- Định dạng hiển thị: 16 ký tự x 2 dòng.
- Ký tự trắng trên nền xanh dương.
- Hoạt động ở nhiệt độ -10oC ~ +60oC.
- Điện áp vận hành 4.5V ~ 5.5V.
- Dòng cung cấp 1.3mA.
- Dòng cung cấp nếu dùng đèn nền 18mA.
2.2.2 .Mô tả chung.
Text LCD là các loại màn hình tinh thể lỏng nhỏ dùng để hiển thị các dòng chữ hoặc số trong bảng mã ASCII. Không giống các loại LCD lớn, Text LCD được chia sẵn thành từng ô và ứng với mỗi ô chỉ có thể hiển thị một ký tự ASCII. Mỗi ô của Text LCD bao gồm các “chấm” tinh thể lỏng, việc kết hợp “ẩn” và “hiện” các chấm này sẽ tạo thành một ký tự cần hiển thị. Trong Text LCD, các mẫu ký tự được định nghĩa ẵn. Vì thế việc điều khiển Text LCD sẽ tương đối dễ dàng hơn các graphic LCD. K ch thước của Text LCD được định nghĩa bằng số ký tự có thể hiển thị trên 1 dòng và tổng số dòng mà LCD có. Ví dụ LCD 16x2 là loại có 2 dòng và mỗi dòng có thể hiển thị tối đa 16 ký tự. Một số k ch thước Text LCD th ng thường gồm 16x1, 16x2, 16x4, 20x2, 20x4…
Text LCD có 2 cách giao tiếp cơ bản là nối tiếp (như I2C) và ong ong, được điều khiển bởi chip HD44780U của h ng Hitachi. HD44780U thường được coi là chuẩn chung cho các loại Text LCD, vì thế khi giao tiếp các LCD có k ch thước hiển thị khác, chỉ cần quan tâm đến toạ độ theo dòng và cột theo data heet cung cấp bởi nhà ản xuất.
HD44780U là bộ điều khiển cho các Text LCD dạng ma trận điểm (dot-matrix), chip này có thể được dùng cho các LCD có 1, 2 hoặc 4 dòng hiển thị. HD44780U có 2 chế độ giao tiếp là 4 bit và 8 bit. Nó chứa ẵn 208 ký tự mẫu k ch thước font 5x8 và 32 ký tự mẫu font 5x10 (tổng cộng là 240 ký tự mẫu khác nhau). Tuy nhiên, một ố ký tự theo bảng chữ cái tiếng Nhật.
2.2.3. Sơ đồ chân.
Các Text LCD theo chuẩn HD44780U thường có 16 chân trong đó 14 chân kết nối với bộ điều khiển và 2 chân nguồn cho LED nền. Thứ tự các chân thường được ắp xếp như au:
Bả 2.5. S ồ â :
hức năng Chân Tên Logic ô tả
Ground 1 Vss - 0
Nguồn 2 Vdd - +5V
Tương phản 3 Vee - 0 – Vdd
Điều khiển 4 RS 0 D0 - D7 : Lệnh
1 D0 - D7 : Dữ liệu
5 R/W 0 Ghi : từ AVR vào LCD
1 Đọc : từ LCD vào AVR
6 E 0 V hiệu hoá LCD
1 LCD hoạt động Từ 1 xuống 0 Bắt đầu ghi/đọc LCD
Dữ liệu / Lệnh 7 D0 0/1 Bit 0 LSB 8 D1 0/1 Bit 1 9 D2 0/1 Bit 2 10 D3 0/1 Bit 3 11 D4 0/1 Bit 4 12 D5 0/1 Bit 5
13 D6 0/1 Bit 6
14 D7 0/1 Bit 7 MSB
Led A 15 Vss - 0
Led K 16 Vdd - +5V
Trong một ố LCD 2 chân LED nền được đánh ố 15 và 16 nhưng trong một ố trường hợp 2 chân này được ghi là A (Anode) và K (Cathode).
2.2.4. Sơ đồ kết nối.
Hình 2.21. K LCD ớ AVR ồ .
Chân 1 và chân 2 là các chân nguồn, được nối với GND và nguồn 5V. Chân 3 là chân chỉnh độ tương phản (contra t), chân này cần được nối với 1 biến trở chia áp như trong hình 2.21. Trong khi hoạt động, điều chỉnh giá trị biến trở để đạt được độ tương phản cần thiết, au đó giữ biến trở ở mức này. Các chân điều khiển RS, R/W, EN và các đường dữ liệu được nối trực tiếp với vi điều khiển. Tùy theo chế độ hoạt động 4 bit hay 8 bit mà các chân từ D0 đến D3 có thể bỏ qua hoặc nối với vi điều khiển.
2.2.5. Thanh ghi.
HD44780U có 2 thanh ghi 8 bits là INSTRUCTION REGISTER (IR) và DATA REGISTER (DR). Thanh ghi IR chứa m lệnh điều khiển LCD và là thanh ghi “chỉ ghi” (chỉ có thể ghi vào thanh ghi này mà kh ng đọc được nó). Thanh ghi DR chứa các các loại dữ liệu như ký tự cần hiển thị hoặc dữ liệu đọc ra từ bộ nhớ LCD. Cả 2 thanh ghi đều được nối với các đường dữ liệu D0:D7 của Text LCD và được lựa chọn tùy theo các chân điều khiển RS, RW. Thực tế để điều khiển Text LCD kh ng cần quan tâm đến cách thức hoạt động của 2 thanh ghi này.
2.2.6. Tổ chức bộ nhớ.
HD44780U có 3 loại bộ nhớ, đó là bộ nhớ RAM dữ liệu cần hiển thị DDRAM (Didplay Data RAM), bộ nhớ chứa ROM chứa bộ font tạo ra ký tự CGROM (Character Generator ROM) và bộ nhớ RAM chứa bộ font tạo ra các ymbol tùy chọn CGRAM (Character Generator RAM).
2.2.6.1. DDRAM.
DDRAM là bộ nhớ tạm chứa các ký tự cần hiển thị lên LCD, bộ nhớ này gồm có 80 ô được chia thành 2 hàng, mỗi có độ rộng 8 bit và được đánh ố từ 0 đến 39 cho dòng 1, từ 64 đến 103 cho dòng 2. Mỗi ô nhớ tương ứng với 1 ô trên màn hình LCD. Đối với LCD loại 16x2 có thể hiển thị tối đa 32 ký tự (có 32 ô hiển thị), vì thế có một số ô nhớ của DDRAM kh ng được sử dụng làm các ô hiển thị.
Bảng 2.6. Th hiện v trí DDRAM trên màn hình.
Bảng 2.6. Cho thấy LCD 16x2 chỉ có 16 ô nhớ có địa chỉ từ 0 đến 15 và 16 ô nhớ có địa chỉ từ 64 đến 79 là được hiển thị trên LCD. Vì thế muốn hiển thị một ký tự nào đó trên LCD cần phải viết ký tự đó vào DDRAM ở 1 trong 32 địa chỉ trên. Các ký tự nằm ngoài
32 ô nhớ trên sẽ kh ng được hiển thị, tuy nhiên vẫn không bị mất đi, chúng có thể được dùng cho các mục đ ch khác nếu cần thiết.
2.2.6.2. CGROM.
CGROM là vùng nhớ cố định chứa định nghĩa font cho các ký tự. Không thể trực tiếp truy xuất vùng nhớ này mà chip HD44780U sẽ tự thực hiện khi có yêu cầu đọc font để hiển thị. Một điều đáng lưu ý là địa chỉ font của mỗi ký tự vùng nhớ CGROM chính là mã ASCII của ký tự đó. V dụ ký tự ‘a’ có m ASCII là 97, tham khảo tổ chức của vùng nhớ CGROM trong hình 4, sẽ nhận thấy địa chỉ font của ‘a’ có 4 bit thấp là 0001 và 4 bit cao là 0110, địa chỉ tổng hợp là 01100001 = 97.
Hình 2.22. Vù ớ CGROM.
2.2.6.3. Hoạt động của CGROM và DDRAM.
CGROM và DDRAM được tự động phối hợp trong quá trình hiển thị của LCD. Giả ử muốn hiển thị ký tự ‘a’ tại vị tr đầu tiên, dòng thứ 2 của LCD thì các bước thực hiện ẽ như au:
- Vị tr đầu tiên của dòng 2 có địa chỉ là 64 trong bộ nhớ DDRAM (bảng 1.9), vì thế
- Chip HD44780U đọc giá trị 97 này và coi như là địa chỉ của vùng nhớ CGROM, nó ẽ tìm đến vùng nhớ CGROM có địa chỉ 97 và đọc bảng font đ được định nghĩa ẵn ở đây.
- Xuất font này ra các “chấm” trên màn hình LCD tại vị tr đầu tiên của dòng 2 trên
LCD.
- Đây ch nh là cách mà 2 bộ nhớ DDRAM và CGROM phối hợp với nhau để hiển
thị các ký tự. Như vậy, việc lập trình điều khiển LCD tương đối đơn giản, đó là viết m ASCII vào bộ nhớ DDRAM tại đúng vị tr được yêu cầu, bước tiếp theo ẽ do HD44780U đảm nhiệm.
2.2.6.4. CGRAM.
CGRAM là vùng nhớ chứa các ymbol do người dùng tự định nghĩa, mỗi ymbol được có k ch thước 5x8 và được dành cho 8 nhớ 8 bit. Các ymbol thường được định nghĩa trước và được gọi hiển thị khi cần thiết. Vùng này có tất cả 64 nhớ, nên có tối đa 8 ymbol có thể được định nghĩa.