Arduino UNO 驱动 16x2 LCD 实现动画与小游戏

元器件清单

Arduino UNO	×1
1602 字符型 LCD (16列×2行)	×1
10kΩ 电位器（对比度调节）	×1
220Ω 电阻（背光限流）	×1
面包板、跳线若干	×1

软件工具

Arduino IDE

项目简介

本教程从零开始，讲解如何用 Arduino 控制 1602 LCD 显示文本、滚动字符、自定义字符（如恐龙、箭头），并最终实现一个简单的躲避游戏。所有代码基于官方 LiquidCrystal 库，可直接移植到其他尺寸字符屏。

LCD 接线

LCD 引脚	功能	连接
1	VSS	面包板负极轨 (GND)
2	VDD	面包板正极轨 (5V)
3	VO	电位器中间脚 (两侧分别接 5V/GND)
4	RS	Arduino D12
5	R/W	GND (只写模式)
6	E	Arduino D11
11-14	D4-D7	Arduino D4-D7
15	A	5V 串联 220Ω
16	K	GND

先不接数据线通电，若底行亮起方块说明屏幕正常。随后接上数据线上传测试代码，调节电位器直到显示 “Working”。

核心代码解析

LiquidCrystal lcd(12, 11, 4, 5, 6, 7); // RS, E, D4, D5, D6, D7
lcd.begin(16, 2);        // 初始化 16列2行
lcd.setCursor(0, 1);     // 光标移至第2行第1列 (0-index)
lcd.print("Welcome");    // 打印字符串

滚动文本

利用指针偏移实现字符从右向左滚动：

void loop() {
  char msg[] = "Scrolling text!";
  for (int n = 15; n >= -14; n--) {
    lcd.clear();
    lcd.setCursor(n, 1);
    if (n < 0) lcd.print(msg - n); // 指针偏移
    else lcd.print(msg);
    delay(250);
  }
}

自定义字符

每个字符占 5×8 像素，用 8 字节数组定义：

byte dino[8] = {
  B01110, B01110, B01100, B01111,
  B11101, B01010, B01010, B01010
};
lcd.createChar(0, dino); // 将字符存入 CGRAM 位置 0
lcd.write(byte(0));      // 显示自定义字符

在线工具：LCD Character Creator

射箭动画

定义箭头、箭身、箭尾三个自定义字符，在循环中依次写入并左移，形成飞行效果。残影现象属正常，因 LCD 响应时间导致。

躲避游戏

玩法：英雄(自定义字符)固定在第1列，箭从右向左飞来。按按钮(接 D2, 上拉输入)让英雄跳到第0行躲避，松开回第1行。得分随时间递增，被击中游戏结束。

关键技术：

attachInterrupt(0, buttonISR, CHANGE) — 外部中断实时响应按键，不阻塞主循环
randomSeed(analogRead(A0)) — 利用悬空模拟脚噪声产生真随机数，控制箭发射间隔
中断服务程序 buttonISR() 读取 D2 电平切换英雄行号

完整游戏代码见原文 pre 块，包含初始化、主循环、绘制英雄、中断处理、游戏结束显示分数等函数。

原理图

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制造工艺

3D打印

自动化控制系统

工业技术