tài liệu về thiết bị hiển thị LCD

32 1.5K 19
tài liệu về thiết bị hiển thị LCD

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

tài liệu về thiết bị hiển thị LCD I. KIẾN THỨC CHUNG VỀ LCD 1.MÀN HÌNH TINH THỂ LỎNG LÀ GÌ? PHẠM VI VÀ ỨNG DỤNG 2.CƠ SỞ VẬT LÝ CỦA LCD 3.XÉT 1 LCD CỤ THỂ A.ĐẶC TÍNH VẬT LÝ

Chơng 4 Gi i thi u v thi t b hi n th (LCD),cỏch ghộp n i v i vi x lý (Hunghe`o )Màn hình tinh thể lỏng LCD (liquid Crystal Display)I/ Kiến thức chung về LCD (Liquid Crystals Display).1.Màn hình tinh thể lỏng (LCD) là gì và phạm vi ứng dụng?_ Ngày nay trong lĩnh vực thông tin và giải trí, việc dùng màn hình ống tia ca tốt truyền thống (CRT) đang dần đợc thay thế bằng việc sử dụng màn hình tinh thể lỏng (LCD). Vì LCD có nhiều u điểm v-ợt trội nh : Độ dày màn hình nhỏ hơn rất nhiều , Kích thớc đa dạng từ loại màn hình nhỏ tới màn hình cực lớn, Tiêu thụ ít năng lợng và không nguy hiểm bằng CRT. LCD dùng trong thông tin giải trí(Màn hình Tivi, máy vi tính)LCD dùng trong truyền thông (Màn hình điện thoại, hiển thị của hệ thống chuyên dụng)1 ở phần này chúng ta chỉ xét tới LCD loại nhỏ và việc dùng LCD để hiển thị của hệ thống chuyên dụng.2. Cơ sở vật lý của LCD._ Đúng nh tên gọi của nó, LCD (Liquid Crystals Display ) - Màn hình tinh thể lỏng - , cơ sở vật lý để LCD có thể hiển thị đợc thông tin , hình ảnh chính là do đặc tính của vật liệu chế tạo nên LCD, tức là Liquid Crystals (thạch anh lỏng)._ Đặc tính của Liquid Crystals :Thứ nhất: Liquid Crystals là vật liệu trong suốt vừa có tính chất của chất rắn,lại vừa có tính chất của chất lỏng (chính điệu này đã lam nên sự khác biệt):+ ánh sáng truyền qua Liquid Crystals theo góc nghiêng của các phân tử , và ánh sáng bị phản xạ trở lại. Đây chính là tính chất của chất rắn.+ Khi Liquid Crystals đợc tích điện, nó sẽ bị thay đổi góc nghiêng của các phần tử, và kết quả là ánh sáng có thể truyền xuyên qua. Đây chính là tính chất của chất lỏng.Thứ hai : LCD gồm 2 bề mặt dạng rãnh , giữa 2 bề mặt này là 1 lớp Thạch Anh lỏng (Liquid Crystal). Trớc hết nói về đặc tính 2 bề mặt rãnh : trên mõi bề mặt có các rãnh . Các rãnh trên 1 mặt song song với nhau và vuông góc với các rãnh trên mặt còn lại (theo hớng bắc-nam/ tây-đông). Bây giờ nói về đặc tính của lớp Liquid Cristal (ở giữa) : ánh sáng truyền qua lớp này theo góc của các phần tử, và vì thế ánh sáng bị xoắn 90 độ khi xuyên qua lớp Liquid Cristal này. Nhng khi phân cực cho lớp Liquid Cristal, các phân tử đợc sắp xếp lại theo phơng ngang, và vì thế mà ánh sáng có thể truyền qua lớp Liquid Cristal mà không bị xoắn. (Hình 2)Thứ ba : Về tính chất của lớp lọc ánh sáng đơn cực. Chúng ta đều biết rằng ánh sáng là sóng truyền theo nhiều phơng khác nhau. Lớp lọc đơn cực thực ra chỉ là tập hợp các đờng thẳng trong suốt song song Chính là 2 bề mặt rãnh của LCD đã nói ở trên-. Sau khi đi qua lớp lọc đơn cực, ánh sáng chỉ còn thành phần sóng có phơng trùng 2 với phơng các đờng thẳng trên lớp lọc cực. LCD có 2 lớp lọc đơn cực có phơng lọc vuông góc nhau. Vì vậy, sau khi ra khỏi cả 2 lớp lọc đơn cực ánh sáng bị chặn lại hoàn toàn. ánh sáng chỉ có thể truyền qua cả 2 lớp lọc đơn cực nếu sau khi qua lớp lọc thứ nhất ánh sáng đợc xoắn 1 góc 90 độ rồi mới đi qua lớp lọc thứ 2. Thật may, việc xoắn ánh sáng hoàn toàn có thể thực hiện đợc theo tính chất lớp Liquid Cristal đã nói ở trên.Có thể tổng kết đờng đi của ánh sáng nh sau: Để có 1 điểm tối trên LCD: ánh sáng phát ra từ bên trong LCD sẽ đi qua bề mặt rãnh thứ nhất (lớp lọc đơn cực), sau đó ánh sáng đi qua lớp Liquid Cristal (lớp này đợc phân cực nên ánh sáng qua nó mà không bị xoắn), sau đó ánh sáng qua bề mặt rãnh thứ 2lớp phân cực thứ 2 (lớp lọc đơn cực), ánh sáng không ló ra đợc khỏi lớp này(bị chặn lại hoàn toàn) ta thấy 1 điểm tối trên màn hình LCD. (Hình 3)Để có 1 điểm sáng trên LCD: quá trình đi tơng tự nhng khác ở chỗ ánh sáng qua lớp Liquid Cristal không đợc phân cực nên ánh sáng bị xoắn 90 độ, nhờ thế mà đi qua đợc bề mặt rãnh thứ 2 (lớp lọc đơn cực) Ta thấy 1 điểm sáng trên LCD. (Hình 3) Hình 2Hình 33 II/ Xét LCD cụ thể Hitachi HD44780LCD hiển thị đợc 2 hàng mỗi hàng hiển thị đợc 16 ký tự (LCD có 14 chân) nh đợc minh hoạ trên hình.Thông số của LCD :+Kích thớc hiển thị : 16 ký tự x 2 dòng.+Màu hiển thị: đen/trắng+Chế độ giao tiếp : 8 bít và 4 bít+Cỡ chữ hiển thị : 5x7 hoặc 5x101. Cấu trúc của LCD1a. Giới thiệu sơ đồ chân LCD ._ LCD có tổng số 14 chân chia làm 3 nhóm:Nhóm 1: (3 chân) Cấp nguồn VDD, VSS : cấp 5V, 0V VEE: thay đổi điện áp để thay đổi độ tơng phảnNhóm 2: (8 chân) Vào ra thông tin với VĐK : Từ chân D0-D7 Nhóm 3 : (3 chân) Điều khiển việc vào ra thông tin : E,RS,R/W E :(bật /tắt ) (cho phép/ không cho phép trao đổi thông tin với VĐK )RS :(loại thông tin trao đổi)Thông tin trao đổi là lệnh điều khiển hay à dữ liệu để hiển thị R/W : (hớng truyền của thông tin) đọc trạng thái từ LCD hay thông tin do VĐK gửi vào LCD để hiển thị4 Cụ thể tên gọi và mô tả chức năng các chân đợc tổng kết trong bảng sau: Interface Pin Connections Chân sốKý hiệu Tên Mô tả chức năng1 VSSCấp nguồn0V (GND) 2 VDDCấp nguồnNối với dơng nguồn (+4.5V~+5.5V) 3 VEE Contrastđiều chỉnh điện áp chân này sẽ tăng giảm độ tơng phản của LCD. cho nên nó thờng đợc nối với biến trở.4 RSChọn thanh ghiNếu RS=0 : LCD nhận lệnh từ VĐKNếu RS=1: LCD nhận dữ liệu từ VĐK để hiển thị 5 RW Read/WriteChọn chức năng ghi/ đọcRw=1 : chọn chức năng đọc dữ liệu từ LCD vào VĐKRw=0 : chọn chức năng ghi dữ liệu từ VĐKvào LCD để hiểnt thị6 E Read Write enableCho phép/ ko cho phép LCD trao đổi thông tin với VĐK.Chỉ khi E chuyển từ 10 thì tín hiệu ở các chân D0-D7 mới đợc đa vào LCD.7 D0 Data bus 0-7 8 chân này đợc nối với VĐK để vào/ra thông tin8 D19 D210 D311 D412 D513 D614 D7_ Từ những đặc điểm và chức năng đã đợc đề cập ở trên ta có thể đi tới việc hình thành việc ghép nối của LCD với vi điều khiển nh sau: 5 Nh trên hình minh hoạ ta có thể thấy các chân D0-D3 là đờng tín hiệu 2 chiều (để trao đổi thông tin Vi điều khiển và LCD). 3 chân điều khiển RS, R/W, E là chân đa tín hiệu điều khiển từ Vi điều khiển tới LCD nên nó chỉ là đờng tín hiệu 1 chiều thôi.Vì chân Contrast (VEE) điều chỉnh độ t-ơng phản của LCD nên ta cấp nguồn cho nó thông qua biến trở (nh hình vẽ)6 1b. Cấu trúc bộ nhớ trong LCD.Màn hiển thị của LCD nói chung có thể lên tới hơn 40 ký tự trên một dòng và một màn có thể có tới 4 dòng.Trong đó có một bộ RAM để chứa mã 80 ký tự gọi là bộ nhớ DDRAM(display data ram),màn hiển thị có thể dịch cả màn để quan sát đợc các ký tự khác.Bộ ký tự hiển thị : Bộ hiển thị có thể hiển thị đợc các ký tự đã đ-ợc lập trình trớc hoặc các ký tự do ngời dùng định nghĩa.Trong bộ điều khiển hiển thị có một bộ nhớ ROM dùng để phát ký tự, trong Rom này chứa 192 ký tự,khi cần chọn những ký tự này thì nó đợc chọn thông qua từng mã của nó, có tới 96 mã ký tự ASCII, 64 mã ký tự tiếng Nhật, 32 ký tự đặc biệt khác. Trong bộ điều khiển LCD cũng có một bộ RAM gọi là CGRAM(character generator ram) trong bộ nhớ này lu 8 ký tự do ngời dùng định nghĩa, các ký tự đầu tiên phải viết vào CGRAM trớc rồi sau đó mới hiển thị ra màn hiển thị đợc.2. Tập lệnh của LCD.2a. Khả năng hiển thị của LCD.LCD có khả năng hiển thị rất linh hoạt _ Thiết lập chế độ hiển thị : Hiển thị trên 1 dòng hay cả 2 dòng. Chọn cỡ chữ hiển thị (5x7 hay5x10). Chọn kiểu con trỏ màn hình (có/không gạch chân , có/không nhấp nháy)_ Thiết lập kiểu trao đổi thông tin : Trao đổi thông tin với Vi điều khiển dùng 4 bit hay 8 bít._ Trình bày nội dung hiển thị.Hiển thị ký tự trên LCD.Hiển thị ký tự ở vị trí bất kỳ trên LCD.Tạo chữ chạy trên LCDHiển thị ký tự , biểu tợng , hình vẽ tuỳ ý ngời dùng trên LCD.7 2b. Tập lệnh của LCDĐể thực hiện đợc các khả năng hiển thị ở trên, ta cần ra lệnh cho LCD thực hiện các thao tác, tức là phải sử dụng tập lệnh của LCD. 8 Command D7 D6 D5 Binary D4 D3 D2 D1 D0 Hex Clear Display (Xoá màn hình)0 0 0 0 0 0 0 1 01 Display & Cursor Home 0 0 0 0 0 0 1 x 02 or 03 Character Entry Mode (Chế độ nhận dữ liệu)0 0 0 0 0 1 1 / D S 04 to 07 Display On/Off & Cursor (bật/tắt LCD và kiểu con trỏ)0 0 0 0 1 D U B 08 to 0F Display/Cursor Shift (Dịch LCD và con trỏ)0 0 0 1 D / C R / L x x 10 to 1F Function Set 0 0 1 8 / 4 2 / 1 10 / 7 x x 20 to 3F Set CGRAM Address 0 1 A A A A A A 40 to 7F Set Display Address 1 A A A A A A A 80 to FF 1 / D: S: 1=Increment*, 0=Decrement 1=Display shift on, 0=Off* R / L: 8 / 4: 1=Right shift, 0=Left shift 1=8-bit interface*, 0=4-bit interface D: 1=Display on, 0=Off* 2 / 1: 1=2 line mode, 0=1 line mode* U: B: 1=Cursor underline on, 0=Off* 1=Cursor blink on, 0=Off* 10 / 7: 1=5x10 dot format, 0=5x7 dot format* D / C: 1=Display shift, 0=Cursor move x = Don't care * = Initialization settings Chú thích bảng lệnh: Ký hiệuChức năng Chú thíchXbít nhị phân (0,1)tuỳ ý 1/DĐịa chỉ con trỏ 1= tự động tăng; 0= tự động giảm SDịch con trỏ sau khi hiển thịCó (1); Không (0) D =1: bật LCD; =0: tắt LCDU Con trỏ đợc gạch chân Có (1); Không (0)B Con trỏ nhấp nháy Có (1); Không (0)D/C Dịch chuyển Màn hình (1); Con trỏ (0)R/L Chiều dịch chuyển Sang phải (1); Sang trái (0)8/4 Chế độ trao đổi thông tin 8 bít (1); 4 bít (0)2/1 Số dòng hiển thị 2 dòng (1) ; 1 dòng (0)10/7Cỡ chũ Cỡ 5x10 (1); Cỡ 5x7 (0)_ Các lệnh trên chia làm 3 nhóm :9 Nhóm 1: Các lệnh thiết lập chế độ hiển thị : Display On/Off & Cursor , Function Set , Character Entry Mode .Nhóm 2: Các lệnh điều khiển quá trình hiển thị (con trỏ và màn hình): Display & Cursor Home , Display On/Off & Cursor , Display/Cursor Shift, Set CGRAM Address, Nhóm 3: Lệnh kiểm tra trạng thái của LCD : Set Display Address _ Trên đây là tập lệnh của LCD, các mã lệnh này sẽ đợc đa từ Vi điều khiển 8 đờng D0-D7. Muốn LCD nhận và hiểu các tín hiều đa vào này là lệnh thì phải sử dụng đúng Nhóm 3 chân Điều khiển việc vào ra thông tin : E,RS,R/W . Khi nào LCD hiểu tín hiệu đa vào là dữ liệu, khi nào là lệnh là do sự kết hợp của 3 chân này quyết định. Các chế độ vào ra thông tin của LCD (kết hợp các chân E, RS, R/W)Có 2 chế độ đa thông tin vào LCD (từ vi điều khiển): thông tin đa vào là lệnh; Thông tin đa vào là dữ liệu để hiển thịCó 1 chế độ đa thông tin ra khỏi LCD (vào vi điều khiển) : đọc trạng thái hiện hành của LCD cho Vi điều khiển biết.Điều khiển LCD là phải sử dụng linh hoạt các chế độ này. Việc quyết định dùng chế độ vào ra thông tin nào là do 3 chân E, RS,R/W của LCD quyết định.+ Chân E: quyết định việc khi nào chấp nhận thông tin ở các chân còn lại : đó là khi tín hiệu ở chân E chuyển mức từ 1 0.+ Chân RS quyết định việc nhận lệnh hay dữ liệu. Lệnh (RS=0 ); Dữ liệu (RS=1)+ Chân R/W quyết định chiều truyền dữ liệu . Vào LCD(R/W=0); Ra khỏi LCD (R/W=0).Tổng hợp theo bảng sau: Các chế độ vào/ra thông tin do RS, R/W quyết địnhRS R/W Chế độ0 0 Lệnh gửi từ Vi điều khiển vào LCD0 1 Đọc cờ bận (D7) và vị trí con trỏ (D0-D6) của LCD1 0 Dữ liệu gửi từ Vi điều khiển vào LCD10 [...]... điều khiển LCD cũng có mét bé RAM gäi lµ CGRAM(character generator ram) trong bé nhớ này lu 8 ký tự do ngời dùng định nghĩa, các ký tự đầu tiên phải viết vào CGRAM trớc rồi sau đó mới hiển thị ra màn hiển thị đợc. 2. Tập lệnh của LCD. 2a. Khả năng hiển thị của LCD. LCD có khả năng hiển thị rất linh hoạt _ Thiết lập chế độ hiển thị : Hiển thị trên 1 dòng hay cả 2 dòng. Chọn cỡ chữ hiển thị (5x7... có/không nhấp nháy) _ Thiết lập kiểu trao đổi thông tin : Trao đổi thông tin với Vi điều khiển dùng 4 bit hay 8 bít. _ Trình bày nội dung hiển thị. Hiển thị ký tự trên LCD. Hiển thị ký tự ở vị trí bất kỳ trên LCD. Tạo chữ chạy trên LCD Hiển thị ký tự , biểu tợng , hình vẽ tuỳ ý ngời dùng trên LCD. 7 Lập trình Assembly cho Vi Điều Khiển 89C51 Điều khiển hoạt ®éng cña LCD ; LCD Example Program ; Port... liƯu ) 24 Ví dụ muốn hiển thị 1 chữ cái A trên LCD ta phải lần lợt qua các chế độ sau: Cấp nguồn Đọc trạng thái của LCD xem LCD đà sẵn sàng cha Gửi lệnh từ Vi điều khiển vào LCD để thiết lập chế độ hiển thị Gửi mà của ký tự cần hiển thị vào LCD. 11 Ch¬ng 4 Gi i thi u v thi t b hi n th (LCD) ,cách ghép n i v i viớ ệ ề ế ị ể ị ố ớ x lý (Hunghe`o ) Màn hình tinh thể lỏng LCD (liquid Crystal Display) I/... vào kích thớc của LCD mà số lợng ký tự hiển thị trên LDC bị hạn chế. Nhng hầu hết các LCD đều có chức năng dịch chuyển khối ký tự đợc hiển thị sang trái hoặc sang phải. Điều này giúp ích rất nhiều nếu nội dung cần hiển thị lớn hơn cửa số LCD, và cũng làm cho hiển thị của LCD trở nên sinh động h¬n. Mn vËy , ta dïng lƯnh Cursor/Display Shift _ LƯnh Cursor/Display Shift . NÕu D/C=1 LCD sÏ dÞch chun... Display On/Off and Cursor)vào LCD để thiết lập chế độ ban đầu cho LCD, chỉ dùng 1 dòng để hiển thị, định địa chỉ hiĨn thÞ ë $10 (lƯnh Set Display Address ) . Sau đó gửi lệnh Character Entry Mode vào LCD mà nhị phân là: 00000111 ($07) . Lệnh này sẽ thiết lập chế độ hiển thị- dịch trái cho LCD (tức là sau khi hiển thị thì con trỏ dịch sang trái). Mọi công việc chuẩn bị va thiết lập chế độ đà hoàn tất.... sẽ tăng giảm độ tơng phản của LCD. cho nên nó thờng đợc nối víi biÕn trë. 4 RS Chän thanh ghi NÕu RS=0 : LCD nhËn lệnh từ VĐK Nếu RS=1: LCD nhận dữ liệu từ VĐK để hiển thị 5 RW Read/Write Chọn chức năng ghi/ đọc Rw=1 : chọn chức năng đọc dữ liệu từ LCD vào VĐK Rw=0 : chọn chức năng ghi dữ liệu từ VĐKvào LCD để hiểnt thị 6 E Read Write enable Cho phép/ ko cho phép LCD trao đổi thông tin với VĐK. Chỉ... việc là nhập số hay ký tự vào LCD để kiểm tra kiết quả. Nhập dữ liệu vào LCD . Ta nhập các số từ 0-9 (mà hoá từ 00110000 đến 00111001 ($30 đến $39 )). Ta sẽ they LCD hoạt động đúng nh màn hình hiển thị của máy tính điện tử. Sau khi 1 số đợc hiển thị, con trỏ sẽ dịch sang trái để chờ hiển thị số tiếp theo. _ ở bảng các lệnh của LCD ta they rằng lệnh có thể nhập vào LCD với 4 cách mà hoá khác nhau... định địa chỉ hiển thị cho từng ký tự. Nhng nếu ta không muốn hiển thị chuỗi ký tự ở vị trí đầu của dòng đầu tiên nữa, mà muốn hiển thị từ 1 vị trí bất kỳ , thì lúc này ta phải cho LCD biết địa chỉ hiển thị thông qua lệnh Set Display Address _ Lệnh Set Display Address : Lệnh này sẽ đặt con trỏ màn hình ở vị trí (có toạ độ xác định bởi 0AAAAAAA) trên màn hình . Sau đó ta có thể cho hiển thị chữ tại... tới 4 dòng.Trong đó có một bộ RAM để chứa m· 80 ký tù gäi lµ bé nhí DDRAM(display data ram),màn hiển thị có thể dịch cả màn để quan sát đợc các ký tự khác. Bộ ký tự hiển thị : Bộ hiển thị có thể hiển thị đợc các ký tự đà đ- ợc lập trình trớc hoặc các ký tự do ngời dùng định nghĩa.Trong bộ điều khiển hiển thị có một bộ nhớ ROM dùng để phát ký tự, trong Rom này chứa 192 ký tự,khi cần chọn những ký tự... quyết định việc nhận lệnh hay dữ liệu. Lệnh (RS=0 ); Dữ liệu (RS=1) + Chân R/W quyết định chiều truyền dữ liệu . Vào LCD( R/W=0); Ra khỏi LCD (R/W=0). Tổng hợp theo bảng sau: Các chế độ vào/ra thông tin do RS, R/W quyết định RS R/W Chế độ 0 0 Lệnh gửi từ Vi điều khiển vào LCD 0 1 Đọc cờ bận (D7) và vị trí con trỏ (D0-D6) của LCD 1 0 Dữ liệu gửi từ Vi điều khiển vào LCD 10 .ORG 0H ;locate next command . mới hiển thị ra màn hiển thị đợc.2. Tập lệnh của LCD. 2a. Khả năng hiển thị của LCD. LCD có khả năng hiển thị rất linh hoạt _ Thiết lập chế độ hiển thị : Hiển. Hiển thị ký tự trên LCD. _ Đặt vấn đề:Sau khi đã thiết lập cho LCD chế đọ hiển thị nh trên, ta sẽ hiển thị 1 vài ký tự trên LCD. Vậy LCD có thể hiển thị

Ngày đăng: 16/10/2012, 09:54

Hình ảnh liên quan

Màn hình tinh thể lỏng LCD (liquid Crystal Display) - tài liệu về thiết bị hiển thị LCD

n.

hình tinh thể lỏng LCD (liquid Crystal Display) Xem tại trang 1 của tài liệu.
(Hình 3) - tài liệu về thiết bị hiển thị LCD

Hình 3.

Xem tại trang 3 của tài liệu.
Nh trên hình minh hoạ ta có thể thấy các chân D0-D3 là đờng tín hiệu 2 chiều (để trao đổi thông tin Vi điều khiển và LCD) - tài liệu về thiết bị hiển thị LCD

h.

trên hình minh hoạ ta có thể thấy các chân D0-D3 là đờng tín hiệu 2 chiều (để trao đổi thông tin Vi điều khiển và LCD) Xem tại trang 6 của tài liệu.
Chú thích bảng lệnh: Ký  - tài liệu về thiết bị hiển thị LCD

h.

ú thích bảng lệnh: Ký Xem tại trang 9 của tài liệu.
(Xoá màn hình) 00 00 00 01 01 Display & Cursor Home  0 0 0 0 0 0 1 x  02 or 03  Character Entry Mode  - tài liệu về thiết bị hiển thị LCD

o.

á màn hình) 00 00 00 01 01 Display & Cursor Home 0 0 0 0 0 0 1 x 02 or 03 Character Entry Mode Xem tại trang 9 của tài liệu.
Hãy xét 1 ví dụ cụ thể màn hình hiển thị của 1 chiếc máy tính điện tử bỏ túi bình thờng - tài liệu về thiết bị hiển thị LCD

y.

xét 1 ví dụ cụ thể màn hình hiển thị của 1 chiếc máy tính điện tử bỏ túi bình thờng Xem tại trang 19 của tài liệu.
_ Các bớc thực hiện: Ví dụ muốn hiển thị hình ngời nh minh hoạ ta phải lần lợt thực hiện các bớc sau: - tài liệu về thiết bị hiển thị LCD

c.

bớc thực hiện: Ví dụ muốn hiển thị hình ngời nh minh hoạ ta phải lần lợt thực hiện các bớc sau: Xem tại trang 21 của tài liệu.

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan