16×2 LCD-skærm hedder sådan, fordi den har 16 kolonner og 2 rækker. Der findes mange kombinationer som f.eks. 8×1, 8×2, 10×2, 16×1, 16×1, osv. Men den mest anvendte er 16*2 LCD, og derfor bruger vi den her.
Alle ovennævnte LCD-skærme vil have 16 Pins, og programmeringstilgangen er også den samme, og derfor er valget overladt til dig. Nedenfor er Pinout og Pin beskrivelse af 16×2 LCD modulet:
|
Sr. nr. |
Pin nr. |
Stiftenavn |
Stifttype |
Stiftebeskrivelse |
Stikforbindelse |
|
Stik 1 |
Masse |
Source Pin |
Dette er en jordstift til LCD |
Tilsluttet til MCU’ens/strømkildens jord |
|
|
Pin 2 |
VCC |
Source Pin |
Dette er en forsyningsspændingspin for LCD |
Tilsluttet til forsyningspin til strømkilden |
|
|
Pin 3 |
V0/VEE |
Control Pin |
Regulerer LCD’ens kontrast. |
Tilsluttet til en variabel POT, der kan give 0-5V |
|
|
Pin 4 |
Register Select |
Styringspin |
Kobler mellem Command/Data Register |
Er tilsluttet en MCU-pin og får enten 0 eller 1. 0 -> Command Mode 1-> Datatilstand |
|
|
Pin 5 |
Læse/skrive |
Kontrol Pin |
Gangler LCD’en mellem læse/skrive-operation |
Tilkoblet til en MCU-pin og får enten 0 eller 1. 0 -> Skriveoperation 1-> Læseoperation |
|
|
Pin 6 |
Enable |
Kontrolstift |
Kræver at blive holdt høj for at udføre læse/skriveoperation |
Tilsluttet MCU og holdes altid høj. |
|
|
Pin 7-14 |
Databits (0-7) |
Data/Command Pin |
Pins bruges til at sende kommando eller data til LCD’en. |
I 4-Wire Mode Kun 4 pins (0-3) er forbundet til MCU I 8-Wire Mode Alle 8 pins(0-7) er forbundet til MCU |
|
|
Pin 15 |
LED Positiv |
LED Pin |
Normal LED-lignende drift til at belyse LCD |
Forbundet til +5V |
|
|
Pin 16 |
LED Negativ |
LED Pin |
Normal LED-lignende drift til at belyse LCD’en, der er forbundet med GND. |
Forbundet til jord |
Det er okay, hvis du ikke forstår funktionen af alle pins, jeg vil forklare det i detaljer nedenfor. Lad os nu vende tilbage til vores LCD:
Okay, hvad er disse to sorte cirkellignende ting på bagsiden af vores LCD?
Disse sorte cirkler består af et interface-IC og de tilhørende komponenter, der skal hjælpe os med at bruge dette LCD med MCU’en. Fordi vores LCD-skærm er en 16*2 Dot matrix LCD-skærm, og den vil derfor have (16*2=32) 32 tegn i alt, og hvert tegn vil bestå af 5*8 Pixel Dots. Et enkelt tegn med alle dets pixler aktiveret er vist på nedenstående billede.
Så nu ved vi, at hvert tegn har (5*8=40) 40 pixler, og for 32 tegn vil vi have (32*40) 1280 pixler. Endvidere skal LCD-skærmen også instrueres om pixelernes position.
Det vil være en hektisk opgave at håndtere alt ved hjælp af MCU’en, og derfor anvendes et interface-IC som HD44780, der er monteret på selve LCD-modulet. Funktionen af dette IC er at få kommandoer og data fra MCU’en og behandle dem for at vise meningsfulde oplysninger på vores LCD-skærm.
Lad os diskutere de forskellige typer tilstande og muligheder, der er tilgængelige i vores LCD, som skal styres af vores Control Pins.
4-bit og 8-bit Mode of LCD:
LCD’en kan arbejde i to forskellige tilstande, nemlig 4-bit mode og 8-bit mode. I 4 bit-tilstand sender vi data nibble for nibble, først den øverste nibble og derefter den nederste nibble. Til dem af jer, der ikke ved, hvad en nibble er: En nibble er en gruppe på fire bits, så de fire nederste bits (D0-D3) i en byte udgør den nederste nibble, mens de fire øverste bits (D4-D7) i en byte udgør den øverste nibble. Dette gør det muligt for os at sende 8 bit data.
Hvorimod vi i 8 bit-tilstand kan sende 8 bit data direkte i ét strøg, da vi bruger alle 8 datalinjer.
Nu har du sikkert gættet det, Ja 8 bit-tilstand er hurtigere og fejlfri end 4 bit-tilstand. Men den store ulempe er, at den har brug for 8 datalinjer forbundet til mikrocontrolleren. Dette vil få os til at løbe tør for I/O-stifter på vores MCU, så 4-bit mode er meget anvendt. Der bruges ingen kontrolstifter til at indstille disse tilstande. Det er blot måden at programmere på, der ændres.
Læse- og skrivetilstand for LCD:
Som sagt består selve LCD’en af et Interface IC. MCU’en kan enten læse eller skrive til dette interface-IC. De fleste gange vil vi blot skrive til IC’et, da læsning vil gøre det mere komplekst, og sådanne scenarier er meget sjældne. Informationer som cursorens position, status completion interrupts osv. kan læses, hvis det er nødvendigt, men det er uden for rammerne af denne tutorial.
Interface IC’et i de fleste LCD’er er HD44780U, for at kunne programmere vores LCD bør vi lære det komplette datablad for IC’et. Databladet er givet her.
LCD-kommandoer:
Der er nogle forudindstillede kommandoer instruktioner i LCD, som vi skal sende til LCD via en mikrocontroller. Nogle vigtige kommandoinstruktioner er angivet nedenfor:
|
Hex-kode |
Kommando til LCD-instruktionsregister |
|
|
0F |
LCD ON, markør ON |
|
|
Klargør skærmbilledet |
||
|
Return home |
||
|
Dekrementér markøren (skift markøren til venstre) |
||
|
Inkrementér markøren (skift markøren til højre) |
||
|
Skift display til højre |
||
|
Skift display til venstre |
||
|
0E |
Display ON, markøren blinker |
|
|
Forcér markøren til begyndelsen af første linje |
||
|
C0 |
Forcér markøren til begyndelsen af anden linje |
|
|
2 linjer og 5×7 matrix |
||
|
Cursor linje 1 position 3 |
||
|
3C |
Aktiverer anden linje |
|
|
Display OFF, markør OFF |
||
|
C1 |
Spring til anden linje, position 1 |
|
|
OC |
Visning ON, markør OFF |
|
|
C1 |
Spring til anden linje, position 1 |
|
|
C2 |
Spring til anden linje, position 2 |