Wyświetlacze LCD alfanumeryczne

W wielu urządzeniach elektronicznych wyświetlacze LCD alfanumeryczne nadal stanowią efektywny sposób prezentowania informacji o stanie urządzenia, wynikach pomiaru bądź zdarzeniach istotnych z punktu widzenia operatora. Choć coraz popularniejsze stają się ekrany graficzne (zarówno monochromatyczne, jak i kolorowe), często wyposażone nawet w panele dotykowe, to konwencjonalne wyświetlacze znakowe wciąż są chętnie stosowane i nic nie wskazuje na to, by w najbliższych latach stan ten miał się diametralnie zmienić. Oferta Sklepu AVT obejmuje wyświetlacze alfanumeryczne LCD z wbudowanymi sterownikami.

Wyświetlacz alfanumeryczny LCD – budowa i podłączenie do procesora

Niemal wszystkie stosowane obecnie wyświetlacze LCD alfanumeryczne opierają swoją konstrukcję na matrycy punktów, podzielonej – w odróżnieniu od wyświetlaczy graficznych – na jeden lub kilka rzędów, zawierających pola znakowe o rozdzielczości (zazwyczaj) 5x7 pikseli. Matryca jest sterowana za pośrednictwem scalonego kontrolera, zgodnego z popularnym układem HD44780. Sterownik ten stał się niekwestionowanym standardem i choć większość produkowanych obecnie wyświetlaczy alfanumerycznych nie zawiera oryginalnej wersji tego kontrolera, to praktycznie wszystkie są z nim zgodne programowo i sprzętowo. Ogromną zaletą układu jest możliwość wysterowania wyświetlacza za pomocą zaledwie kilku linii portu mikrokontrolera – oprócz 8-bitowej szyny danych wykorzystywane są także trzy linie sterujące. Warto jednak pamiętać, że w znakomitej większości przypadków jedną z linii można podłączyć bezpośrednio do masy, zaś cztery wyprowadzenia szyny danych – pominąć, wykorzystując jedynie cztery najstarsze (DB4..DB7) – w opisanej konfiguracji ekran można z powodzeniem wysterować za pomocą jedynie 6 linii GPIO, a z takim zadaniem poradzi sobie niemal każdy mikrokontroler . Sterownik HD44780 pozwala nie tylko w prosty sposób wyświetlać cyfry, litery i znaki specjalne, ale także definiować własne znaki, które przydadzą się w mniej typowych aplikacjach.

Parametry wyświetlaczy alfanumerycznych

W przypadku niemal każdego wyświetlacza alfanumerycznego parametrem podstawowym jest liczba linii i ich długość – najpopularniejsze modele o dwóch 16-znakowych liniach (2x16) mogą być w niektórych zastosowaniach mało użyteczne. Stąd na rynku można bez problemu znaleźć wersje 1-liniowe (np. 1x8), a także „długie” ekrany 2x20 oraz 4x20, a nawet „ekstremalne” wersje 2x40 znaków. Istotny okazuje się także fizyczny rozmiar wyświetlacza, gdyż niektóre warianty oferują duże (kilkunastocentymetrowe) pole odczytowe, idealne do zastosowania w urządzeniach wymagających czytelnej prezentacji napisów, widocznych z dużej odległości. Przy dopasowywaniu ekranu do ogólnej estetyki panelu czołowego urządzenia niebagatelne znaczenie zyskuje kolor podświetlenia LED zastosowanego w wyświetlaczu – zdecydowana większość ekranów ma moduł podświetlenia w kolorze żółtozielonym lub białym, choć dostępne są także wersje z podświetlaczem czerwonym, pomarańczowym, zielonym, niebieskim, a nawet… RGB.

Praktyczne uwagi dot. implementacji wyświetlaczy alfanumerycznych

Ekrany bazujące na HD44780 są zazwyczaj przeznaczone do zasilania napięciem 5 V i taki jest też zalecany poziom stanu wysokiego na liniach cyfrowych – warto jednak wiedzieć, że wiele wyświetlaczy alfanumerycznych LCD radzi sobie doskonale także z sygnałami cyfrowymi o amplitudzie 3,3 V, co pozwala na bezpośrednie łączenie modułu z procesorami niskonapięciowymi, np. mikrokontrolerami z rodziny STM32 . W docelowej aplikacji konieczne jest także zastosowanie obwodu służącego do ustalania kontrastu wyświetlanych znaków. Ponieważ wejście analogowe przeznaczone do tego celu akceptuje sygnały w zakresie napięcia zasilania ekranu, w praktycznych układach stosuje się do tego celu zazwyczaj zwykły potencjometr montażowy, pracujący w roli przestrajanego dzielnika napięcia. W Sklepie AVT dostępny jest bogaty wybór ekranów alfanumerycznych o różnej kolorystyce podświetlenia, wymiarach i liczbie znaków. Znajdą one zastosowanie zarówno w projektach amatorskich (w tym opartych na Kitach AVT), jak i urządzeniach komercyjnych.