Podręczny poradnik elektronika
P
o
d
r
ę
c
z
n
y
p
o
r
a
d
n
i
k
e
l
e
k
t
r
o
n
i
k
a
Alfanumeryczne
wyświetlacze LCD
część IV
Po miesięcznej przerwie kończymy opis alfanumerycznych wyświetlaczy LCD. Dzięki tej
przerwie miałem okazję zapoznać się z wieloma listami w których pytacie, drodzy Czytel-
nicy, o praktyczne sposoby sterowania tymi jakże ciekawymi elementami. W niniejszej ostatniej
części postaram się w kilku prostych przykładach to wyjaśnić. Podam też istotne wskazówki do-
tyczące miejsc zakupu oraz przybliżone ceny wyświetlaczy w zależności od typu i producenta.
Dzięki tej garści informacji każdy z Was będzie mógł zastosować te interesujące podzespoły elek-
troniczne w swoich projektach.
W poprzednich trzech częściach artyku- do wyświetlenia, czy instrukcję. I wresz- potrzeby zasilić wyświetlacz napięciem
łu zapoznaliśmy się praktycznie ze wszys- cie najważniejszą linię E ( enable ) dołą- ujemnym lub nie, korzystając chociażby
tkimi możliwościami jakie oferują nam in- czono poprzez prosty układ eliminujący z układu konwertera, którego rysunek
teligentne moduły LCD. Wiemy już że stany nie ustalone, do przełącznika chwi- znalazł się w poprzednich częściach arty-
większość z takich wyświetlaczy posiada lowego, dzięki któremu możliwe jest po kułu (rysunek 3  układ z ICL7660). Nie
standardową listę instrukcji , a to dzięki te- ustawieniu linii D0...D7 oraz RS, uaktyw- należy zapomnieć także o rezystorze
mu, że korzystają one z takiego samego nienie modułu i wymuszenie odczytania montażowym do regulacji kontrastu. Po
sterownika (mikroprocesora) umieszczo- informacji z linii sterujących. W tym przy- wykonaniu proponowanego  ręcznego
nego na płytce modułu. Najczęściej jest to padku włącznik powinien być chwilowy. układu sterowania proponuję wykonać
układ firmy Hitachi oznaczony symbolem. Stała czasowa układu eliminacji drgań ze- przedstawiony poniżej ciąg instrukcji.
HD44780. W nazwie mogą na końcu lub styków została dobrana w przybliżeniu, Wykonując kolejne polecenia należy naj-
początku występować dodatkowe litery, tak aby zapewnić wystarczająco długi pierw ustawić przełącznikami D0...D7,
jednak jeżeli kupując moduł z niepewnego czas generacji impulsu E przy jednoczes- RS odpowiednie stany zgodnie z tabelą,
z
ródła zobaczycie na jego tylnej części nej eliminacji dodatkowych zakłóceń me- a następnie na krótką chwilę nacisnąć
wlutowany układ z takim właśnie symbo- chanicznych styku włącznika. W praktyce przycisk E. W ten sposób już po dwóch
lem, to prawie pewne że wyświetlacz bę- w roli przełączników 2 -poz. autor użył ty- poleceniach wyświetlacz powinien ożyć.
dzie można wysterować tak jak typowe powych komputerowych jumperów a do Jeżeli po wykonaniu drugiego kroku
układy tej rodziny, korzystając z instrukcji linii E dołączony został tzw. mikroswicz. kursor nie będzie nadal widoczny, radzę
podanych w tym artykule (cz. I i II). Jeżeli ktoś z was pokusi się o wykona- sprawdzić:
Na początek podam kilka praktycznych nie takiego prostego układu testującego,  jakość połączeń
sposobów na ujarzmienie modułów LCD. powinien opcjonalnie, w zależności od  wyregulować kontrast wyświetlacza
Przykłady zastosowania
Najprostszy, choć mało elegancki spo-
sób sterowania wyświetlaczem pokaza-
r
y
s
u
n
k
u
1
1
no na rysunku 11.
Jak widać z rysunku, do linii danych
D0...D7 dołączono przełączniki dwupozy-
cyjne, tak aby można było wymusić na
nich stan wysoki lub niski  będzie to nam
potrzebne do przesyłania danych lub in-
strukcji do sterownika wyświetlacza. Linia
R/W została zwarta do masy dla uprosz-
czenia sterowania bowiem będziemy je-
dynie zapisywać dane i instrukcje do wy-
świetlacza. W tym przypadku ręcznego
sterowania modułem nie jest oczywiście
konieczne sprawdzanie stanu zajętości
wyświetlacza (poprzez odczyt  busy flag )
bo czas pomiędzy kolejnymi zapisami do
modułu jest z reguły wystarczająco długi.
Linia RS także dołączona jest do prze-
łącznika 2-pozycyjnego, bowiem zgodnie
z tabelą 2 linia ta informuje wewnętrzny
sterownik modułu, czy zapisujemy daną
Rys. 11. Sterowanie modułem LCD za pomocą przełączników mechanicznych
R
y
s
.
1
1
.
S
t
e
r
o
w
a
n
i
e
m
o
d
u
ł
e
m
L
C
D
z
a
p
o
m
o
c
ą
p
r
z
e
ł
ą
c
z
n
i
k
ó
w
m
e
c
h
a
n
i
c
z
n
y
c
h
42 ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 3/98
Podręczny poradnik elektronika
P
o
d
r
ę
c
z
n
y
p
o
r
a
d
n
i
k
e
l
e
k
t
r
o
n
i
k
a
Dla przykładu podam sekwencję instruk-
Tabela 1
T
a
b
e
l
a
1
cji w języku Turbo Pascal, która powodu-
krok RS D7 ... D0 wyświetlacz co robimy...
k
r
o
k
R
S
D
7
.
.
.
D
0
w
y
ś
w
i
e
t
l
a
c
z
c
o
r
o
b
i
m
y
.
.
.
je zapisanie jednego znaku do modułu
1. 0 0 0 1 1 0 0 0 0 instrukcja wstępna
wyświetlacza.
2. 0 0 0 0 0 1 1 1 0 _ włączenie wyświetlacza
W miejsce  kod_znaku , należy oczy-
i zapalenie kursora
3. 0 0 0 0 0 0 1 1 0 _ ustaw tryb inkrementacji adresu
wiście wpisać żądaną literę, np. chcąc
4. 1 0 1 0 0 0 1 0 0 D_ wpisanie znaku  D
wyświetlić literę  A należy linię (3) zapi-
5. 1 0 1 0 0 1 0 0 1 D I _ wpisanie znaku  I
sać w postaci:
6. 1 0 1 0 1 0 0 1 1 D I S_ wpisanie znaku  S
port[LPT+$00]:=ord( A ) { zapis znaku na
7. 1 0 1 0 1 0 0 0 0 D I S P_ wpisanie znaku  P
8. 1 0 1 0 0 1 1 0 0 D I S P L_ wpisanie znaku  L linie D0...D7}
9. 1 0 1 0 0 0 1 0 1 D I S P L E_ wpisanie znaku  E
Wszyscy elektronicy-użytkownicy kom-
10. 1 0 1 0 0 1 0 1 0 D I S P L E J_ wpisanie znaku  J
puterów z łatwością napiszą resztę pro-
11. 0 0 0 0 0 0 0 1 0 D I S P L E J powrót kursora na pozycję
gramu, tak aby sterować dowolnie wy-
początkową
świetlaczem.
Tabela 2
T
a
b
e
l
a
2
 w przypadku modułów zasilanych po-
dwójnym napięciem (+/-5V) sprawdzić port[LPT+$02]:=$08; { ustawienie sygnału E=0 }
port[LPT+$02]:=$09; { ustawienie RS=1, R/W=0 }
poziom ujemnego.
port[LPT+$00]:=kod_znaku; { zapis znaku na linie D0...D7}
Wskazówka 1: jeżeli po włączeniu zasi-
W
s
k
a
z
ó
w
k
a
1
:
port[LPT+$02]:=$01; { E=1 }
lania wszystkie punkty pola odczytowego
port[LPT+$02]:=$08; { E=0 koniec zapisu znaku }
są zapalone, oznacza to, że ustawiony pr-
delay(1); { poczekaj na wykonanie instrukcji }
kiem kontrast jest za duży. Jeżeli przy po-
mocy pr-ka pokazanego na rysunku 3 nie
daje się ich wygasić do takiego poziomu dane. Sygnał odblokowania E modułu po- Sterowanie modułem za pomocą
aby były lekko widoczne, oznacza to że łączono z linią  Device Select . Teraz aby komputera i to w dodatku z wykorzysta-
wyświetlacz nie wymaga zasilania napię- wysterować odpowiednio moduł trzeba niem portu drukarkowego wydać się mo-
ciem ujemnym (jeżeli takie oczywiście do- określić adresy rejestrów danych i steru- że bezcelowe, no bo w końcu mamy do
łączyliście). Skręcanie potencjometrem jących portu równoległego komputera. dyspozycji ekran monitora, jednak przy
w kierunku masy powinno stopniowo wy- Dla maszyn typu PC adres bazowy rejes- rozpoczynaniu zabawy z inteligentnymi
gaszać wszystkie matryce znaków, kręce- trów znajduje się pod adresami: modułami LCD, korzystanie z dobro-
nie w przeciwną stronę  rozświecać. 378h dla LPT1, dziejstw komputera zaoszczędza nam
A teraz prosty sposób na sterowanie 278h dla LPT2, zmartwień związanych z montażem 9-ciu
modułem dla wszystkich tych którzy ma- 3BCh dla LPT3, przełączników (jak z przykładu 1).
ją w domu komputery i to niekoniecznie 2BCh dla LPT4. Aby w pełni wykorzystać zalety modu-
r
y
s
u
n
k
u
1
2
PC-ty. Na rysunku 12 pokazano sposób Rejestr bazowy łącza jest jednocześnie łów tekstowych LCD najlepiej jest wyste-
dołączenia modułu wyświetlacza wprost rejestrem danych, czyli zapis do niego baj- rować układ za pomocą prostego sterow-
tu powoduje odpowiednie nika opartego na pamięci EPROM lub
ustawienie linii D0...D7 portu. bardziej wyrafinowanego z mikroproce-
Rejestr sterujący pozio- sorem. Na łamach EdW ukazała się kon-
mem napięcia na końcówce strukcja modułu wykorzystująca te pierw-
 Strobe ma przesunięcie sze rozwiązanie. Mankamentem takiego
+1 względem adresu bazo- rozwiązania jest ograniczona liczba komu-
wego  bit nr 7 (najstarszy). nikatów i mała swoboda sterowania mo-
Należy pamiętać że poziom dułem. Wszystkie zalety wyświetlaczy
napięcia na tej końcówce ujawniają się przy podłączeniu modułu do
jest w rzeczywistości zane- układu mikroprocesorowego.
r
y
s
u
n
k
u
1
3
gowany, dlatego też aby Na rysunku 13 pokazano najprostszy
ustawić poziom niski na pi- sposób dołączenia modułu do dowolnego
nie Strobe, należy ustawić systemu mikroprocesorowego zawierają-
bit 7 w rejestrze +1. cego typowe sygnały:
Pod adresem równym (re- /RD : odczytu z zewnętrznej przestrzeni
jestr bazowy + 2) znajduje się adresowej
rejestr, którego bit nr 3 (także /WR: zapisu z zewnętrznej przestrzeni ad-
zanegowany) steruje pozio- resowej
Rys. 12. Dołączenie układu do portu
R
y
s
.
1
2
.
D
o
ł
ą
c
z
e
n
i
e
u
k
ł
a
d
u
d
o
p
o
r
t
u
mem napięcia na końcówce A0, A1: najmłodsze linie adresowe
drukarkowego komputera
d
r
u
k
a
r
k
o
w
e
g
o
k
o
m
p
u
t
e
r
a
17 portu
drukarko- Rys. 13.
R
y
s
.
1
3
.
do portu równoległego komputera PC wego, czyli w naszym
(lub każdego innego wyposażonego przypadku sygnałem
w port Centronics). E modułu.
Jak widać z rysunku linie danych Aby prawidłowo
D0...D7 modułu dołączono do szyny da- wysterować moduł
nych portu równoległego. Linię sterującą: należy do podanych
RS do końcówki  Strobe portu, zaś RW portów w odpowied-
zwarto do masy, bowiem dla uproszcze- niej, znanej już kolej-
nia będziemy do modułu tylko zapisywać ności, wpisać dane.
ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 3/98 43
Podręczny poradnik elektronika
P
o
d
r
ę
c
z
n
y
p
o
r
a
d
n
i
k
e
l
e
k
t
r
o
n
i
k
a
D0...D7 : szyna danych systemu mikro- W jednym z kolejnych odcinków wspo- Bywają jednak wyjątki. Autor w swojej
procesorowego mnianego cyklu przedstawię sposób do- praktyce spotkał model wyświetlacza
/CS : sygnał z dekodera adresowego systemu łączenia modułu do systemu AVT-2250 LCD, zresztą bardzo taniego, który od kil-
Bez żadnych przeróbek układ ten nadaje oraz zamieszczę listing podprogramów ku lat pojawia się w różnych sklepach
się do zastosowania w system z mikrokon- realizujących podstawowe funkcje zwią- elektronicznych. Na zdjęciu w artykule
trolerem z serii MCS-51 np. 8051. Opis ta- zane ze sterowaniem wyświetlacza. wyróżnia się on dość dziwnie powycina-
kiego układu znalazł się na łamach EdW ną płytką bazową , na której nieznany pro-
w zeszłym roku, jako kit AVT-2250. Wspo- Praktyczne wskazówki ducent umieścił pole odczytowe 1 linia
mniany system zawiera wszystkie niezbęd- I na koniec garść informacji dotyczą- z 24 znakami. Sam moduł jest bardzo
ne sygnały do dołączenia układu z rysunku cych ewentualnych zakupów tekstowych dobry, nie potrzebuje ujemnego zasilania,
13. Zapraszam więc do lektury poprzednich wyświetlaczy LCD. a dodatkowo dzięki umieszczonemu fab-
numerów Elektroniki dla Wszystkich. a) najwięcej informacji o obudowach i wy- rycznie na płytce potencjometrowi regu-
Zastosowane w przykładzie z rysun- prowadzeniach można znalez
ć w katalo- lacji kontrastu, nie ma potrzeby dołącza-
ku 13 bramki są niezbędne do wygenero- gu Hitachi   Liquid Crystal Character nia końcówki 3 modułu do układów ze-
wania odpowiednich opóz
nień względem Display Modules . Jeżeli nie masz do- wnętrznych. Moduł posiada złącze 2-rzę-
pomiędzy sygnałami RW, RS i E modułu. stępu do tego katalogu, nie przejmuj dowe w sumie z 16 pinami. Ich znaczenie
W układzie takim przy zastosowaniu bra- się, w niniejszym artykule (i poprzednich odbiega niestety od przyjętego standar-
mek serii LS lub HCT maksymalna częstot- częściach) przedstawiono wszystko co du, dlatego poniżej zamieszczam opis
liwość pracy systemu mikroprocesorowe- jest potrzebne do rozpoczęcia pracy. końcówek. Numeracja złącza jest taka sa-
t
a
b
e
l
i
3
go, gwarantująca prawidłową obsługę wy- b) w tabeli 3 znajduje się numeracja i zna- ma jak poprzednio.
p
i
n
s
y
g
n
a
ł
świetlacza to ponad 12 MHz. Dla ułatwienia czenie końcówek większości typów wy- pin sygnał
podaję adresy a właściwie przesunięcia świetlaczy LCD.
1 Vcc (+5V)
względem adresu sygnału /CS dla poszcze- Jeżeli masz wątpliwości, co do swego
14 GND (0V)
gólnych operacji zapisu i odczytu modułu: egzemplarza modułu powinieneś popro-
2 E (Enable)
sić sprzedawcę o opis końcówek, jeżeli
3RS
offset funkcja
o
f
f
s
e
t
f
u
n
k
c
j
a
go nie ma to lepiej jest zrezygnować
9 R/W
+0 zapis instrukcji (RW=0, RS=0)
z zakupu.
10,7,11,6,12,5,13,4 w kolejności:
+1 odczyt  busy flag i adresu
c) elementy podświetlające (diody LED)
D0...D7
(RW=1, RS=0)
zasilane są z reguły napięciem +5V,
8,15,16 nie dołączone
+2 zapis danej (RW=0, RS=1)
lecz aby przedłużyć ich trwałość produ-
+3 odczyt danej spod bieżącego
cenci często zalecają modulować te f) ceny modułów spotykane w handlu
adresu (RW=1, RS=1)
napięcie z częstotliwością kilkuset Hz wahają się w granicach od kilku złotych
Tak więc jeżeli sygnał /CS przyjmuje (zwykle 300...400Hz) . Podświetlony dla nie standardowego modelu wspo-
stan aktywny (niski) przy adresowaniu ob- stałym napięciem 5V wyświetlacz po- mnianego ostatnio przez autora, do kil-
szaru o adresach np. 8000h...8FFFh, to biera znaczne ilości prądu (>300mA), kudziesięciu dla markowych typów (Hi-
kolejne funkcje można wywołać adresu- co przy poborze prądu przez moduł rzę- tachi, Nec) z 2 linami po 40 znaków.
jąc następujące komórki w zewnętrznej du 1..2mA jest wartością olbrzymią. Poniżej podaję kilka najbardziej popu-
przestrzeni: 8000h, 8001h, 8002h, 8003h. d) przy zakupie pamiętaj o dokładnym larnych oznaczeń z ilością linii oraz zna-
Wszystkich zainteresowanych przykła- obejrzeniu modułu z każdej strony, ków w linii, ułatwi to z pewnością
dami programowania mikroprocesorów sprawdzeniu czy nie posiada uszko- orientację przy okazji zakupu. Najlep-
do celów obsługi wyświetlaczy teksto- dzeń mechanicznych, oraz czy zawiera sze miejsca do zakupu modułów, to
wych LCD, informuję że w prowadzonym  na pokładzie znany ci sterownik sklepy ze układani mikroelektroniczny-
w EdW cyklu  Mikroprocesory  to takie HD44780. mi oraz oczywiście giełdy np. warszaw-
proste , zajmiemy się tym tematem  za- e) w handlu bywa wiele rodzajów wy- ska Wolumen przy ul. Kasprowicza.
chęcam więc wszystkich do lektury. świetlaczy, ale prawie wszystkie posia- Także wiele firm wysyłkowych oferuje
dają oznaczenie różne typy modułów, lecz w przypadku
Tabela 3
T
a
b
e
l
a
3
pierwszej koń- zamawiania zawsze należy poprosić
cówki złącza, do- kartę katalogowa zamawianego podze-
Numer Symbol Poziom Znaczenie
N
u
m
e
r
S
y
m
b
o
l
P
o
z
i
o
m
Z
n
a
c
z
e
n
i
e
końcówki prowadzającego społu oraz upewnić się , czy moduł jest
k
o
ń
c
ó
w
k
i
1 GND - masa zasilania
sygnały sterujący oparty o standard HD44780.
2 Vcc - zasilanie +5V
t
y
p
l
i
n
i
e
x
z
n
a
k
i
u
w
a
g
i
oraz danych. Kie- typ linie x znaki uwagi
3 Vo kontrast wyświetlacza (czasem -5V)
rując się tabelą
LM016 2 x 16
4 RS H/L  data/instruction select 
powyżej, łatwo
 rodzaj informacji na wejściu D0...D7
LM015 1 x 16
 H gdy instrukcja jest zlokalizować
LM092 2 x 40 z podświetle-
 L gdy dana (znak do wyświetlenia)
końcówki RS,
niem LED
5 R/W H/L  read/write -
RW, E D0...D7,
LM018 2 x 40
 sygnał odcztu lub zapisu do modułu
zasilanie, kont-
LM041 4 x 16
 H gdy odczyt
rast i masę. W za- LM044 4 x20
 L gdy zapis
6 E (EN) L->H->L  enable signal 
leżności od typu
LM060 2 x 24
uaktywnienie wyświetlacza
złącza są jedno
LM017 2 x 32
7 D0 H/L
lub dwurzędowe.
8 D1 H/L
W przypadku 2- Na koniec życzę sukcesów w ujarz-
9 D2 H/L
10 D3 H/L linie danych D0...D7 rzędowych nu- mianiu inteligentnych wyświetlaczy LCD
11 D4 H/L
meracja jest stan- oraz wiele satysfakcji z używania ich
12 D5 H/L
dardowa, jak dla w swoich układach.
13 D6 H/L
S
ł
a
w
o
m
i
r
S
u
r
o
w
i
ń
s
k
i
złączy typu ZFC. Sławomir Surowiński
14 D7 H/L
44 ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 3/98