Halo, tu Twój pecet

Czy nie chcielibyście mieć urządzenia, które poinformuje Was o nadejściu nowego listu do skrzynki pocztowej albo wyświetli statystyki [email protected]? Jeśli tak, to chwyćcie lutownicę i zbudujcie własny wyświetlacz parametrów peceta.

Wyświetlacze LCD (Liquid Crystal Display) są produkowane są w rozmaitych wersjach. Najprostsze pokazują jedynie cyfry. Układy alfanumeryczne potrafią wyświetlić zarówno liczby, jak i litery. Urządzenia graficzne nadają się do pokazania dowolnego obrazu złożonego z małych punktów. Są także kolorowe panele stosowane w notebookach i coraz popularniejszych monitorach LCD. My wykorzystamy wyświetlacz alfanumeryczny. I za pomocą takiego urządzenia będziemy pokazywali tytuły piosenek odtwarzanych za pomocą Winampa oraz informacje o różnych parametrach komputera – na przykład ilości wolnej pamięci, temperaturze procesora itp.

35 punktów

Wyświetlacze alfanumeryczne przypominają te absolutnie najprostsze układy, stosowane w kalkulatorach i zegarkach – ale przystosowane są do prezentowania liter i cyfr. Wszystko to dzięki temu, że zamiast podłużnych, klasycznych siedmiu segmentów ułożonych w kształt cyfry „8” (stosowanych w wyświetlaczach numerycznych) zastosowano matrycę składającą się z 35 malutkich kwadracików, ułożonych w prostokątne pole 5 na 7 pikseli. Odpowiednio zapalając lub gasząc poszczególne obszary takiej matrycy, układa się w zasadzie dowolne litery i cyfry.

Kształt pokazywanych znaków odbiega nieco od drukowanych liter i cyfr. Cóż, 35 punktów to mało – ale zwiększenie liczby elementów matrycy z jednoczesnym zmniejszeniem ich rozmiarów (czyli działanie prowadzące do poprawienia kształtu znaków) wiązałoby się z nieuchronnym wzrostem ceny wyświetlacza i koniecznością znacznego rozbudowania jego układów sterujących. Przyjęto więc kompromisowy standard matrycy 5 na 7 punktów, zapewniający stosunkowo łatwe sterowanie i przyzwoitą czytelność tekstów. Przeciętny wyświetlacz alfanumeryczny zwykle zawiera wiele takich 35-polowych matryc. W efekcie umożliwia on pokazywanie całych słów, a nawet zdań.

Nawet najprostsze układy, potrafiące zaprezentować dwie linie tekstu złożone z 16 znaków każda, dysponują 32 matrycami. Każda z nich zawiera 35 pól aktywnych, więc konieczne jest niezależne zapalanie i gaszenie aż 1120 punktów! A co z większymi wyświetlaczami – na przykład tymi pokazującymi 80 znaków? W tym przypadku mamy do czynienia z prawie trzema tysiącami punktów do kontrolowania. Astronomiczna liczba! Konieczne okazało się zatem skonstruowanie układów scalonych ułatwiających sterowanie wyświetlaczem.

Zapal i zgaś

Jednym z najpopularniejszych chipów kontrolujących pracę alfanumerycznych wyświetlaczy LCD jest produkowana przez firmę Hitachi kość HD44780. Obecnie także i inni producenci półprzewodników wytwarzają sterowniki zgodne z pierwowzorem.

W praktyce w sprzedaży są dostępne nie same wyświetlacze alfanumeryczne, lecz kompletne moduły wyposażone już w fabryce w płytkę z elektroniką sterującą – najczęściej zgodną ze wspomnianym standardem HD44780, choć trafiają się oczywiście i inne. Z punktu widzenia przeciętnego użytkownika komputera kupowanie wyświetlacza z innym sterownikiem jest jednak nieco ryzykowne. W trakcie eksploatacji mogą wystąpić problemy ze zdobyciem odpowiedniego oprogramowania sterującego i dokumentacji technicznej układu. Zanim więc kupimy coś innego niż HD44780, upewnijmy się, że uda się nam zdobyć opis układu i sterowniki z nim współpracujące. I właśnie dlatego zachęcam do nabycia standardowego modułu zgodnego z HD44780 – unikniemy problemów z jego obsługą.

Druty i gniazda

Sterowanie wyświetlaczem alfanumerycznym nie jest skomplikowaną czynnością. Aby się o tym przekonać, wystarczy nieco dokładniej przyjrzeć się naszemu układowi.

Moduł wyświetlacza ma przeważnie 16 lub 18 wyprowadzeń. Osiem z nich – oznaczonych jako D0-D7 – to typowa ośmiobitowa linia danych, przeznaczona do wymiany informacji z kontrolerem sterującym. Do tego dochodzą jeszcze co najmniej trzy linie kontrolne. R/W (Read/Write) przełącza tryb pracy kontrolera na zapis lub odczyt danych, RS ustala tryb pracy jako transmisję danych bądź instrukcji. Linia E (Enable) umożliwia odczyt sygnałów wejściowych. Wyświetlacze zawierające mniej niż 80 znaków mają tylko jedną linię E, natomiast większe układy dysponują dwoma takimi wyprowadzeniami.

Pozostałe styki nie mają już bezpośredniego związku z wyświetlaniem znaków. Vcc i GND to zasilanie oraz masa, a VLc odpowiada za regulację kontrastu. Do nóżek VB+ i VB- dołączane jest zasilanie dla podświetlenia. Jego napięcie wynosi 5 V. Podajemy je za pośrednictwem rezystora lub potencjometru o oporności ok. 75 omów (w przypadku najpopularniejszego rodzaju podświetlenia, zrealizowanego z wykorzystaniem diod LED). Oczywiście, jeśli wyświetlacz nie ma żadnego podświetlenia, tych wyprowadzeń albo nie znajdziemy, albo mogą one istnieć jako nigdzie niepodłączone nóżki.

Czasami spotkamy wyświetlacze z podświetleniem wymagające podania na nóżki VB napięcia ok. 100 V. Bywa tak, gdy podświetlenie wykonano z folii elektroluminescencyjnej. W amatorskich warunkach najlepiej unikać takich urządzeń, gdyż do zasilania potrzebna będzie specjalna przetwornica napięć. Ponadto trwałość folii elektroluminescencyjnej jest dość niska: jasność świecenia spada o połowę już po około 5 tysiącach godzin pracy.

Uwaga, DVD
Czytelnicy, którzy zdecydowali się na zakupienie naszego magazynu w wersji z płytą DVD-ROM, otrzymali dodatkowe materiały. W sekcji Niezbędnik elektronika | Programy znajduje się próbna wersja narzędzia Protel DXP. W katalogu Niezbędnik elektronika | Archiwum Elektroniki Praktycznej umieściliśmy archiwalne artykuły opublikowane w miesięczniku „Elektronika Praktyczna” w latach 1998-2001.

0
Zamknij

Choć staramy się je ograniczać, wykorzystujemy mechanizmy takie jak ciasteczka, które pozwalają naszym partnerom na śledzenie Twojego zachowania w sieci. Dowiedz się więcej.