Il display LCD, per Arduino.

Perché il display LCD ? Perché vorrei provare ad utilizzarlo con Arduino, ma prima pensavo di raccogliere qualche info in proposito, e raccoglierle in questa breve esposizione.

Visualizzare le informazioni è una pratica comune ormai in ogni dispositivo che conosciamo, attraverso un opportuno visualizzatore o display, si va dal semplice orologio allo smartphone ai tvc ed ai pc e ad ogni tipo di strumentazione, siano delle semplici bilance o degli strumenti di misura dal campo civile a quello industriale ed a seconda dell’applicazione il sistema di visualizzazione varia per dimensioni e tipologie, sia che siano informazioni di tipo numeriche o di tipo alfanumeriche.

La differenza sostanziale sono le caratteristiche del display in uso, non solo per le dimensioni e luminosità idonee all’applicazione anche per il loro tipo di alimentazione, e la loro tecnologia di realizzazione. Per quest’ultima oggi è gettonatissima la tecnologia LED in quanto offre elevate prestazioni, al punto che ha progressivamente sostituito LCD, seppur quest’ultima tecnologia mostra ancora i suoi vantaggi in alcune applicazioni pertanto non è completamente sostituita dal LED. Un applicazione diffusa dei display LCD ad esempio è quella hobbystica in elettronica… come nel caso di Arduino. 😉

Il termine display sta per schermo mentre la sigla LCD sta per liquid crystal display quindi schermo a cristalli liquidi.
E proprio per gli elementi che lo costituiscono è un dispositivo che ha un consumo ridottissimo, in quanto non produce nessuna forma di energia luminosa, bensì sfrutta una sorgente luminosa esterna, posta anteriormente al visualizzatore ed in questo caso si parla di LCD a riflessione di luce, o sfrutta una sorgente luminosa posteriore ed in questo caso si parla di LCD a trasmissione di luce.

sezione trasv LCD

E’ realizzato da un sottile strato di cristallo, sigillato tra due lastre di vetro, a temperatura ambiente si trova allo stato liquido, ed alcune zone interne della superficie del vetro sono ricoperte con del materiale trasparente conduttore disposto in geometrie adatte a riprodurre il simbolo che si vuole visualizzare. Il primo strato rappresenta l’elettrodo comune, e gli altri rappresentano gli elettrodi di ogni segmento. Nel momento in cui fra l’elettrodo comune e quello del segmento interessato si applica una differenza di potenziale si varieranno le caratteristiche ottiche di quella zona che diventerà opaca e contrasta con lo sfondo uniforme trasparente. Il display LCD deve essere pilotato con tensioni alternate e frequenze comprese fra 30 Hz e qualche kHz di ampiezze comprese fra i 3 ed i 15 V.

Dopo la sintetica descrizione di un display LCD, occorrono le info sul tipo di display necessario ad interfacciare con Arduino, e secondo le info ottenute dal sito Arduino.cc, si considerano i display che si basano sui controller Hitachi HD44780 oppure Samsung ST7066U, sono display ad interfaccia parallela per i quali gli ambienti di sviluppo per microcontrollori hanno già i comandi di controllo per questi display. Questo perché tutti i display LCD hanno un chip decoder che leggono i dati in ingresso e provvedono a gestire i pixel del display, pertanto il decoder determina la funzionalità del display, ecco quindi l’importanza di conoscere il tipo di decoder e di conseguenza il tipo di software che utilizza.

diagramma a blocchi

Pertanto considerando il controller di tipo Hitachi, e un minimo di ricerca sul web mi sono procurato il display mod 1602 A trovandolo a pochi euro su ebay … ecco  resistore che presenta l’LCD acquistato dal lato display …   LINK PER L’ACQUISTO

1 LCD

e dal lato piste o saldature …

2 LCD lato sald

Ora per avere delle info specifiche si può tranquillamente scaricare il datasheet del display cliccando qui .

La prima considerazione può essere quella relativa ai suoi collegamenti, o meglio interfaccia che potrebbe differire per alcuni modelli in questo caso rispecchia lo standard con la posizione dei pin e relative funzioni reperibili dal datasheet e serigrafate sullo stesso pcb del display :

Pin 1: Vss – collegato al GND
Pin 2: VDD – collegato a +5V
Pin 3: V0 – controllo del contrasto dei caratteri. In genere viene collegato ad un potenziometro o trimmer in configurazione partitore di tensione in modo che possiate applicare sul Pin 3 una tensione che varia da 0 a +5V e al variare della tensione varia il contrasto.
Pin 4: RS segnale di selezione registro – per selezionare il registro nel quale registrare ciò che appare sul display oppure selezionare il registro di funzionamento in cui viene memorizzata di volta in volta l’istruzione da eseguire per il funzionamento dell’LCD
Pin 5: segnale Read/Write – per selezionare la modalità di funzionamento: lettura/scrittura – collegato a GND
Pin 6: segnale Enable (E) – per abilitare la scrittura nei registri
Pin 7 al Pin 14: linee dati che si inviano o si ricebono dai registri del display. Un valore HIGH (H) indica scrittura (WRITE) del bit nel registro del display, un valore LOW (L) indica un valore letto (READ) da un registro. 7 DB0 Data Bus line 0 – Le linee su cui transitano i dati tra processore e display.
Pin8 DB1 Data Bus line 1
Pin9 DB2 Data Bus line 2
Pin10 DB3 Data Bus line 3
Pin11 DB4 Data Bus line 4
Pin12 DB5 Data Bus line 5
Pin13 DB6 Data Bus line 6
Pin14 DB7 Data Bus line 7
Pin 15: A (Anodo) oppure BL+– piedino a cui collegare una tensione positiva (nel caso del display descritto +4,2V) che serve per la retroilluminazione del display.
Pin 16: K (Catodo)oppure BL – – piedino da collegare a GND per consentire la retroilluminazione.
La retroilluminazione di questo display si ottiene collegando a massa BL- ovvero il katodo, e portando BL+ ovvero l’Anodo al positivo di 5 volt, attraverso una resistenza limitatrice o utilizzando un potenziometro regolando così il valore di intensità luminosa necessario.
Per quanto concerne l’aspetto hardware, occorre predisporre l’LCD per l’utilizzo con Arduino realizzando quelli che saranno poi i piedini di connessione del display, e questo saldando uno strip di reofori nelle rispettive piazzole di collegamento del display, come segue.

Resistore ci mostra lo strip di reofori utilizzati —

3 reofori per lcd

 Che ora andranno disposti per la saldatura

4 disposizione reofori

e saldati …

5 reofori saldati

ottenendo il display pronto all’uso, ovvero con i terminali per poterlo connettore alla bradboard o connettore.

Il prossimo step, sarà quello di collegarlo con Arduino uno, e riuscire ad utilizzarlo … 😉

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