آشنایی با LCD

LCD ها ابزاری برای نمایش اطلاعاتی هستند که شامل حروف و اعداد و همچنین برخی کاراکترهای گرافیکی می شود. بطور معمول در تجربیات اولیه در نمایش اطلاعات دیجیتال از نمایشگر های هفت قسمتی (seven segment) استفاده می شود که این نمایشگرها فقط ارقام (0 تا 9) و بعضی حروف مثل A b C را بصورت نه چندان زیبا نمایش می دهند. اما با بکار گیری LCD اطلاعات را بصورت زیبا و کاملتر می توان نمایش داد. البته استفاده از LCD برای مدارات ساده توصیه نمی شود و عموما آنرا همراه با میکروکنترلر یا CPU ها بکار می برند.
چیزی که از آن به عنوان LCD یاد می شود در واقع یک صفحه نمایشگر LCD مانند صفحه ماشین حساب است که همراه با آی سی کنترلر و مدارهای جانبی اش و عموما با لامپ پشت صفحه در یک بسته پیش ساخته عرضه می شود.

همانطور که گفته شد LCD دارای یک کنترلر است که با فرستادن اطلاعات به آن این اطلاعات را در صفحه ای که عموما به چند سطر و ستون تقسیم شده نمایش می دهد. مثلا برای نمایش حرف "M" کافیست کد اسکی این حرف را طبق یک پروتکل ساده به LCD ارسال کنیم. همچنین می توان دستوراتی از قبیل پاک کردن صفحه نمایش، جابجایی مکان نما، خاموش روشن کردن مکان نما و غیره را نیز به LCD ارسال کرد.

LCD ها از طریق مقدار اطلاعاتی که میتوانند در صفحه نمایش بدهند انتخاب و خریداری می شوند. انواع معمول آن عبارتند از 16 ، 20 ، 32 و 40 کاراکتر در هر خط در 1 یا 2 یا 4 سطر. مثلا 2 در 16 یعنی صفحه دارای دو خط و هر خط 16 کاراکتر است. همچنین LCD موردنظر میتواند همراه با لامپ پشت صفحه (Back light) یا بدون آن انتخاب شود. LCD ها کاراکتر ها را در ماتریس های 5x7 pixel نمایش می دهند. در تصویر زیر یک نمونه 2 در 16 مشاهده می شود:

تقریبا همه LCD ها دارای 16 پایه هستند که 8 خط آن مربوط به فرستادن یا خواندن داده ها یا دستورالعمل ها می باشد. پایه های دیگر خطوط کنترل و ولتاژهای تغذیه می باشند. لیست کامل خط ها به قرار زیر است:

شماره و نام خط	عملکرد
1- Vss	زمین
2- Vcc	ولتاژ 5 ولت برای کنترلر
3- Vee	ولتاژ تنظیم درخشندگی (contrast)
4- RS	انتخابگر ثبات دستور / داده
5- RW	انتخابگر خواندن / نوشتن
6- Enable	فعال کننده
7-14 Bus	8 خط گذرگاه داده یا دستور
15-	ولتاژ 5 ولت برای لامپ پشت صفحه
16-	زمین برای لامپ پشت صفحه

Vee: برای تنظیم درخشندگی کاراکترها بکار می رود که باید ولتاژی بین صفر و 5 ولت به این پایه اعمال نمود. برای بیشترین درخشندگی این پایه را به زمین متصل کنید.

RS: انتخابگر ثبات داده / دستور مشخص می کند که چه چیزی به LCD فرستاده می شود. اگر این خط صفر باشد کنترلر LCD بایت موجود روی خطوط 7 تا 14 را به عنوان یک دستور تلقی کرده و اگر این پایه یک باشد اطلاعات را به عنوان یک کد اسکی که باید کاراکتر معادل آن را نمایش دهد در نظر می گیرد.

RW: انتخابگر خواندن / نوشتن جهت اطلاعات را نشان می دهد. اگر این پایه صفر باشد اطلاعات به LCD ارسال می شود و اگر یک باشد عمل خواندن از LCD صورت می گیرد.

فعال کننده: برای هر دستور یا داده ای که به LCD میفرستیم یا میخواهیم از آن بخوانیم باید یک پالس پايین رونده (یعنی تغییر از سطح یک به صفر) را به این پایه اعمال کنیم تا دستور یا داده بوسیله کنترلر LCD پردازش شود.

- در خطوط 7 تا 14 خط 7 کم ارزشترین بیت (LSB) و خط 14 پر ارزش ترین بیت (MSB) می باشد.

- در صورت تمایل به روشن کردن لامپ پشت صفحه ولتاژ 5 ولت را به پایه 15 اعمال و پایه 16 را به زمین متصل می کنیم.

برای آزمایش می توان LCD را به پورت چاپگر متصل و اطلاعاتی را به آن ارسال نمود. در این حالت بطور معمول خطوط داده پورت به خطوط 7 تا 14 و سه خط کنترلی به پایه های 4 تا 6 اتصال داده می شود. توجه داشته باشید که ولتاژ تغذیه و لامپ پشت صفحه LCD توسط منبع خارجی تأمین می شود.

خط خواندن نوشتن را صفر کنید تا نوشتن انتخاب شود.

خط داده / دستور را یک کنید تا داده انتخاب شود.

کد اسکی کاراکتر مورد نظر را روی خطوط D0 تا D7 قرار دهید.

خط انتخاب را ابتدا یک و سپس صفر کنید. حداقل 450 نانو ثانیه باید این خط را صفر نگه دارید تا داده پردازش شود. بعد از آن حالت خط تأثیری نخواهد داشت.

در بحث های آینده با LCD ها بیشتر آشنا خواهیم شد.