Come controllare un display LCD (matrice di punti) con il controller HD44780 tramite la porta LPT del PC

Per pilotare un display con il controller HD44780 tramite la porta parallela di un PC viene presentata di seguito un'applicazione software, accompagnata da un circuito elettronico di interfaccia.

Sulla descrizione del software non insisto perché è facile da usare per un utente che ha studiato la documentazione di un display LCD (il controllore HD44780).

Il programma è testato sui PC con sistemi operativi Win95, Win98. E' possibile che sui PC più veloci appaiano dei problemi generati dai tempi di trasmissione dei comandi alla porta parallela.

Lo schema del circuito è semplicissimo e può essere realizzato su una sheda per prototipi (mille fori). Il crcuito è alimentato con una tensione continua tra 7V e 12V separata galvanicamente dalla rete. Può essere utilizzata anche una sorgente stabilizzata 5V (DC), in questo caso si rinuncia al IC1. Siccome il programma fa solo la scrittura verso il LCD è necessario che il jumper J1 sia messo in posizione 1-2. In questo modo il pin R/W è messo al valore '0'(scrittura).
Ci sono dei casi in cui il modulo LCD ha bisogno di una tensione negativa (rispetto al GND) al pin di regolazione contrasto. Personalmente a questo tipo di modulo ho dovuto costruire un convertitore di tensione negativa, mettendo l'uscita (-5V) al pin 1 del potenziometro che viene scollegato dal GND.
Se il modullo LCD non ha retro illuminazione IC1(7805) può essere sostituito con il circuito 78L05 perché il consumo del LCD è di alcuni mA in questo caso.

Il trimer R1 può avere 10K ma vanno bene anche valori tra 1K e 20K;
C1 0.1uF/25V;
R2 serve per limitare la corrente del LED (Back Light) e può essere tra 10 e 50 ohm (0.5W), dipende dall'intensità luminosa desiderata.

E' possibile che la dispozizione dei pin sia differente da un produttore all'altro (specialmente i pin 15 e 16).

HD44780 ha due registri da 8 bit, un registro di istruzioni (IR) e un registro di dati(DR).
- IR Immagazzina il codice delle istruzioni (tipo Clear, Cursor shift), e gli indirizi per display data ram (DD RAM) e character generator ram (CG RAM). Il registro IR puo essere scrito dal esterno ma nonpuo essere letto.
- DR Immagazzina temporaneamente i dati che devono essere scritti in DD RAM o CG RAM e i dati che vengono letti dall'esterno. I dati scritti in DR dal MPU sono automaticamente scritti in DD RAM o CG RAM con una operazione interna.
Il pin Register selector (RS) fa la selezione tra questi due registri IR e DR.

Busy Flag è '1' quando HD44780 sta eseguendo un'operazione interna, e in questo tempo non può essere accettata nessun'altra instruzione. Il busy flag si trova alla porta DB7 quando RS=0 e R/W=1. L'istruzione seguente deve essere scritta alla porta dopo di che siamo sicuri che Busy Flag è '0'.

Il contatore di indirizzi (AC) definisce gli indirizzi per DD RAM e CG RAM. Quando un'istruzione per indirizzi è scritta nell'IR, questa è mandata dall'IR verso AC. La selezione tra DD RAM e CG RAM si trova nello stesso comando. Dopo la scrittura (o lettura) del dato mostrato sullo schermo, AC è automaticamente incrementato o decrementato di un'unità. La lettura dell'AC avviene quando RS=0 e R/W=1.

 Il Dispalay Data RAM memorizza i pixel di un carattere e viene rappresentato dal codice del carattere nel formato di 8 bit. La sua capacità è di 80x8 bits cioè 80 caratteri.
La corrispondenza tra gli indirizzi DD RAM e la posizione sullo schermo viene presentata di seguito. Gli indirizzi DD RAM sono inseriti in Address Counter (AC) e sono espresse in esadecimali.

Indirizzi DD RAM per un modulo LCD di 40 caratteri x 2 righe
	1	2	3	4	- - - - - - - - - - - -	39	40	<-Posizione Carattere(dec)
Riga 1->	00	01	02	03	- - - - - - - - - - - -	26	27	<-Indirizzo DD RAM (hex)
Riga 2->	40	41	42	43	- - - - - - - - - - - -	66	67	<-Indirizzo DD RAM (hex)

Spazio di memoria rom dove si trovano i caratteri scritti dal produttore. Questi sono in numero di 192 e sono accessibili all'indirizzo corrispondente nella tabella ascii.

In questo spazio di memoria ram vengono memorizzati i caratteri costruiti dall'utente. Si possono memorizzare 8 caratteri (di 5x7 punti ognuno) che sono accessibili come i caratteri trovati in CGROM.

http://www.ekenrooi.net/lcd/lcd.shtml
Per informazioni dettagliate si può scaricare da qui il manuale per il modulo utilizzato da me per questo esperimento. Per sviluppare il proprio progetto con un modulo LCD deve essere studiata con attenzione la tabella di istruzioni della pagina 39.