SCHEDA Arduino duemilanove - LCD

ultimo aggiornamento 22 settembre 2011

Come interfacciare la scheda ARDUINO ad un display LCD

Prima di addentrarci nei dettagli, facciamo una breve introduzione su questo tipo di display, non tanto dal punto di vista costruttivo, quanto riguardo al loro utilizzo.
Partiamo dicendo che tutti i display LCD di testo si basano su un chip decoder, che, letti i dati in ingresso, provvede a gestire i pixel del display in modo appropriato. È proprio il tipo di decoder usato all'interno del display che ne determina l'utilizzo e le funzioni, non tanto la grandezza o il numero di righe; è quindi importante, quando si acquista un display LCD, sapere quale chip decoder lo governa, perché da questo dipenderà la sua gestione a livello software. A livello hardware,invece, le cose sono più complicate, perché ogni casa produttrice, anche a parità di chip decoder montato, personalizza la piedinatura dei contatti, rendendo a volte inutilizzabili display privi di documentazione. Il display più utilizzati si basano sui controller Hitachi HD44780 oppure Samsung ST7066U: si tratta di display con interfaccia parallela per i quali i più svariati ambienti di sviluppo per microcontrollori includono già i comandi per controllarli, il che risparmia la fatica di dover elaborare specifiche routine di controllo.
L'interfaccia hardware è standard e prevede i contatti raggruppati nella Tabella 1.

Tabella 1

+5V

Alimentazione positiva

GND

Massa

VLCD

Tensione negativa usata per la regolazione del contrasto

Data

8 linee di dati

WR/RD

Linea per la lettura/scrittura per LCD

E

Comando di abilitazione display

RS

Linea per impostazione dati comandi

Oltre a queste linee, potrebbero essere disponibili ì contatti della retroilluminazione (BL+ e BL- da utilizzarsi se è richiesta la visione in ambienti poco illuminati. Ovviamente i nomi possono cambiare da produttore a produttore, così come il riferimento al pin del connettore al quale fanno capo, però la funzione rimane sempre la stessa. Facciamo ora un esempio pratico, utilizzando un display basato su chip Hitachi che presenta il convettore posto in alto e la piedinatura riportata nella Tabella 2.

Tabella 2 - Funzione dei vari pin del display
PIN	Nome	Funzione
1	GND-VSS	Ground – Pin che deve essere collegato al negativo d’alimentazione.
2	VDD	Power Supply – Pin da collegare a +5V d’alimentazione.
3	Vo	A questo Pin si deve applicare una tensione variabile da 0 a +5V tramite un trimmer per regolare il contrasto del display.
4	RS	Register Select – Questo pin è una linea di controllo con cui si comunica al display se si sta inviando sul bus dati (linee da DB0 a DB7) un comando (RS=0) oppure un dato (RS=1).
5	R/W	Read, Write – Questo pin è un’altra linea di controllo con cui si comunica al display se s’intende inviare un dato al display (R/W=0) oppure leggere un dato dal display (R/W=1).
6	E	Enable – Questo pin è una linea di controllo con cui si può abilitare il display ed accettare dati ed istruzioni dal bus dati (E=1).
7	DB0	Data Bus line 0 – Le linee su cui transitano i dati tra processore e display.
8	DB1	Data Bus line 1
9	DB2	Data Bus line 2
10	DB3	Data Bus line 3
11	DB4	Data Bus line 4
12	DB5	Data Bus line 5
13	DB6	Data Bus line 6
14	DB7	Data Bus line 7
15	A oppure BL+	Pin per il collegamento della retroilluminazione se presente, da collegarsi a VDD
16	K oppure BL-	Pin per il collegamento della retroilluminazione se presente., da collegarsi a massa

Descrizione	Display LCD 16 caratteri x 2 linee con fondo Blu
Codice display	LCM1602A-NSW-BBW
Tensione di alimentazione	+4.7V → +5.5V
Retroilluminazione	LED Blu
Assorbimento LCD (max)	4 mA
Assorbimento Backlight (typ.)	110 mA
Tipo LCD	STN
Controller	SPLC780D (compatibile HD44780)
Interfaccia	Parallela
Dimensioni modulo	80 x 36 mm
Area visibile	64.5 x 13.8 mm
Dimensioni pixel	0.55 x 0.50 mm
Dimensioni carattere	2.95 x 5.05 mm

In questo display la retroilluminazione (in inglese backlight) viene attivata semplicemente ponendo BL- a massa e BL+ al positivo dei 5 volt con una resistenza di limitazione a seconda del livello di intensità luminosa desiderato.
A questo punto siamo pronti al cablaggio fisico del display con la scheda Arduino; per fare questo ci sono diverse possibilità, ad esempio l'utilizzo della Protoshield oppure di una basetta sperimentale. L'importante è rispettare lo schema di collegamento illustrato nella Fig. 1.

Figura 1

LCD RS → pin digitale 12;
LCD R/W → GND;
LCD Enable → pin digitale 11;
LCD D4 → pin digitale 5;
LCD D5 →pin digitale 4;
LCD D6 → pin digitale 3;
LCD D7 → pin digitale 2.

Oltre a ciò bisogna provvedere a collegare l'alimentazione ed il trimmer per la regolazione del contrasto. I pin D0, D1, D2, D3 possono essere lasciati liberi oppure posti a massa.
A questo punto avete il vostro display cablato col microcontrollore, ma non ancora programmato; se lo accendete, non noterete nulla se non dei pixel parzialmente attivi, verificare eventualmente il trimmer che regola il contrasto.

Il testo è tratto dall'articolo Conoscere e Usare Arduino pubblicato sul numero 149 Agosto/Settembre 2010 di Elettronica In

Elenco revisioni
22/09/2011	Emissione preliminare

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