Commande Afficheur Cristaux Liquides

download Commande Afficheur Cristaux Liquides

of 38

Transcript of Commande Afficheur Cristaux Liquides

LES AFFICHEURS CRISTAUX LIQUIDESCOMMANDE DAFFICHEURS CRISTAUX LIQUIDES .................................................. 21) Introduction............................................................................................................................. 2 2) Afficheurs 2 lignes de 16 caractres ou 4 lignes de 20 caractres avec contrleur intgr2 2.1) Prsentation de l'afficheur ............................................................................................................... 3 2.3) Principe simplifi de Fonctionnement du contrleur................................................................ 52.3.1) Initialisation ...................................................................................................................................................5 2.3.2) Fonctionnement aprs initialisation ........................................................................................................5

2.4) Interfaage module afficheur .......................................................................................................... 62.4.1) Description des signaux dinterfaage avec le P/C ........................................................................6 2.4.2) Interfaage direct avec un P ou un C en mode tendu ................................................................9 2.4.3) Interfaage direct avec un C ou linterface parallle dun systme P.................................. 10

2.5) Affichage avec le module de 2 lignes de 16 caractres .........................................................122.5.1) Fentre d'affichage ................................................................................................................................... 12 2.5.2) Mmoire d'affichage ................................................................................................................................ 12 2.5.3) RAM du gnrateur de caractre CGRAM........................................................................................ 13

2.6) Affichage avec le module de 4 lignes de 20 caractres .........................................................14 2.7) Les commandes du contrleur daffichage................................................................................14 2.8) Initialisation du module ..................................................................................................................16 2.8) Sous programmes (Fonctions en langage C) ncessaires pour la gestion complte de lafficheur....................................................................................................................................................19Prsentation gnrale.......................................................................................................................................... 19 E, RS et RW............................................................................................................................................................ 21 Dtail des fonctions ............................................................................................................................................. 21 Fonctions pour la conversion dun nombre en une suite de codes ASCII............................................. 24

2.9) Caractres en mmoire ROM ......................................................................................................25 3) Afficheur cristaux liquides : Constitution et commandes................................................ 26 3.1) Constitution lectrique dun afficheur ........................................................................................26 3.2) Contraste et temps de rponse ....................................................................................................26 3.3) Commande dun afficheur LCD ...................................................................................................27Modle quivalent ............................................................................................................................................... 27 Tension de commande ....................................................................................................................................... 27 Commande dun afficheur avec un seul commun (backplane) ................................................................ 29 Commande dun afficheur avec plusieurs communs .................................................................................. 29

4) C et CI spcialiss pour linterfaage de LCD................................................................... 32 4.1) Gnralits ........................................................................................................................................32 4.2) Internconnexion CI spcialis - C / criture des tats des lments .................................32CI pour commande de 4 chiffres : ICM7211 ................................................................................................ 33 CI configurable PCF8566 ................................................................................................................................... 33

PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT DUN AFFICHEUR CRISTAUX LIQUIDES ....... 341) Introduction : lumire polarise........................................................................................... 34 2) Les cristaux liquides et leurs arrangements ......................................................................... 34 3) fonctionnement et Constitution dun afficheur cristaux liquides ................................... 35 3.1) Principe de fonctionnement..........................................................................................................35 3.2) Afficheur par transmission ou rflexion / Images positive ou ngative ..............................36Afficheur par transmission.................................................................................................................................. 37 Afficheur par rflexion......................................................................................................................................... 37

3.3) Constitution.......................................................................................................................................38

Les afficheurs cristaux liquides /Philippe Morenton / Lyce Technique Pierre Emile Martin - Bourges

1

COMMANDE DAFFICHEURS CRISTAUX LIQUIDES

1) INTRODUCTIONCe cours prsente : linterfaage matriel dafficheurs cristaux liquides un P/C la commande logicielle dafficheurs cristaux liquides Les afficheurs cristaux liquides (LCD = Liquid Crystal Display) peuvent tre avec ou sans contrleur intgr. Lorsquun contrleur est intgr, on parle de module LCD. Linterfaage peut tre : direct avec certains afficheurs LCD sur des versions de C prvues pour cet usage direct avec les afficheurs avec contrleur intgr travers un circuit spcialis pour les afficheurs sans contrleur intgr (afficheurs segments, etc.) Un est consacr chaque type de LCD et dinterfaage. Pour certaines commandes, il est utile de connatre quelques notions sur le fonctionnement des afficheurs LCD. La prsentation est effectue avant les interfaages directs ou travers un circuit spcialis. Il existe de trs nombreux types de LCD. Un afficheur peut tre constitu de : segments (affichage de chiffres ou lettres) pictogrammes, dessins, icnes mots ou groupes de mots (ex : Low Batt) points (affichage alphanumrique ou graphique) La figure ci-contre reprsente un afficheur, sans contrleur intgr, constitu de segments, point et un pictogramme (flche).

2) AFFICHEURS 2 LIGNES DE 16 CARACTRES OU 4 LIGNES DE 20 CARACTRES AVEC CONTRLEUR INTGRIl existe de nombreux types dafficheurs avec contrleur intgr. Les plus rpandus sont ceux avec 2 lignes de 16 caractres intgrant un contrleur Hitachi HD44780 ou quivalent (KS0066 de Samsung, etc.). Ils sont quasiment normaliss au niveau des broches et des commandes.Les afficheurs cristaux liquides /Philippe Morenton / Lyce Technique Pierre Emile Martin - Bourges

2

Les afficheurs de 4 lignes de 20 caractres sont assez rpandus. Ils sont eux aussi quasiment normaliss au niveau des broches et des commandes. Seuls les afficheurs de ces types sont dcrits ici. Dautres afficheurs 1 ligne se commandent de faon similaire. Il est donc facile de transposer ce qui est mentionn ici.

2.1) PRSENTATION DE L'AFFICHEURLe type dafficheur tudi permet dafficher : tous les caractres ASCII internationaux (codes 20h 7Dh ou 7Eh) : chiffres et lettres, caractres de ponctuations, oprateurs arithmtiques, etc. les caractres nationaux ( partir des codes 80h ou A0h). Le jeu de caractre dpend de la version du contrleur des caractres dfinis par lutilisateur (jusqu 8 caractres dfinis par lutilisateur) Lafficheur permet aussi de placer un curseur ou de faire clignoter le caractre lendroit ou le prochain caractre doit tre affich. On peut raliser des animations en dcalant la fentre daffichage. Lafficheur est constitu de : un CI contrleur Hitachi HD44780 ou quivalent un ou plusieurs CI unit d'extension (le contrleur seul ne permet que de piloter 2 lignes de 8 caractres) : un CI pour 2 lignes de 16 caractres plusieurs CI pour 4 lignes de 20 caractres une matrice LCD de 2 lignes de 16 caractres ou de 4 lignes de 40 caractres Le module dispose de : signaux de liaison avec le C ou le systme P de commande : DB7-DB0, EN, R/W, RS 2 broches pour lalimentation VDD et VSS (VDD VSS = 5V) une broche pour rgler de contraste de laffichage (V0) parfois deux broches pour lalimentation de DELs pour le rtro-clairage Brochage : Fonction broche N Symbole 1 VSS 0V 2 VDD 5V 3 V0 Rglage contraste1 4 0 : Code instruction 1 : Donnee RS 5 R/W 1 : Lecture 0 : Ecriture 6 Horloge E 7 D0 8 D1 9 D2 10 D3 Bus de donne Bidirectionnel2 11 D4 12 D5 13 D6 14 D7 1 : le rglage de contraste seffectue en appliquant une tension variable sur cette broche.Les afficheurs cristaux liquides /Philippe Morenton / Lyce Technique Pierre Emile Martin - Bourges

3

2 : Lors de l'utilisation en mode 4 bits seul les bits D4 D7 sont utiliss. Les lignes correspondant de D0 D4 sont laisses en l'air. On communique le quart de poids fort puis de poids faible.

La structure interne trs simplifie dun afficheur de 2 lignes de 16 caractres est donne sur la figure suivante1 :

Le CI contrleur et le circuit dextension ralisent toutes les fonctions reprsentes ci-dessus, hormis laffichage proprement dit. Le brochage est quasi normalis, avec lespacement entre les pastilles. Cependant lemplacement des pastilles par rapport au bord de la carte varie dun afficheur lautre. Ci-contre, un exemple de module :

Pour une bonne utilisation, il est ncessaire de comprendre comment fonctionne le contrleur HD44780. Le multiplexage de la matrice LCD est transparent l'utilisateur, aussi il n'en est pas fait mention ici. Le rle des signaux dinterfaage est dtaill aprs des gnralits sur le contrleur dafficheur.

1

Ce schma est extrait dun document de Giampiero D'AQUINO disponible sur Internet4

Les afficheurs cristaux liquides /Philippe Morenton / Lyce Technique Pierre Emile Martin - Bourges

2.3) PRINCIPE SIMPLIFI DE FONCTIONNEMENT DU CONTRLEUR

2.3.1) INITIALISATION Le contrleur doit d'abord tre initialis (nombre de lignes de l'afficheur, nb de bits de donnes utiliser pour communiquer avec le C, ). Cette initialisation est ncessaire car le constructeur a prvu de pouvoir adapter son circuit plusieurs types d'afficheurs et de P/C. L'initialisation s'effectue normalement automatiquement la mise sous tension avec un circuit interne. Comme ce circuit ne fonctionne pas toujours (la pratique montre quil ne fonctionne jamais), il est ncessaire de prvoir systmatiquement une squence d'initialisation commande par le C (voir plus loin). Cest lors de linitialisation quest notamment fixe la largeur du bus de donnes utilis pour communiquer avec le P/C. Le module peut communiquer avec le P/C par un bus de donnes de 4 bits ou de 8 bits. Lorsquun bus de 4 bits est utilis, il faut 2 accs successifs au lieu dun avec un bus de 8 bits. Les changes avec un bus de 4 bits permettent de rduire le nombre de broches ncessaires sur le P/C. 2.3.2) FONCTIONNEMENT APRS INITIALISATION L'utilisateur crit dans une RAM, Display Data RAM DDRAM-, les codes des caractres (chacun sur un octet) afficher et donne des instructions pour l'affichage. Un gnrateur de caractre permet de dlivrer les informations pour la commande des pixels partir du code du caractre en DDRAM. Selon le code du caractre, le circuit utilise : un gnrateur de caractre en ROM (pour la plupart des codes) ou un gnrateur en RAM (pour les codes 00h 0Fh). Dans ce dernier cas, l'utilisateur doit au pralable charger la RAM du gnrateur de caractre, Character Generator RAM CGRAM-, avec les modles qu'il a dfini. Vu du ct utilisateur, la DDRAM et la CGRAM correspondent des zones de RAM avec des adresses externes dfinies. Les caractres en ROM correspondent aux caractres ASCII pour les codes 21h 7Dh (lettres minuscules non accentues, lettres majuscules, chiffres, caractres de ponctuation, signes mathmatiques, ). Pour les autres codes, cela dpend de la version du contrleur. Voir doc du module afficheur. Les codes des caractres fournis par l'utilisateur sont rangs dans la DDRAM aux adresses dlivres par un compteur d'adressage ou compteur dadresse. Le contenu de ce compteur peut tre : fix par l'utilisateur une valeur dfinie avec une instruction spcifique ou remis 0 avec une instruction qui replace galement l'affichage dans sa position d'origine.

Les afficheurs cristaux liquides /Philippe Morenton / Lyce Technique Pierre Emile Martin - Bourges

5

Aprs chaque criture d'un code de caractre, le compteur est automatiquement incrment (ou dcrment). Ceci permet de simplifier l'criture du programme utilisateur. Les modles du gnrateur de caractre sont rangs dans la CGRAM aux adresses fixes par le mme compteur d'adressage utilis pour la DDRAM. Le contenu de ce compteur peut tre fix par l'utilisateur. Aprs chaque criture, le compteur est automatiquement incrment (ou dcrment). Le systme P ou le C doit fournir au module : des informations pour l'initialisation des donnes placer en DDRAM ou CGRAM l'adresse de dpart pour le rangement des donnes prcdentes des instructions pour l'affichage En retour le module fournit au C les informations suivantes: l'tat du module (traitement en cours d'une instruction ou prt recevoir une nouvelle instruction ou donne) les donnes enregistres dans les RAM ladresse du compteur dadressage Ces informations sont souvent inexploites ou peu exploites. Pour simplifier les changes entre le module et le C, seuls 2 registres sont utiliss pour les transferts au niveau du module : le registre d'instruction IR (Instruction Register). Lors d'une criture par le C, il contient les codes des instructions et les adresses pour les RAM. Lors d'une lecture par le C, il contient le bit d'tat et l'adresse du compteur d'adresse. le registre de donnes DR (Data Register). Il sert mmoriser les donnes crire (ou lire) dans (depuis) une des RAM. Les transferts internes au contrleur sont transparent l'utilisateur et dpendent de la succession des commandes (instruction, criture donnes) envoyes au modules. Le bit RS (Register Select) positionn par le C permet d'accder IR ou DR.

2.4) INTERFAAGE MODULE AFFICHEURLe module est prvu pour s'interfacer : directement sur un ou plusieurs ports dun C ou aprs une interface d'E/S sur un systme P sur les bus de donnes, etc dun systme P ou dun C en mode tendu

2.4.1) DESCRIPTION DES SIGNAUX DINTERFAAGE AVEC LE P/C Les signaux dinterfaage avec le P/C sont E, RS, R/W et DB0-DB7. DB0-DB7 sont des E/S bidirectionnelles. Elles sont utilises pour vhiculer les instructions et les donnes (codes des caractres afficher, etc.). Leur comportement dpend des signaux RS et E. Pour lutilisation en mode 8 ou 4 bits, voir 2.4.3)

Les afficheurs cristaux liquides /Philippe Morenton / Lyce Technique Pierre Emile Martin - Bourges

6

RS permet de choisir : la destination des donnes lors dune criture : registre instruction IR ou registre de donnes DR (voir plus haut). la provenance des donnes lors dune lecture : donnes en provenance dune des RAM ou adresse du compteur dadressage des RAM E est un signal de validation (Enable). Lorsque E=0, les E/S sont en haute impdance. Lorsque E=1, les E/S sont en entre si on ralise une criture (R/W=0) ou en sortie si on ralise une lecture (R/W=1). E permet aussi de prendre en compte les signaux RS et R/W. Ceux-ci doivent donc tre positionns avant le front montant de E. Lors dune criture les signaux en D0-D7 sont mmoriss sur le front descendant de E. Les chronogrammes ci-dessous reprsentent les signaux lors dune criture.

Valid data correspond au code dun caractre afficher ou dune instruction. tAS : dure de prpositionnement de RS et R/W par rapport au front montant de E. tAH : dure de maintien de RS et R/W par rapport au front descendant de E tDSW : dure de prpositionnement des donnes par rapport au front descendant de E tH : dure de maintien des donnes par rapport au front descendant de E Les chronogrammes ci-dessous reprsentent les signaux lors dune lecture :

Les afficheurs cristaux liquides /Philippe Morenton / Lyce Technique Pierre Emile Martin - Bourges

7

Valid data correspond une donne renvoye par le contrleur du LCD (voir plus loin, 2.6) tDDR : retard lapparition des donnes par rapport au front montant de E tDHR : dure de maintien des donnes par rapport au front descendant de E Les diffrentes dures selon les contrleurs quivalents Certaines dures changent avec la version du contrleur. Par exemple la version HD44780U est plus rapide que la version HD44780S. Les valeurs sont vrifier Rf desContrleurs / Paramtres Dure dun cycle Largeur E Niveau 1 Niveau 0 Temps de monte E Temps de descente E Prpositionnement signaux Prpositionnement donnes lcriture Retard des donnes la lecture Maintien signaux Maintien donne criture lecture Sanyo Dure reSamsung Hitachi Epson OKI LC7985N comman- Unit KS0066 HD44780 SED1278 MSM6222 A de1

tcycE(min) PWEH(min) (min) tEr(max) tEf (max) tAS(min) tDSW(min) tDDR(max) tA(max) tH(min) tDHR(min)

1000 450 450 25 25 40 60 320 10 10 20

1000 450 450 25 25 140 195 320 10 10 20

1000 450 450 25 25 140 195 320 10 10 20

500 220 220 25 25 40 60 120 10 10 20

667 280 280 25 25 140 180 220 10 10 20

1000 450 450 25 25 140 195 320 10 10 20

nS nS nS nS nS nS nS nS nS

Les afficheurs cristaux liquides /Philippe Morenton / Lyce Technique Pierre Emile Martin - Bourges

8

1 : la dure recommande permet dutiliser nimporte quelle module afficheur LCD sans se soucier du contrleur dont il est quip. 2.4.2) INTERFAAGE DIRECT AVEC UN P OU UN C EN MODE TENDU D0-D7 sont directement connects sur le bus de donnes du P. Il faut reconstruire les signaux E, RS et R/W du contrleur avec les signaux de contrle du P et un signal issu dun dcodeur dadresse. Lcriture dune instruction dans le contrleur du LCD seffectue au niveau du P en ralisant une criture une certaine adresse ; lcriture du code dune donne afficher seffectue en ralisant une criture une autre adresse. La lecture du registre dtat du contrleur du LCD seffectue au niveau du P en ralisant une lecture une adresse. La lecture du contenu du compteur dadresse contrleur de LCD seffectue en ralisant une lecture une autre adresse. Les 2 adresses pour la lecture peuvent tre ou non les mme que celles de lcriture. Ceci dpend des signaux de contrle disponibles sur le P employ. Avec un P rapide, il est ncessaire de rajouter des cycles dattentes pour respecter les dures mentionnes ci-dessus. Exemple dinterfaage avec un P 6800 ou un C 68HC11 en mode tendu Ici seules 2 adresses sont utilises. 1 adresse permet daccder en lecture ou en criture au registre instruction et une autre adresse permet daccder en lecture ou en criture au registre de donne. VMA=1 uniquement lorsque les adresses sont valides. 2=1en fin dun cycle machine, aprs positionnement de R/W. Avec un C du type 68HC11 en mode tendu, on dispose dun signal E qui sert construire le signal E du module LCD. A complter Exemple dinterfaage avec un 80C196 fonctionnant en mode tendu Linterfaage est plus compliqu que pour le cas prcdent. Le C ne possde pas de signal quivalent 2 du C prcdent. Il ne dispose pas non plus dun signal unique R/W Pour construire E du contrleur, il est ncessaire dutiliser un circuit combinatoire avec en entre des bits dadresses et les signaux /RD et /WR. R/W du contrleur est connect un bit dadresse du C, de mme que RS. On utilise ici 4 adresses distinctes pour commander lafficheur. Le dtail de linterfaage ne peut tre dvelopp ici. Il faut ajouter des cycles dattente, etc.

Les afficheurs cristaux liquides /Philippe Morenton / Lyce Technique Pierre Emile Martin - Bourges

9

2.4.3) INTERFAAGE DIRECT AVEC UN C OU LINTERFACE PARALLLE DUN SYSTME P 2 types dinterfaages sont possibles : avec des donnes sur 8 ou 4 bits. RS, E et R/W doivent tre connectes sur des sorties du C ; D0-D7 doivent tre connectes sur des E/S ou sur des sorties si on ne souhaite pas effectuer de lecture. Interfaage avec un bus de donnes de 4 bits Avec des donnes sur 4 bits, D0-D3 sont inutilises. Il suffit de ne pas les connecter ; il est inutile de les fixer un potentiel (des rsistances de tirages doivent tre places dans le contrleur). Avec des donnes sur 4 bits, il faut dabord transfrer les 4 bits de poids forts puis les 4 bits de poids faible. La figure suivante montre quelques changes

On donne au 2.8 la procdure dinitialisation avec un bus de donnes de 4 bits. Structure type de la partie du programme pour un cycle d'criture ou de lecture Les temps mentionns prcdemment sont tels qu'avec un C ordinaire (frquence d'horloge < 1 dizaine de MHz, temps d'excution d'une instruction > 200 300 ns) les programmes suivants conviennent. On appelle P_E, P_RS et P_R/W les broches des ports sur lesquelles sont connects les signaux E, RS et R/W. Le nom exact des broches du C dpend de celui-ci. Cycle d'criture Initialement P_E=0 Positionner P_RS la valeur voulue pour l'accs IR ou DR et P_R/W 0 P_E = 1 Placer les donnes sur les P_DBx (cette instruction peut tre place n'importe o avant) P_E = 0 Exemple en langage d'assemblage 68HC11 LDAA #VALEUR STAA PORTx ; PORTx utilis pour E, R/W et RS BSET .,, ; il faut d'abord charger un index LDAA #Donnees STAA PORTy; PORTy utilis pour les donnes BCLR ,,.

Les afficheurs cristaux liquides /Philippe Morenton / Lyce Technique Pierre Emile Martin - Bourges

10

Cycle de lecture Exemple en langage d'assemblage 68HC11 Initialement P_E=0 Positionner P_RS la valeur voulue pour LDAA #VALEUR STAA PORTx ; PORTx utilis pour E, R/W et RS l'accs IR ou DR et P_R/W 1 BSET .,, ; il faut d'abord charger un index Positionner P_E 1 (1) Lire les donnes sur les P_DBx LDAA PORTy ; PORTy utilis pour les donnes P_E = 0 BCLR ,,. 1 : si utilisation d'un C rapide, il faut attendre que les donnes soient disponibles avant d'effectuer la lecture. Entre 2 cycles, il faut attendre un temps spcifi dans la documentation (dpend des versions du contrleur).

Les afficheurs cristaux liquides /Philippe Morenton / Lyce Technique Pierre Emile Martin - Bourges

11

2.5) AFFICHAGE AVEC LE MODULE DE 2 LIGNES DE 16 CARACTRESLe module de 2 lignes de 16 caractres dispose d'une mmoire d'affichage (DDRAM) suprieure la capacit d'affichage du panneau. Seule une partie des caractres correspondants aux codes en mmoire est affiche : c'est la fentre d'affichage. 2.5.1) FENTRE D'AFFICHAGE Aprs une procdure de "RZ" ou une instruction "retour en position initiale" (home), l'affichage part toujours des caractres situs chacun la premire adresse de chacune des 2 lignes de la DDRAM. Lors de l'criture dans la DDRAM, 2 possibilits selon linstruction prcdente : la fentre d'affichage est fixe (si le nombre de codes crit excde la taille de la fentre, seule la premire partie reste visible) la fentre d'affichage se dplace au fur et mesure de l'criture Voir plus loin, entre des codes des caractres Dplacement de la fentre d'affichage. La fentre peut se dplacer d'un caractre avec une instruction de dcalage (shift). Il est possible de raliser une animation avec plusieurs dcalages et des temporisations. La modification du compteur dadresse de la DDRAM ne modifie pas la fentre daffichage. 2.5.2) MMOIRE D'AFFICHAGE Il est possible de remplir la mmoire avec les codes des caractres : uniquement pour la partie visible de l'afficheur en totalit. Dans ce cas, avec l'instruction de dcalage, on peut raliser une animation. Si on n'utilise qu'une partie de la DDRAM, l'autre peut tre utilise comme de la RAM d'usage gnral, pour augmenter la capacit mmoire du C. Adresses de la mmoire DDRAM Il y a 2 faons de considrer les adresses des mmoires : en ne considrant que l'adresse interne de chacune d'elle en considrant l'adresse externe totale dlivre par le C (DB7 - DB0) La documentation fait rfrence la 1re mthode. Si on veut accder la DDRAM, il faut forcer DB7 1 et son adresse interne est donne par DB6-DB0. Si on veut accder la CGRAM, il faut forcer DB7, DB6 01 et l'adresse interne est donne par DB5-DB0. Si on considre l'adresse externe, celle-ci est forme par DB7-DB0. Si laffichage na pas suivi de dcalage, les adresses internes / externes de la fentre daffichage et de la partie invisible sont :Les afficheurs cristaux liquides /Philippe Morenton / Lyce Technique Pierre Emile Martin - Bourges

12

1

re

ligne

2me ligne

fentre daffichage (partie visible) adresses internes : 00h 0Fh (16 car) adresses externes : 80h 8Fh adresses internes : 40h 4Fh (16 car) adresses externes : C0h CFh

partie invisible adresses internes : 10h 27h (24 car) adresses externes : 90h A7h adresses internes : 50h 67h (24 car) adresses externes : D0h E7h

Il est possible de mmoriser 40 caractres pour chacune des lignes. Pour le fonctionnement du dcalage, voir 2.6) Les commandes du contrleur daffichage. 2.5.3) RAM DU GNRATEUR DE CARACTRE CGRAM adresses externes : de 40h 7fh. Adresses internes de 0 3F. La CG-RAM, d'une capacit de 64 octets, offre 8 matrices de 5x8 points qui peuvent tre programmes par l'utilisateur. Les codes placer en DD-RAM pour laccs aux caractres personnaliss vont de 00h 07h. (Les codes images de 08h 0Fh donnent le mme rsultat) Programmation d'un caractre : chaque caractre occupe 8 octets. Pour chaque octet, seuls les 5 bits de poids faibles sont utiles, les autres tant 0. Un pixel devant apparatre en noir sera positionn 1. Le lien entre le code dun caractre personnel et les adresses mmoire utilises est donn dans le tableau suivant : Code du caractre en Adresses externes de la DD-RAM CG-RAM programmer 00h 40h 47h 01h 48h 4Fh 02h 50h 57h 03h 58h 5Fh 04h 60h 67h 05h 68h 6Fh 06h 70h 77h 07h 78h 7Fh

Exemple : On dsire crer le symbole flche diagonale vers le haut avec comme code 00. Pour programmer le caractre ci-contre il faut crire dans la CG-Ram les codes : 1Fh a l'adresse 40h, 03h a l'adresse 41h, ., et 10h a l'adresse 47h.

Les afficheurs cristaux liquides /Philippe Morenton / Lyce Technique Pierre Emile Martin - Bourges

13

2.6) AFFICHAGE AVEC LE MODULE DE 4 LIGNES DE 20 CARACTRESLe module de 4 lignes de 20 caractres dispose d'une mmoire d'affichage (DDRAM) gale la capacit d'affichage du panneau. Le module fonctionne comme un module 2 lignes dont toute la mmoire daffichage est visible. Les correspondances entre les lignes de lafficheur et les adresses de la mmoire daffichage sont donnes dans le tableau ci-dessous : ligne 1 2 3 4 Adresses de la mmoire daffichage adresses internes : 00h 13h (20 caractres) adresses externes : 80h 93h adresses internes : 40h 53h (20 caractres) adresses externes : C0h D3h adresses internes : 14h 27h (20 caractres) adresses externes : 94h A7h adresses internes : 54h 67h (20 caractres) adresses externes : D4h E7h

Les adresses de la ligne 3 suivent les adresses de la ligne 1 et les adresses de la ligne 4 suivent celles de la ligne 2. Si le programme charg dcrire dans le LCD est mal conu et quil crit trop de caractres sur la ligne 1, lcriture se poursuit ligne 3. La notion de fentre daffichage na pas beaucoup de sens ici. Il est cependant possible de raliser des dcalages, condition de bien rflchir au rsultat (caractres changeant de lignes aprs un dcalage, etc). Tout le 2.5.3) sapplique ici.

2.7) LES COMMANDES DU CONTRLEUR DAFFICHAGELes instructions et les donnes ne peuvent tre crites ou lues que si les prcdentes ont t correctement traites. 2 faons de procder : scruter le bit d'tat en ralisant une lecture de IR et n'autoriser une criture que si ce bit est 0 (module prt). attendre avec une temporisation le temps spcifi dans la documentation constructeur. L'criture des instructions se fait avec RS=0 (voir plus haut). Les diffrentes instructions sont diffrenties par les valeurs de DB7-DB0. R/W est toujours gal 0 puisquil sagit uniquement dcriture. Lcriture et la lecture des donnes seffectuent avec RS=1. Le tableau ci-dessous rsume les commandes du contrleur daffichage.

Les afficheurs cristaux liquides /Philippe Morenton / Lyce Technique Pierre Emile Martin - Bourges

14

Commande Effacement de laffichage Curseur en position Home Mode dentre

RS

R/ W 0

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

Description

Dure dexcution1

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

1

*

0 0 0 0 0 0 0 1 ID S ID = 1 : Incrmentation / ID = 0 : Dcrmentation S = 1 : Dcalage de tout laffichage 0 0 0 0 0 0 1 D = 1 : affichage en fonction C = 1 : curseur visible B = 1 : clignotement du caractre D C B

Mode daffichage

Dcalage affichage / Dplacement curseur Mode de fonctionnement

0 0 0 0 0 1 S/C R/L * * S/C=1 : dcalage de laffichage S/C=0 : dplacement du curseur R/L=1 : dcalage droite R/L=0 : dcalage gauche 0 0 0 0 1 DL N F * * DL=1 : 8 bits / DL=0 : 4 bis N=1 : 2 lignes / N=0 : 1 ligne F=1 : 5*10 pixels / F=0 : 5*7 pixels criture de 0 0 0 1 Adresse interne de la CGRAM ladresse de (de 0 3F) la CGRAM

Efface l'ensemble de la mmoire daffichage sans toucher au gnrateur de caractre. Met le curseur en position Home, l'adresse 00. Met le curseur en position Home. Si l'affichage t dcal, il est remis sa position d'origine. Dtermine le changement dadresse aprs criture d'un caractre (ID) et le dplacement collectif d'une position de l'ensemble de l'affichage (S). Met l'affichage en ou hors fonction (D). Met le curseur en ou hors fonction (C). Fait clignoter le caractre situ audessus du curseur (B), clignotement se traduisant par une alternance du caractre et du caractre FF (rectangle noir) Dplace le curseur ou l'ensemble de l'affichage sans modifier le contenu de la mmoire. Fixe la largeur du bus de donnes (DL), le nb de lignes de lafficheur (N) et la taille de la matrice des caractres (F)

1,64ms

1,64ms

40s

40s

40s

40s

Dfinit l'adresse de la mmoire du gnrateur de caractres. Les donnes peuvent tre lues ou crites cette adresse criture de 0 0 1 Adresse interne de la DDRAM (de Dfinit l'adresse de la mmoire de donnes. Les donnes, ladresse de 0 7F) correspondant aux codes des la DDRAM caractres ASCII, peuvent tre lues ou crites partir de cette adresse. Lit l'indicateur Busy (BF) pour Lecture de 0 1 BF Valeur courante du compteur vrifier que l'afficheur et en lindicateur dadressage Busy et de BF=1 : Occup / BF=0 : le contrleur peut accepter mesure de traiter la commande suivante et ladresse courante ladresse une nouvelle commande ou donne du compteur dadressage. criture dans la CGRAM ou criture des 1 0 Donne crire DDRAM selon la valeur du donnes compteur dadressage Lecture dans la CGRAM ou Lecture des Donne lue 1 1 DDRAM selon la valeur du donnes compteur dadressage

40s

40s

1s

46s 46s

1 : les dures peuvent tre plus importantes avec certains contrleurs anciens (jusqu 3 fois les valeurs mentionnes ici).

Les afficheurs cristaux liquides /Philippe Morenton / Lyce Technique Pierre Emile Martin - Bourges

15

On ne peut crire les donnes dans une des 2 RAM qu'aprs avoir : choisi le bon mode d'entre donn l'adresse de dbut de l'enregistrement des donnes (positionnement du compteur d'adressage) Comportement de l'affichage lors d'une criture des donnes. Lors de l'criture des donnes (codes des caractres) dans la DDRAM, le comportement de l'affichage dpend de la programmation prcdente. Exemple. affichage correctement initialis mode d'entre : Incrmentation du compteur d'adressage (dcalage gauche du curseur), pas de dcalage de l'affichage affichage et curseur "on" effacement de l'affichage (compteur d'adressage 0) Lors de chaque criture de donne en DDRAM, le curseur est dcal et le nouveau caractre est affich la suite des autres. Fonctionnement du dcalage A chaque commande de dcalage, laffichage est dcal. Aprs le caractre du dernier emplacement mmoire DDRAM (le 40me), cest le caractre du premier emplacement mmoire DDRAM qui est affich la suite. Ceci permet de raliser des animations circulaires.

2.8) INITIALISATION DU MODULE

BUS DE DONNES DE 8 BITS Pour un module de 2 lignes, fonctionnant en mode 8 bits, le constructeur prconise les oprations suivantes (les temps dpendent des versions du contrleur) :

Les afficheurs cristaux liquides /Philippe Morenton / Lyce Technique Pierre Emile Martin - Bourges

16

attendre au minimum15 ms aprs l'tablissement de la tension d'alimentation 4,5V min crire 3xh dans IR attendre 4,1 ms min crire 3xh dans IR attendre 100 s min crire 3xh dans IR attendre 40 s min crire 38h dans IR (2 lignes, matrice 5x8) attendre la fin de lopration (40s) crire 01h dans IR (effacement de l'cran) attendre la fin de lopration (qqs ms, doc peu prcise) crire 0Ch dans IR (Affichage en fonction, curseur non visible, pas de clignotement du caractre) attendre la fin de lopration (40s) crire 06h dans IR (Incrmentation du compteur d'adressage aprs criture d'un caractre) attendre la fin de lopration (40s)

Pour attendre la fin de lopration, on peut tester le bit BFLes afficheurs cristaux liquides /Philippe Morenton / Lyce Technique Pierre Emile Martin - Bourges

17

BUS DE DONNES DE 4 BITS Pour un module de 2 lignes, fonctionnant en mode 4 bits, le constructeur prconise les oprations suivantes (les temps dpendent des versions du contrleur) :

attendre au minimum 15 ms aprs l'tablissement de la tension d'alimentation 4,5V min crire 3h dans IR attendre 4,1 ms min crire 3h dans IR attendre 100 s min crire 3h dans IR attendre 40 s min crire 2h dans IR (interface en mode 4 bits) attendre la fin de lopration (40 s) crire en 2 fois 28h dans IR (2 lignes, matrice de 8x5) attendre la fin de lopration (40 s)18

Les afficheurs cristaux liquides /Philippe Morenton / Lyce Technique Pierre Emile Martin - Bourges

crire 01h dans IR (effacement de l'cran) attendre la fin de lopration (qqs ms, doc peu prcise) crire en 2 fois 0Ch dans IR (Affichage en fonction, curseur non visible, pas de clignotement du caractre) attendre la fin de lopration (40s) crire en 2 fois 06h dans IR (Incrmentation du compteur d'adressage aprs criture d'un caractre) attendre la fin de lopration (40s) Pour attendre la fin de lopration, on peut tester le bit BF

2.8) SOUS PROGRAMMES (FONCTIONS EN LANGAGE C) NCESSAIRES POUR LA GESTION COMPLTE DE LAFFICHEUR

PRSENTATION GNRALE Des fonctions de haut niveau permettent dafficher une ligne entire partir de la gauche de lafficheur ou dafficher une chane de caractres une position dtermine. Ces fonctions de haut niveau utilisent des fonctions de bas niveau pour fixer la valeur du compteur dadressage, crire une commande, etc. Pour respecter les dures entre critures de commande, etc., il est possible dutiliser des temporisations entre les commandes ou des attentes avec test de ltat du contrleur. Il est possible dincorporer ou non ces temporisations ou attentes dans les fonctions de bas niveau ou de niveau intermdiaire. Le tableau ci-dessous donne un exemple densemble de fonctions permettant de grer totalement laffichage. Fonction void EcritUneLigne( const unsigned char* PtrCarMsg, unsigned char Ligne) PtrCarMsg : Pointeur sur un caractre du message, initialement sur le 1er Ligne : N de la ligne daffichage void EffaceUneLigne( unsigned char Ligne) haut niveau Catgorie haut niveau Description Permet dcrire une ligne complte en crasant le contenu prcdent. Si le message fait moins de 16 ou 20 caractres, des blancs sont insrs en fin. Avec un module de 2 lignes, le message peut faire plus de 16 caractres. La fonction de dcalage doit tre utilise pour un affichage complet. Permet deffacer une ligne avant dcrire un ou plusieurs caractres ou une chane. En fin de fonction, le compteur dadressage est remis en dbut de ligne. Ecrit une chane partir de la position courante du compteur dadressage Fixe la valeur du compteur dadressage en fonction de la position et de la ligne indiques

void EcritChaine( const unsigned char* PtrCarMsg) void PosCmptMemAff( unsigned char Position, unsigned char Ligne) Position : position par rapport la gauche de lafficheur. 1er caractre = 0

haut niveau bas niveau

Les afficheurs cristaux liquides /Philippe Morenton / Lyce Technique Pierre Emile Martin - Bourges

19

void EcritCar (unsigned char Code) void EcritCde(unsigned char Valeur) void AttenteFinOperation(void)

bas niveau bas niveau bas niveau

crit un caractre partir de la position courante du compteur dadressage crit une commande (dfilement, etc.) Attend que le drapeau BF passe 1, indiquant ainsi que lopration en cours est termine.

Les afficheurs cristaux liquides /Philippe Morenton / Lyce Technique Pierre Emile Martin - Bourges

20

E, RS ET RW Les signaux E, RS, RW et BF utiliss ci-dessous peuvent tre : dfinis avec des directives #define ou remplacs par des expressions ralisant un masquage ou correspondre des champs de bits Utilisation de directive #define Selon le compilateur et le C utilis, on peut utiliser les dfinitions suivantes : Compilateur disposant du type bit (extension C ANSI) ex : compilateur HiTech pour C PIC de Microchip #define E RC2 RC2 est dclar dans le fichier en-tte comme une variable de type bit Compilateur ne disposant pas du type bit Il faut utiliser un champ de bit ex : #define E RC.b2 Avant utilisation, RC doit tre dclar comme un champ de bit Utilisation de masquage Pour E = 1, il faut utiliser E=PORTx | MASQUE_E_1 ; MASQUE_E_1 comporte un seul bit 1 : celui qui correspond la position de E dans le PORTx Pour E = 0, il faut utiliser E = PORTx & MASQUE_E_0 ; MASQUE_E_0 comporte un seul bit 0 : celui qui correspond la position de E dans le PORTx DTAIL DES FONCTIONS

tant donn que RS et RW sont dans la plupart des commandes 0, on prend cette valeur comme la valeur par dfaut. Lorsque une commande ncessite un changement dtat, ce changement seffectue dans la fonction utiliser. Cette fonction remet en fin RS ou RW 0. Dans ce qui suit, on suppose que les donnes sont connectes sur le PortDonnee. Le sens de transfert sur ce port est fix avec un registre de direction SensPortDonnee. 1 correspond la mise en entre Le compilateur utilis dispose dune extension au C ANSI pour la notation binaire. RS, RW et E sont dfinies chacune comme une broche du C. Avec un compilateur ne disposant pas de type boolen, il faut procder par masquage.

void AttenteFinOperation(void) { unsigned char VarTemp; SensPortDonnee = 0b11111111; // les broches de donnes du module sont toutes en sorties // lors dun opration de lecture, donc les broches du C sont en entre RW=1; do {Les afficheurs cristaux liquides /Philippe Morenton / Lyce Technique Pierre Emile Martin - Bourges

21

E = 1; asm("nop"); // pour utilisation avec C rapide asm("nop"); VarTemp=PortDonnee & 0b10000000; E=0 ; } while(VarTemp !=0); RW=0; SensPortDonnee=0 pour revenir la configuration initiale }

void EcritCde(unsigned char Valeur) {PortDonnee = Valeur; E = 1; asm("nop"); // pour assurer une dure suffisante ltat 1 de E avec un C rapide E = 0; Tempo(D100us); // peut tre remplac par AttenteFinOperation() }

void EcritCar (unsigned char Code) {PortDonnee = Code; RS = 1; E = 1; asm("nop"); // pour permettre de respecter la dure ltat haut de E avec un C rapide E = 0; RS = 0 ; Tempo(D100us); // peut tre remplac par AttenteFinOperation() }

void PosCmptMemAff(unsigned char Position, unsigned char Ligne) // pour un module de 2 lignes de 16 caractres {if (Ligne==1) EcritCde(0x80 + Position); /*0x80 adresse de la DDRAM correspondant au caractre le plus gauche */ if (Ligne==2) EcritCde(0xC0 + Position); }

void EcritUneLigne(const unsigned char* PtrCarMsg, unsigned char Ligne) /* const pour accs donnes en ROM et RAM, syntaxe propre un compilateur pour un C PIC */ { unsigned char NbCarTransfere=0; PosCmptMemAff(0, Ligne); while ((*PtrCarMsg != 0) && (NbCarTransfere != CARS_MAX)) /* CARS_MAX est gal au nombre de caractres max de la mmoire daffichage dune ligne moins un. Ex : CARS_MAX = 39 */Les afficheurs cristaux liquides /Philippe Morenton / Lyce Technique Pierre Emile Martin - Bourges

22

{ EcritCar(*PtrCarMsg ); NbCarTransfere ++; PtrCarMsg ++; } while (NbCarTransfere != CARS_MAX) { EcritCar(0x20); /*caractere espace*/ NbCarTransfere ++; } } Autre variante : void EcritUneLigne(const unsigned char* PtrCarMsg, unsigned char Ligne) /* const pour accs donnes en ROM et RAM, syntaxe propre un compilateur pour un C PIC */ { unsigned char NbCarTransfere=0; PosCmptMemAff(0, Ligne); if (*PtrCarMsg!=0) {do { EcritCar(*PtrCarMsg); NbCarTransfere ++; PtrCarMsg ++;} while ((*PtrCarMsg != 0) && (NbCarTransfere != CARS_MAX)); /* CARS_MAX est gal au nombre de caractres max de la mmoire daffichage dune ligne. Ex : CARS_MAX = 40 */ } while (NbCarTransfere != CARS_MAX) {EcritCar(0x20); /*caractere espace*/ NbCarTransfere ++; } }

void EffaceUneLigne(unsigned char Ligne) { unsigned char NbCarTransfere=0; PosCmptMemAff(0, Ligne); while (NbCarTransfere != CARS_MAX) {EcritCar(0x20); /*caractere espace*/ NbCarTransfere ++; } PosCmptMemAff(0, Ligne); }

void EcritChaine(const unsigned char* PtrCarMsg) { while (*PtrCarMsg != 0) {EcritCar(*PtrCarMsg);Les afficheurs cristaux liquides /Philippe Morenton / Lyce Technique Pierre Emile Martin - Bourges

23

PtrCarMsg ++; } }

Limplmentation de Tempo est troitement lie au C utilis. Len-tte est : void Tempo(unsigned char Val) FONCTIONS POUR LA CONVERSION DUN NOMBRE EN UNE SUITE DE CODES ASCII unsigned char* CodageIntASCII(int Valeur) { static unsigned char CodesASCII[5]; unsigned char Position = 0, Quotient; unsigned int Diviseur = 10000; unsigned char ChiffreSignificatif = FAUX; if (Valeur < 0) { Valeur = - Valeur; CodesASCII[Position++]='-'; } if (Valeur == 0){ CodesASCII[Position++] = '0'; } else { while (Diviseur != 0) { Quotient = Valeur / Diviseur; if ((ChiffreSignificatif == VRAI)||(Quotient!=0)) { CodesASCII[Position++]='0'+Quotient; ChiffreSignificatif = VRAI; } Valeur = Valeur % Diviseur; // reste de la division Diviseur = Diviseur /10; } } CodesASCII[Position] = NULL; return(CodesASCII); }

Pour une conversion dun entier non sign vers une chane de caractre, il suffit de conserver quune partie de ce programme.

Les afficheurs cristaux liquides /Philippe Morenton / Lyce Technique Pierre Emile Martin - Bourges

24

2.9) CARACTRES EN MMOIRE ROMIl existe plusieurs versions de contrleur. La plus rpandue est celle avec les caractres suivants en mmoire.

Les afficheurs cristaux liquides /Philippe Morenton / Lyce Technique Pierre Emile Martin - Bourges

25

3) AFFICHEUR CRISTAUX LIQUIDES : CONSTITUTION ET COMMANDESCe qui suit est utile pour la mise en uvre des afficheurs LCD et de leurs circuits de commande.

3.1) CONSTITUTION LECTRIQUE DUN AFFICHEUR

Chaque lment de lafficheur (segment, pictogramme, point, etc.) ncessite 2 surfaces conductrices (lectrodes) en regard. Pour le dtail sur le principe de fonctionnement dun afficheur cristaux liquides, voir lannexe. Une des surfaces est situe sur la face arrire de lafficheur : backplane Selon le nombre dlments afficher, on rencontre 2 types de configurations : 1 commun (backplane) pour tous les lments + 1 lectrode pour chaque lment plusieurs communs + 1 lectrode pour chaque groupe dlments interconnects La dernire mthode permet de rduire le nombre de broches de lafficheur. Les commandes dpendent directement de lorganisation des lectrodes.

3.2) CONTRASTE ET TEMPS DE RPONSELe contraste dpend de : la position relative afficheur / observateur la valeur efficace de la tension applique entre le commun et une lectrode (voir suivant) La position relative afficheur / observateur est dcrite avec l'angle de vise et la direction de vise . est considr comme "angle Znith" des perpendiculaires la surface et comme azimut de la direction "3 heures". 180

90

Le contraste diminue quand l'angle augmente. 270

0

Aprs la mise sous tension, un temps de retard la mise en fonctionnement s'coule jusqu' ce qu'une variation de contraste apparaisse. Le temps de monte est mesur entre 10% et 90% du contraste. De la mme manire, il existe un temps de retard ou de retombe. Les temps de rponse sont fonction de la viscosit de la substance ainsi que de l'paisseur de la cellule : la viscosit et les temps de rponse dcroissent quand la temprature croit. A 25C, les

Les afficheurs cristaux liquides /Philippe Morenton / Lyce Technique Pierre Emile Martin - Bourges

26

temps de rponse sont de l'ordre de 40 ms pour le temps d'tablissement et de l'ordre de 40 80ms pour le temps de disparition. Ce paramtre reprsente un des gros inconvnients des LCD.

Temps de disparition Temps d'tablissement

10 -40 -20 0 20 40 60 80

T(C)

3.3) COMMANDE DUN AFFICHEUR LCD

MODLE QUIVALENT Le modle quivalent entre 2 lectrodes dun lment est le suivant :

R1

C

R2

Pour un afficheur constitu de segments (SEG) plusieurs communs (BP), si on nglige les rsistances, on obtient le modle quivalent suivant :

TENSION DE COMMANDE Un afficheur transmet la lumire lorsquaucune diffrence de potentiel nest applique entre les 2 lectrodes dun lment. Llment afficher nest pas visible. Il ne transmet pas la lumire lorsquune diffrence de potentiel est appliqu entre les 2 lectrodes. Llment afficher est visible en noir.Les afficheurs cristaux liquides /Philippe Morenton / Lyce Technique Pierre Emile Martin - Bourges

27

La tension entre lectrodes doit toujours tre valeur moyenne proche de 0 (infrieure 50mV) pour viter de dtruire les cristaux liquides par lectrolyse, dans le cas o les lectrodes ne sont pas isoles des cristaux liquides. Pour disposer dune tension valeur moyenne nulle, on envoie des signaux rectangulaires ou en marches plus ou moins complexes entre les lectrodes. Ces signaux sont dtaills dans les 2 suivants. Cest la valeur efficace de la tension entre les lectrodes qui dtermine le comportement de lafficheur. Pour une bonne visibilit, il faut : Voff (eff) < Vth Von (eff) >> Vth D=Von (eff) / Voff (eff) le plus grand possible. D est le rapport de contraste (Discrimination ratio) Un Von trop grand rduit cependant la dure de vie de lafficheur. Les diffrentes valeurs Voff, Vth, Von varient dun afficheur lautre. La frquence des signaux appliqus entre les lectrodes est limite par 2 caractristiques : le scintillement de laffichage si la frquence est trop basse une consommation excessive si la frquence est trop haute Le phnomne de scintillement apparat pour des frquences infrieures 30 Hz. La frquence suprieure est gnralement de l'ordre de 200 Hz. L'application de tensions continues suprieures 50 mV n'est pas admissible, parce que ces tensions provoqueraient alors des ractions d'lectrolyse sur le cristal liquide qui peuvent rduire fortement la dure de vie (segment qui reste visible en permanence).

Les afficheurs cristaux liquides /Philippe Morenton / Lyce Technique Pierre Emile Martin - Bourges

28

COMMANDE DUN AFFICHEUR AVEC UN SEUL COMMUN (BACKPLANE)

Quand il ny a quun seul commun, la commande est dite statique. La figure suivante montre les signaux appliqus sur les lectrodes et les tensions rsultantes entre les lectrodes correspondant un Voff = 0 Von = VDD-VLCD VLCD permet de faire varier Von. D est infini. Le contraste est trs bon

COMMANDE DUN AFFICHEUR AVEC PLUSIEURS COMMUNS Avec plusieurs communs, laffichage est multiplex. Les lments sont commands par groupes. Pour respecter les contraintes prsentes auparavant, plusieurs formes de tensions peuvent tre appliques sur les lectrodes. Elles prsentent toutes des marches descalier. Les diffrentes possibilits se distinguent par : le nombre de valeurs possibles des tensions : 3 ou 4 (2 ou 3 marches) (LCD bias configuration) le taux de multiplexage qui dpend du nombre de communs (BP = Back Plane) (LCD drive mode)

Les afficheurs cristaux liquides /Philippe Morenton / Lyce Technique Pierre Emile Martin - Bourges

29

On prsente ci-dessous uniquement 2 cas : multiplexage 1 : 2 (2 communs) / 3 niveaux multiplexage 1 : 2 (2 communs) / 4 niveaux multiplexage 1 : 2 / 3 niveaux (1/2 bias)

Vop = VDD VLCD

D = 2,236

Les afficheurs cristaux liquides /Philippe Morenton / Lyce Technique Pierre Emile Martin - Bourges

30

multiplexage 1 : 2 / 4 niveaux de tension (1/3 bias)

D = 2,236

Vop = VDD - VLCD

Gnralisation VLCD est obtenu partir dun montage avec un potentiomtre. Les tensions de polarisation sont obtenues avec un diviseur de tension. VLCD permet de faire varier Von et Voff et donc le contraste. Dans les figures ci-dessus Vop = VDD VLCD. Plus le nombre de communs est grand (taux de multiplexage grand), plus le rapport D est faible. VLCD doit tre finement ajust pour obtenir le meilleur contraste possible. Un afficheur de 2 lignes de 16 caractres fonctionne avec un multiplexage 1 : 12.

Les afficheurs cristaux liquides /Philippe Morenton / Lyce Technique Pierre Emile Martin - Bourges

31

4) C ET CI SPCIALISS POUR LINTERFAAGE DE LCD 4.1) GNRALITSLes Cs et CIs spcialiss dlivrent les signaux prsents au 3.2) Ils se distinguent notamment par leur possibilit de configuration ou non. Les CIs configurables permettent de commander en gnral un grand nombre dlments sur un LCD. Ils ont donc un nombre important de broches. Exemples de circuits configurables : Le CI PCF8566 de Philips peut commander un LCD de 1 4 communs avec 24 (1 commun) 96 lments (4 communs). Avec un LCD 1 commun, la commande est statique. Lorsque le LCD 2 communs, il est possible de choisir entre 3 et 4 niveaux de commande. Le taux de multiplexage est fonction du nombre de communs. Le C spcialis PIC16C92x peut commander un LCD de 1 4 communs avec 32 (1 commun) 116 lments (4 communs). Avec un LCD un commun, la commande est statique. Lorsque plusieurs communs sont utiliss, il y a 4 niveaux de commandes. Exemples de circuit non configurable Le CI MSM6544 de Oki peut commander un LCD de 2 communs max et 80 lments max. La commande est toujours multiplexe. Le CI ICM7211 dIntersil est prvu pour commander un LCD de 4 chiffres 7 segments avec un seul commun Le circuit de la famille CMOS 4000 4543 permet de commander un LCD dun seul chiffre 7 segments. Ce circuit est obsolte. Les sorties des Cs et CIs spcialiss se connectent directement au LCD. Les circuits commande uniquement statique ne ncessitent pas de tension variable VLCD. Certains CI ont besoin de composants externe pour fabriquer une horloge ncessaire au bon fonctionnement. Llaboration des signaux de commande du LCD est transparente lutilisateur. Celui-ci doit uniquement : crire dans des registres internes les tats des lments du LCD ventuellement programmer un fois la configuration souhaite (nb de communs, etc.)

4.2) INTERNCONNEXION CI SPCIALIS - C / CRITURE DES TATS DES LMENTSLes diffrentes informations envoyer du C au CI spcialis peuvent tre sous forme srie ou parallle. Les CIs configurables ont en gnral un grand nombre de broches pour la commande du LCD. Pour diminuer le nombre de broches total, les informations sont en gnral envoyes en srie. Certains CIs non configurables ont un nombre limit de broches vers le LCD (