, B11111, B00111, B00011, B00000 };
byte man[]       = { B01110, B01110, B00100, B01110, B10101, B00100, B01010, B10001 };

void setup() {
  lcd.createChar(0, arrowhead);
  lcd.createChar(1, arrowbody);
  lcd.createChar(2, arrowtail);
  lcd.createChar(3, man);
  lcd.begin(16,2);
  attachInterrupt(0, buttonin, CHANGE);
  randomSeed(analogRead(A0));
}

int n;
void loop() {
  n = 15;
  int rnd = random(15,25);
  while(n != -1) {
    lcd.clear();
    delay(10);
    drawman();
    lcd.setCursor(n,1);
    if(n == 1 && level == 1) { stopgame(); continue; }
    lcd.write(byte(0));
    lcd.write(byte(1));
    lcd.write(byte(2));
    lcd.setCursor(10,0);
    lcd.print(score);
    delay(100 - rnd);
    n--;
    score++;
    if(level == 0) score--;
  }
}
void drawman() { lcd.setCursor(1, level); lcd.write(byte(3)); }
void buttonin() { level = (digitalRead(2) == LOW) ? 0 : 1; }
void stopgame() {
  lcd.clear();
  lcd.setCursor(0,0); lcd.print("Game over");
  lcd.setCursor(10,0); lcd.print(score);
  level = 1; score = 0; n = 15;
  delay(3000);
}

Schéma