lcd_11 Los Displays de Cristal Líquido alfanuméricos se usan en multitud de dispositivos, en los que sólo se necesita representa texto.

Existen varios tamaños disponibles, variando el número de líneas y de caracteres por línea. Este artículo explica el funcionamiento de los módulos LCD basados en el controlador Hitachi HD44780 o compatibles.

 

 

Un display LCD está formado por varios componentes ubicados en una pequeña placa PCB:

  • Un controlador.
  • Un driver de expansión.
  • Una pantalla LCD.
  • Un conector para realizar la conexión con el circuito de control.
lcd_21

La mayoría de los LCD se basan en el controlador Hitachi HD44780 que se ha convertido en un estándar, su función es procesar los comandos y datos que recibe por el conector y controlar la pantalla LCD.

CONEXIONES

El conector tiene 14 pines en línea, si el LCD dispone de retroiluminación existirán dos pines mas.

Pin Nombre Función
1 VSS Masa
2 VDD Alimentación
3 VO Contraste
4 RS Selección de registro (Datos /Comandos)
5 R/W Lectura/Escritura
6 E Activación
7 D0 Dato 0
8 D1 Dato 1
9 D2 Dato 2
10 D3 Dato 3
11 D4 Dato 4
12 D5 Dato 5
13 D6 Dato 6
14 D7 Dato 7 o (BUSY FLAG)
15   Positivo retroiluminación
16   Masa retroiluminación

Alimentación: La tensión nominal de alimentación es de 5 V DC con un consumo inferior a 5 mA.

Todas las señales son TTL, es decir 0 = 0 V y 1 = 5V.

MEMORIA

Dentro del controlador hay tres zonas de memoria independientes:

  1. CGROM: en ella está la tabla de caracteres que se pueden representar. Tiene dos plantillas, una de 204 caracteres de 5x8 puntos y otra de 32 caracteres de 5x10 puntos.
  2. CGRAM: permite al usuario, mediante programa, crear caracteres personalizados. Es posible definir 8 caracteres de 5x8 puntos o 4 de 5x10 puntos.
  3. DDRAM: es la memoria donde se almacenan los caracteres que se están mostrando por la pantalla. Tiene una capacidad de 80 bytes. Para representar un carácter en la pantalla lo que se hace es escribir en dirección de memoria asociada a la posición de la pantalla en la que se quiere que aparezca el caracter.

La relación entre las direcciones de memoria y la posición del carácter en la pantalla depende del número de líneas del display.

1 Línea: 00H-4FH

Posición pantalla 1 2 3 4 .......................... 79 80
Dirección DDRAM 00 01 02 03 .......................... 4E 4F

2 Líneas: 00H-27h, 40H-67H

Posición pantalla 1 2 3 4 ............................. 39 40
Dirección DDRAM 00 01 02 03 ............................ 26 27
  40 41 42 43 ............................. 66 67

Las direcciones de memoria asignadas a las líneas 1 y 2 no son consecutivas.

BUS DE DATOS

Es un bus de datos bidirecional formado por los pines DB0-DB7, los datos pueden ir del display hacia el sistema de control o del sistema de control al display. Durante la inicialización del display, se puede configurar para funcionar como un bus de 8 bits o de 4 bits. Cuando se usa un bus de 4 bits, se ahorran pines en el sistema de control pero se incrementa ligeramente la complejidad del software de control.

El pin DB7 se utiliza como flag de ocupado, si está a 1, indica que el controlador está ocupado.

BUS DE CONTROL

Es un bus de 3 bits formado por las señales E, RS y R/W. Es unidireccional, el display sólo puede leer en el.

E : Inicia la transferencia de datos o comandos entre el sistema de control y el display. En una operación de escritura, durante el flanco de subida se carga en el display el bus de control (RS y R/W) y durante el flanco de bajada se carga el bus de datos . La lectura de datos del display se puede iniciar justo después del flanco de subida, los datos permanecerán hasta que se produzca el flanco de bajada.

RS: Selección de registro de datos (DR) RS=1 o de instrucciones (IR) RS=0.

R/W: Lectura R/W=1, Escritura R/W=0.

Estas dos señales actúan en conjunto:

RS

R/W Operación

0

0

Envío de instrucciones al display

0

1

Lectura de flag de Ocupado (DB7) y del contador de direcciones (DB0-DB6).

1

0

Envío de datos al controlador.

1

1

Lectura de datos del controlador.

CONEXION

Dependiendo de modo de conexión, el número de señales necesarias para realizar el control del display varia. En el modo de 8 bits son necesarias 11 señales, 3 para el control y 8 para los datos. En el modo de 4 bits sólo se necesitan 7 señales, 3 para el control y 4 para los datos, sólo se utilizan los pines DB4-DB7 del display. La transferencia de datos se realiza enviando primero los 4 bits mas significativos y a continuación los 4 bits menos significativos.

CONTRASTE

Contraste 

El control del contraste se consigue conectando un potenciómetro entre la alimentación y masa con el terminal central conectado al pin VO.

 

 

 

 

 

 

 

INICIALIZACION

Después de conectar el LCD a la alimentación es necesario realizar la inicialización del mismo para poder representar los caracteres en la pantalla. Por defecto el modo  de transferencia es de 8 bits, durante la secuencia de inicialización sólo se necesitan comandos de 4 bits

La secuencia de inicialización depende del modo de funcionamiento del bus de datos, 8 bits o 4 bits. 

inicializacion

 

Una vez finalizada la inicialización el display se puede comenzar a enviar los caracteres que se quieren mostrar.