Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

AFFICHEURS A CRISTAUX LIQUIDES I) Généralités a) Description Les afficheurs à c

AFFICHEURS A CRISTAUX LIQUIDES I) Généralités a) Description Les afficheurs à cristaux liquides sont des modules compacts intelligents et nécessitent peu de composants externes pour un bon fonctionnement. Ils sont relativement bons marchés et s'utilisent avec beaucoup de facilité. Un exceptionnel microprocesseur "pilote" de la famille C-MOS diminue considérablement leur consommation (inférieur à 0.1 mW). Ils sont pratiquement les seuls à être utilisés sur les appareils à alimentation par piles. Plusieurs afficheurs sont disponibles sur le marché et ne diffèrent les uns des autres, non seulement par leurs dimensions, (de 1 à 4 lignes de 6 à 80 caractères), mais aussi par leurs caractéristiques techniques et leurs tension de service. Certains sont dotés d'un rétro éclairage de l'affichage. Cette fonction fait appel à des LED montées derrière l'écran du module, cependant, cet éclairage est gourmand en intensité (250 mA max.). b) Principe de fonctionnement. Schéma fonctionnel Comme le montre le schéma fonctionnel, l'affichage comporte d'autres composants que l'afficheur à cristaux liquides (LCD) seul. Un circuit intégré de commande spécialisé, le LCD- controller, est chargé de la gestion du module. Le "contrôleur" remplit une double fonction: d'une part il commande l'affichage et de l'autre se charge de la communication avec l'extérieur. c) Connexions Les connexions à réaliser sont simples puisque l'afficheur LCD dispose de peu de broches. Il faut, évidement, l'alimenter, le connecter à un bus de donnée (4 ou 8 bits) d'un microprocesseur, et connecter les broches Enable (validation), Read/Write (écriture/lecture) et Register Select (instruction/commande). II) Principe des cristaux liquides L'afficheur est constitué de deux lames de verre, distantes de 20 µm environ, sur lesquelles sont dessinées les mantisses formant les caractères. L'espace entre elles est rempli de cristal liquide normalement réfléchissant (pour les modèles réflexifs). L'application entre les deux faces d'une tension alternative basse fréquence de quelques volts (3 à 5 V) le rend absorbant. Les caractères apparaissent sombres sur fond clair. N'émettant pas de lumière, un afficheur à cristaux liquides réflexif ne peut être utilisé qu'avec un bon éclairage ambiant. Sa lisibilité augmente avec l'éclairage. Les modèles transmissifs fonctionnent différemment: normalement opaque au repos, le cristal liquide devient transparent lorsqu'il est excité; pour rendre un tel afficheur lisible, il est nécessaire de l'éclaire par l'arrière. III) L’Afficheur LCD LM-16251 a) Description Le LM-16251 comporte 2 lignes de 16 caractères inscrits dans une matrice de 5 colonnes de 8 points. La plupart des caractères n'utilisent que les 7 rangées supérieures de la matrice; la rangée inférieure est prévue pour la visualisation d'un curseur. L'afficheur proprement dit est implanté sur un circuit imprimé au dos duquel sont soudés deux circuits intégrés VLSI et quelques composants discrets. L'électronique est compatible C-MOS et TTL et sa consommation ne dépasse pas 7 mW. Ses entrées sont protégées par des diodes. Outre les 32 caractères visualisés sur l'affichage, il est possible de mettre en mémoire 48 caractères supplémentaires, caractères que l'on visualisera sur l'affichage au moment voulu. Les dimensions de l'affichage sont très compactes: circuit imprimé: 84 * 44 mm boîtier de l'afficheur à cristaux liquides: 70,5 * 43,2 mm partie utile de l'afficheur: 56,7 * 11,5 mm caractère avec curseur 5,55 * 2,95 mm a-1) Possibilités de l'afficheur L'afficheur est en mesure de visualiser 192 caractères: - de $00 à $ 07 : 8 caractères définissables par l'utilisateur - de $20 à $7F : 96 caractères ASCII (majuscules, minuscules, chiffres, signes) - de $A0 à $DF: 64 caractères japonais ( alphabet kana) - de $E0 à $FF : 32 caractères spéciaux: accent, lettres grecques, ... De plus, l'affichage est capable de traiter d'autres commandes telles que: - l'extinction de l'affichage - le positionnement du curseur - le déplacement des caractères sur l'affichage - Le choix du caractère à redéfinir - le choix du sens du déplacement du curseur ou de l'affichage - le clignotement des caractères ou du curseur a-2) Brochage du composant a-3) Niveau des différentes broches N° DE BROCHE SIGNAL NIVEAU 14 VSS Masse 13 VDD + 5 V 12 VLC ± 2,5 V 11 RS 0 = Instruction 1 = caractère. 10 R/ 0 = écriture 1 = lecture 9 E Front descendant 8 D0 Logique positive 7 D1 Logique positive 6 D2 Logique positive 5 D3 Logique positive 4 D4 Logique positive 3 D5 Logique positive 2 D6 Logique positive 1 D7 Logique positive a-4) Description des différentes broches 1 à 8 : D7 à D0 : Bus de donnés bidirectionnel 3 états (Haute impédance lorsque E=0) 9 : E : Entrée de validation (ENABLE) ;elle est active sur front descendant. Il est important ici de tenir compte des 2 seuils durées de commutation importantes en pratique: lorsque RS et R/ ont atteint un niveau stable, il doit se passer un intervalle de 140 ns minimum avant que la ligne "E" ne passe au niveau haut. Cette ligne doit ensuite, être maintenue à ce niveau pendant 450 ns au moins et les données doivent rester tables sur le bus de données jusqu'au début du flanc descendant de ce signal. Lorsque E=0 les entrées du bus de l'afficheur sont à l'état haute impédance. 10 : R/ : Lecture ou écriture.(READ/WRITE) Lorsque R/ est au niveau bas, l'afficheur est en mode "écriture", et lorsque R/ est au niveau haut, l'afficheur est en mode "lecture". 11 : RS: Sélection du registre.(REGISTER SELECT) Grâce à cette broche, l'afficheur est capable de faire la différence entre une commande et une donnée. Un niveau bas indique une commande et un niveau haut indique une donnée. 12 : VLC : Cette tension permet le réglage du contraste de l'afficheur. C'est une tension négative et tournant autour de -1,5 V.(selon l'angle de visualisation) 13 : VDD : + 5 V 14 : VSS : Masse. b) Fonctionnement Tableau de codage des caractères Les caractères et les signes spéciaux sont codés suivant le tableau ci-dessous. Apparition des caractères sur l'afficheur Apres avoir défini le sens de déplacement, les caractères apparaissent au dessus du curseur (qu'il soit visualisé ou non). Adresse gauche droite invisible haut $00 ............... $0F $10 .......... ....$27 bas $40 ................$4F $50 .......... ....$67 L'adresse 00 correspond à la ligne du haut à gauche, 0F à droite. L'adresse 40 correspond à la ligne du bas à gauche, 4F à droite. La zone invisible correspond à la mémoire de l'afficheur.(48 caractères) Lorsqu'un caractère est inscrit à l'adresse $27, le caractère suivant apparaît à la ligne suivante. b-1) Principe de fonctionnement Le principe de fonctionnement est simple, pour visualiser un caractère, il suffit de le positionner sur le bus de donnée (codé en ASCII), de mettre RS au niveau haut (caractère), R/ au niveau bas (écriture), et de provoquer un front descendant sur l'entrée de validation de l'afficheur (E). ATTENTION: Après chaque action sur l'afficheur, il faut vérifier que celui-ci est en mesure de traiter l'information suivante. Pour cela il faut aller lire l'adresse de la position du curseur (RS=0, R/ =1) et tester l'indicateur flag "Busy" (BF) (voir tableau ci-dessous). Lorsque BF=1 l'affichage est en cours et lorsque BF=0, l'affichage est terminé. Si l'on tente d'écrire des données ou d'envoyer une commande à l'afficheur pendant que ce dernier est en cours de traitement des données ou d'une commande précédantes, le système peut se planter, l'affichage s'affoler et les deux circuits intégrés voir leur température augmenter brutalement! Avant toute cette procédure d'écriture, il faut tout d'abord initialiser l'afficheur de façon à définir son mode de fonctionnement (dialogue en 4 ou 8 bits, sens de déplacement, visualisation du curseur, ...).Cette initialisation s'effectue en lui adressant des commandes (voir tableau ci- dessous), c'est à dire en positionnant RS à 0. b-2) Tableau des différentes commandes de l'afficheur TYPE DE COMMANDE RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 DESCRIPTIF EFFACER L'AFFICHAGE 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 Efface l'ensemble de la mémoire de données sans toucher au générateur de caractère. Met le curseur en position Home, à l'adresse 00. CURSEUR EN POSITION HOME 0 0 0 0 0 0 0 0 1 * Met le curseur en position Home. Si l'affichage à été décalé, il est remis à sa position d'origine: l'adresse 00 se trouve à nouveau en haut à gauche. MANIERE DE VISUALISER LES CARACTERES 0 0 0 0 0 0 0 1 ID S Détermine le sens de déplacement du curseur après apparition d'un caractère (ID) et le déplacement collectif d'une position de l'ensemble de l'affichage (S). MARCHE/ARRET DE L'AFFICHAGE DU CURSEUR 0 0 0 0 0 0 1 D C B Met l'affichage en ou hors fonction (D). Met le curseur en ou hors fonction (C). Fait clignoter le caractère situé au- dessus du curseur (B), clignotement se traduisant par une alternance du caractère et du caractère FF (rectangle noir) DECALAGE 0 0 0 0 0 1 S/C R/L * * Déplace le curseur ou l'ensemble de l'affichage sans modifier le contenu de la mémoire. FONCTION 0 0 0 0 1 DL N F * * Indique la largeur du bus de données. Indique s'il ne faut utiliser que la ligne uploads/Litterature/ afficheurs-a-cristaux-liquides.pdf