树莓派 之 使用Nokia5110显示屏显示系统信息

斗战神

Nokia5110显示屏价格低廉，仅需要￥11就可以买到，比LCD1602和LCD12864更加便宜，最重要的是Nokia5110可以显示更多的字符。本文在树莓派上使用Nokia5110显示屏来显示树莓派的启动时间、CPU占用、已经使用的内存量、内存占用百分比、当前的时间、IP地址等信息，包括树莓派与Nokia5110显示屏的硬件连接、显示程序。

一、为什么要加显示屏

树莓派可以看作一台计算机，具有HDMI接口，可以连接到显示器上，但是如果我们不用树莓派的图形界面，经常使用SSH远程登录来管理树莓派，那么就没有必要来使用显示器。在SSH远程登录时，如果树莓派使用的动态ip地址，那么每次登录都需要去路由器上查看树莓派的ip地址，非常的不方便，在前面的文章中，我们可以听到树莓派的ip地址，教程在这儿： 。如果我们希望通过更加直观的方式来查看树莓派的ip地址，那么我们可以为树莓派添加一个显示屏，来显示当前的ip地址，同时也可以显示树莓派的时间、内存占用、系统负载等信息。

关于树莓派显示屏的选用，可以选择的有LCD1602、LCD12864、Nokia5110等，由于LCD1602、LCD12864占用的IO口较多，并且LCD1602显示字符较少，而Nokia5110占用的IO口只有4个，同时能够显示足够多的字符，所以选择Nokia5110作为树莓派信息显示的显示屏。

二、Nokia5110显示屏介绍

Nokia5110显示屏有8个引脚，引脚介绍如下：
RST:外部复位引脚
CE：显示屏使能引脚
DC：数据/命令引脚
Din：串行数据输入端
CLK：串行时钟输入端
Vcc：电源引脚
BL： 亮度调节
Gnd：地

三、Nokia5110与树莓派连接方式

Nokia5110显示屏与树莓派连接，以下gpio编号使用wiringPi编号。
RST、——21
CE——22
DC——23
Din——24
CLK——25
Vcc——28
BL——29
Gnd——0V

四、Nokia显示程序

登陆树莓派，点此下载nokia5110显示程序:nokia510,然后解压文件，进入cpu_show目录。
tar -xvf cpu_show.tarcd cpu_show/
我们看到有三个文件：PCD8544.c PCD8544.h pcd8544_rpi.c
其中PCD8544.c为Nokia5110显示屏的驱动文件，PCD8544.h为驱动文件的头文件，我们主要看下显示程序pcd8544_rpi.c，主要程序和注释如下。

1. /*
   
2. =================================================================================
   
3. Name        : pcd8544_rpi.c
   
4. Version     : 0.1
   
5. 
   
6. Copyright (C) 2012 by Andre Wussow, 2012, desk@binerry.de
   
7. 
   
8. Description :
   
9.      A simple PCD8544 LCD (Nokia3310/5110) for Raspberry Pi for displaying some system informations.
   
10.          Makes use of WiringPI-library of Gordon Henderson (https://projects.drogon.net/raspberry-pi/wiringpi/)
    
11. */
    
12. #include
    
13. #include
    
14. #include
    
15. #include
    
16. #include
    
17. #include
    
18. #include <sys/sysinfo.h>
    
19. #include "PCD8544.h"
    
20. 
    
21. //devin modify
    
22. #include <sys/types.h>
    
23. #include <sys/stat.h>
    
24. #include
    
25. #include <sys/ioctl.h>
    
26. #include <sys/socket.h>
    
27. #include <arpa/inet.h>
    
28. #include <netinet/in.h>
    
29. #include <net/if.h>
    
30. 
    
31. #define TEMP_PATH "/sys/class/thermal/thermal_zone0/temp"
    
32. #define MAX_SIZE 32
    
33. #define NETWORK_FILE "/etc/network/interfaces"
    
34. 
    
35. // 引脚连接
    
36. int _din = 24;
    
37. int _sclk = 25;
    
38. int _dc = 23;
    
39. int _rst = 21;
    
40. int _cs = 22;
    
41. 
    
42. int _vcc = 28;
    
43. int _bl = 29;
    
44. 
    
45. // 对比度调节，根据屏幕亮度选择
    
46. //may be need modify to fit your screen!  normal: 30- 90 ,default is:45 !!!maybe modify this value!
    
47. int contrast = 30;
    
48. 
    
49. time_t timep;
    
50. struct tm *p;
    
51. char *wday[] = {"Sun","Mon","Tue","Wed","Thu","Fri","Sat"};
    
52. 
    
53. char get_temp(void);
    
54. char* getip(char* ip_buf);
    
55. char* get_temp2(void);
    
56. int min,hour,sec,mday;
    
57. char week;
    
58. struct tm *localtime(const time_t *timep);
    
59. int main(void)
    
60. {
    
61. 
    
62. // 打印程序运行信息
    
63.   printf("Raspberry Pi Nokia5110 sysinfo display\n");
    
64.   printf("========================================\n");
    
65. 
    
66.   // 检查wiringPi是否启动
    
67.   if (wiringPiSetup() == -1)
    
68.   {
    
69.         printf("wiringPi-Error\n");
    
70.     exit(1);
    
71.   }
    
72. 
    
73.   // 初始化Nokia并且清楚显示
    
74.   LCDInit(_sclk, _din, _dc, _cs, _rst, _vcc, _bl, contrast);
    
75.   LCDclear();
    
76. 
    
77.   // 显示树莓派Logo
    
78.   LCDshowLogo();
    
79. 
    
80.   delay(2000);
    
81. 
    
82.   for (;;)
    
83.   {
    
84.           // 清楚屏幕显示
    
85.           LCDclear();
    
86. 
    
87.           //获得当前时间
    
88.           char timeInfo[16];
    
89.           time(&timep);
    
90.           p=localtime(&timep);
    
91.           mday=p->tm_mday;
    
92.           min=p->tm_min;
    
93.           week=p->tm_wday;
    
94.           hour=p->tm_hour;
    
95.           sec=p->tm_sec;
    
96.           sprintf(timeInfo, "%d %d:%d:%d",mday,hour,min,sec);
    
97. 
    
98.           // 获得 system usage / info
    
99.           struct sysinfo sys_info;
    
100.           if(sysinfo(&sys_info) != 0)
     
101.           {
     
102.                 printf("sysinfo-Error\n");
     
103.           }
     
104. 
     
105.           // 启动时间
     
106.           char uptimeInfo[15];
     
107.           unsigned long uptime = sys_info.uptime / 60;
     
108.           sprintf(uptimeInfo, "Up %ld min", uptime);
     
109. 
     
110.           // CPU占用
     
111.           char cpuInfo[10];
     
112.           unsigned long avgCpuLoad = sys_info.loads[0] / 1000;
     
113.           sprintf(cpuInfo, "CPU %ld%%\r", avgCpuLoad);
     
114. 
     
115.           // 内存使用量及占用
     
116.           char ramInfo[10];
     
117.           unsigned long totalRam = sys_info.totalram / 1024 / 1024;
     
118.           unsigned long freeRam = sys_info.freeram /1024 /1024;
     
119.           unsigned long usedRam = totalRam - freeRam;
     
120.           unsigned long ram_load = (usedRam * 100) / totalRam;
     
121.           sprintf(ramInfo, "RAM %.3dM %.2d", usedRam,ram_load);
     
122. 
     
123.           // 树莓派温度
     
124.           char tempInfo[10];
     
125.           sprintf(tempInfo, "TEM %.2dC %s", get_temp(),wday[week]);
     
126. 
     
127.           //IP 信息
     
128.           char ipInfo[16];
     
129.           getip(ipInfo);
     
130. 
     
131.           //开始显示
     
132.           LCDdrawstring(0, 0, uptimeInfo);
     
133.           LCDdrawstring(0, 8, cpuInfo);
     
134.           LCDdrawstring(0, 16, ramInfo);
     
135.           LCDdrawstring(0, 24, tempInfo);
     
136.           LCDdrawstring(0, 32, timeInfo);
     
137.           LCDdrawstring(0, 40, ipInfo);
     
138.           LCDdisplay();
     
139. 
     
140.           delay(1000);
     
141.   }
     
142.   return 0;
     
143. }
     
144. 
     
145. //decin modify
     
146. 
     
147. char get_temp(void)
     
148. {
     
149.     int fd;
     
150.     double temp = 0;
     
151.     char buf[MAX_SIZE];
     
152. 
     
153.     // 打开/sys/class/thermal/thermal_zone0/temp
     
154.     fd = open(TEMP_PATH, O_RDONLY);
     
155.     if (fd < 0) {
     
156.         fprintf(stderr, "failed to open thermal_zone0/temp\n");
     
157.                 // 关闭文件
     
158.                 close(fd);
     
159.         return -1;
     
160.     }
     
161. 
     
162.     // 读取内容
     
163.     if (read(fd, buf, MAX_SIZE) < 0) {
     
164.         fprintf(stderr, "failed to read temp\n");
     
165.                 // 关闭文件
     
166.                 close(fd);
     
167.         return -1;
     
168.     }
     
169. 
     
170.     // 转换为浮点数打印
     
171.     temp = atoi(buf) / 1000.0;
     
172.         // 关闭文件
     
173.         close(fd);
     
174.         return temp;
     
175. }
     
176. 
     
177. // 获取eth0端口的IP地址，可根据需要设置为WAN0
     
178. char* getip(char* ip_buf)
     
179. {
     
180.     struct ifreq temp;
     
181.     struct sockaddr_in *myaddr;
     
182.     int fd = 0;
     
183.     int ret = -1;
     
184.     strcpy(temp.ifr_name, "eth0");
     
185.     if((fd=socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0))<0)
     
186.     {
     
187.         return NULL;
     
188.     }
     
189.     ret = ioctl(fd, SIOCGIFADDR, &temp);
     
190.     close(fd);
     
191.     if(ret < 0) return NULL; myaddr = (struct sockaddr_in *)&(temp.ifr_addr); strcpy(ip_buf, inet_ntoa(myaddr->sin_addr));
     
192.         //printf("IP: %s", ip_buf);
     
193.     return ip_buf;
     
194. }

复制代码

五、编译运行

接下来需要编译显示程序,在cpu_show目录下编译生成cpushow。

cc -o cpushow pcd8544_rpi.c PCD8544.c -L/usr/local/lib -lwiringPi
编译完成后，会在当前目录下生成可执行文件 cpushow ，然后将nokia5110显示屏按照第三部分的介绍连接，连接完成后执行这个文件。

sudo ./cpushow
可以看到nokia5110显示屏上首先显示一个树莓派的logo，然后显示树莓派的启动时间、CPU占用、已经使用的内存量、内存占用百分比、当前的时间、IP地址等信息。如下图所示。

不休.

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