Primal Display: construye monitor temperatura LCD con Raspberry Pi

Esta guía muestra cómo conectar LCD 16x2 compatible HD44780 a Raspberry Pi 3 y mostrar lecturas vivo de temperatura y humedad desde sensor DHT11. Las instrucciones cubren selección hardware, cableado (modos 4-bit y 8-bit), librerías requeridas y script Python completo.

Historia

Introducción

Una pantalla LCD es add-on versátil para cualquier proyecto Raspberry Pi. Cableando pantalla HD44780-compatible directo a pines GPIO, puedes presentar datos sensores o mensajes personalizados sin necesitar adaptadores I2C o SPI.

Hardware

• LCD 16x2 compatible HD44780 (costo <$10)
• Raspberry Pi 3 (o posterior)
• Sensor temperatura/humedad DHT11
• Tarjeta micro-SD con Raspbian OS
• 1–2 potenciómetros 10 kΩ (contraste/brillo)
• Protoboard, cables jumper, y fuente 5 V

Usaremos seis pines GPIO para el LCD; este método directo mantiene puerto serie libre y elimina necesidad de drivers I2C.

Cableando

Dos opciones cableado disponibles:

• Modo 4-bit – usa 4 líneas datos, un potenciómetro para contraste.
• Modo 8-bit – usa 8 líneas datos, dos potenciómetros (contraste y brillo).

En modo 4-bit el byte comando 8-bit se divide en dos mitades 4-bit, así el bus datos es mitad de ancho. En práctica, tiempo procesamiento interno del LCD enmascara cualquier ventaja velocidad de modo 8-bit, así que elige según pines disponibles.

Conexiones LCD pines (4-bit)

• Pin 1 (GND) – Tierra
• Pin 2 (+5 V) – Alimentación
• Pin 3 (Vo) – Cursor potenciómetro (contraste)
• Pin 4 (RS) – GPIO 37
• Pin 5 (RW) – Tierra (solo escritura)
• Pin 6 (EN) – GPIO 35
• Pin 7–10 – sin usar
• Pin 11 (D4) – GPIO 33
• Pin 12 (D5) – GPIO 31
• Pin 13 (D6) – GPIO 29
• Pin 14 (D7) – GPIO 23
• Pin 15 (LED+) – +5 V
• Pin 16 (LED−) – Tierra

Conexiones LCD pines (8-bit)

• Pin 1 – Tierra
• Pin 2 – +5 V
• Pin 3 – Cursor potenciómetro (contraste)
• Pin 4 – GPIO 37 (RS)
• Pin 5 – Tierra (RW)
• Pin 6 – GPIO 35 (EN)
• Pin 7 (D0) – GPIO 40
• Pin 8 (D1) – GPIO 38
• Pin 9 (D2) – GPIO 36
• Pin 10 (D3) – GPIO 32
• Pin 11 (D4) – GPIO 33
• Pin 12 (D5) – GPIO 31
• Pin 13 (D6) – GPIO 29
• Pin 14 (D7) – GPIO 23
• Pin 15 – +5 V
• Pin 16 – Tierra

Cableado sensor DHT11

El DHT11 usa tres pines: VCC, Data, GND. Conecta VCC a 3,3 V (pin 1); si lecturas inestables, cambia a 5 V (pin 2). Cablea pin Data a GPIO 18 (pin físico 12). Resistencia pull-up (4,7 kΩ) recomendada entre VCC y Data.

Librerías requeridas

Asegura que sistema tiene herramientas build y headers Python:

sudo apt-get update
sudo apt-get install build-essential python-dev

Instala RPLCD para control LCD:

sudo apt-get install python-pip
sudo pip install RPLCD

Instala librería Adafruit DHT11 desde GitHub:

sudo apt-get install git
git clone https://github.com/adafruit/Adafruit_Python_DHT.git
cd Adafruit_Python_DHT
sudo python setup.py install

Script Python (8-bit)

Crea temperature.py con tu editor preferido (ej. nano):

#!/usr/bin/env python3
import RPi.GPIO as GPIO
import time
import Adafruit_DHT
from RPLCD import CharLCD
GPIO.cleanup()
# Configuración LCD – modo 8-bit
lcd = CharLCD(
    numbering_mode=GPIO.BOARD,
    cols=16,
    rows=2,
    pin_rs=37,
    pin_e=35,
    pins_data=[40, 38, 36, 32, 33, 31, 29, 23]
)
while True:
    humidity, temperature = Adafruit_DHT.read_retry(11, 18)
    if humidity is None or temperature is None:
        print('Failed to retrieve data from sensor')
        continue
    print(f'Temp: {temperature:.1f} C Humidity: {humidity:.1f} %')
    lcd.clear()
    lcd.cursor_pos = (0, 0)
    lcd.write_string(f'Temp: {int(temperature)} C')
    lcd.cursor_pos = (1, 0)
    lcd.write_string(f'Humidity: {int(humidity)} %')
    time.sleep(5)

Haz script ejecutable y ejecuta:

chmod +x temperature.py
./temperature.py

Alternativa modo 4-bit

Reemplaza lista pins_data con cuatro pines GPIO (ej. [33, 31, 29, 23]) e inicializa LCD accordingly.

Resumen

Siguiendo estos pasos, tendrás pantalla LCD totalmente funcional que muestra temperatura y humedad en tiempo real, perfecta para estaciones meteorológicas, paneles IoT o proyectos educativos.

Leer más detalle

Para insight profundo en drivers LCD y configuración avanzada, explora repositorio Adafruit DHT y documentación RPLCD.