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montagem de visualizador lcd
Tipologia: Notas de estudo
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Muitas vezes é preciso dar informa- ções de modo automático utilizando meios eletrônicos. Os LCDs ou Módulos de Cristal Líquido (Liquid Crystal Display) são os componentes ideais para este tipo de aplicação. O circuito apresentado permite visualizar até 8 mensagens armaze- nadas na memória de programa de um microcontrolador. As mensagens são
escritas em linguagem Assembly no próprio editor e podem ser variadas ou mudadas de acordo com as necessi- dades do projeto. Para visualizar a mensagem utili- zamos um LCD de duas linhas por 16 caracteres de matriz de 5 x 7 pontos. Este tipo de visualizador é muito co- mum, sendo fabricado por um grande número de empresas. Embora existam em diversos tamanhos, o protocolo de comunicação é sempre o mesmo (ver diagrama de blocos na figura 1. FUNCIONAMENTO O funcionamento do circuito é sim- ples. O que se faz é simplesmente colocar em nível baixo o pino de en- trada do microcontrolador correspon- dente à mensagem que se deseja visualizar. Os sinais de entrada são ativados ou por borda de descida, ou por nível baixo. Essas entradas são compatíveis com circuitaria TTL ou CMOS, ou ain- da com portas de saída de outro microcontrolador. Para testar o circuito basta usar pulsadores ou interruptores. Com o entradas de mensagens com sinais analógicos. O CIRCUITO Os LCDs utilizam para sua comu- nicação um barramento de dados que pode ser configurado para oito ou qua- tro bits e um barramento de controle formado pelas linhas RS ou Seleção de Registro, W/R ou Gravação/Leitura e E ou Habilitação. Para enviar dados ao LCD utliza-se um protocolo de co- municação padrão para este tipo de dispositivo. Todo LCD possui dois registros importantes. Um é o registro de ins- trução ou IR (Instruction Register), encarregado de armazenar as opera- ções que o controlador do LCD deve executar, tais como apagar o display, cursor ON/OFF, deslocar a mensagem para a direita ou esquerda, etc. O ou- tro registro é o de dados DR (Data Register), encarregado de travar tem- porariamente os dados armazenados na memória RAM de mensagens a visualizar no LCD. Para selecionar estes registros é utilizado o sinal de controle do pino RS (Register Select). Um nível alto sele- ciona o de dados ou DR, enquanto que um nível baixo o de instruções ou IR. Os dois registros podem ser lidos e gravados através da linha de controle do pino R/W (Read/Write). Um nível alto ou “1 lógico” lerá; um nível baixo ou “0 lógico” gravará nos registros. Para gravar uma instrução ou dado no LCD carrega-se o respectivo byte no barramento de dados, e pelo pino emprego de transistores ou amplifica- dores operacionais é possível ativar as Fig. 1 - Diagrama de blocos.
R/W se mantém em nível baixo para gravação. Depois, com o pino RS se- leciona-se o registro a gravar e, por último, faz-se a habilitação com um pulso de nível baixo no pino de con- trole E (Enable) do LCD. Para a ope- ração de leitura são seguidos os mes- mos passos anteriores, mas R/W é mantido em nível alto (ver diagrama eletrônico na figura 2). Nos LCDs as mensagens a visualizar são armazenadas numa RAM inter n a. Um controlador decodifica cada byte em um gerador de caracteres em ROM de 7x 5 incluido no módulo. Os dados para caracteres estão em código ASCII. No circuito apresentado, o barramento de dados do LCD está configurado para 8 bits e é realizado ao inicializar a comunicação. Utiliza- se um módulo LCD de duas linhas por 16 caracteres de matriz de 7 x 5 pon- tos. A RAM interna de dados para men- sagens a visualizar é de 80 bytes, dos quais se visualizam 32 no total, ou seja, 16 por cada linha. As demais posições da RAM são utilizadas para rodar ou deslocar as mensagens, o que significa uma capacidade de men- sagem grande. Os LCDs precisam para alimenta- ção de uma fonte de tensão estabili- zada de 5 V. O potenciômetro de 10k cujo centro vai ao pino 3 do módulo, serve para ajustar o contraste. Na figura 3 é dada a pinagem para o LCD e ilustrada a operação de Gra- vação. O PROGRAMA Nos microcontroladores da família 8051 os pinos configurados como en- tradas ficam conectados ao positivo através de um resistor Pull-Up inter- no. Sem ligação alguma nas entradas, o programa sempre lerá um nível alto ou 1 lógico. Nestes pinos, se for lido um nível baixo, serão ativadas as roti- nas correspondentes a estas mensa- gens. O programa utiliza a instrução “pule se o bit vale 1” JB (Jumb Bit) e execu- tará o pulo, se o bit do pino de entrada ao qual se refere a instrução valer 1. Se uma entrada for colocada no nível baixo, a instrução não é processada e executando as rotinas que enviam a mensagem à RAM do LCD. No final do programa em lingua- gem Assembly mensagens a visualizar podem ser trocadas ou variadas. Po- dem ser escritas diretamente com o editor ou codificadas na tabela de da- dos das mensagens com o byte equi- valente em hexadecimal a cada caractere ASCII. Considere que a cada linha do LCD correspondem 40 bytes da memória RAM. Isso quer dizer que o primeiro caractere da primeira linha estará co- locado na posição zero da RAM e o segundo caractere na posição um da RAM. Agora, o primeiro caractere da segunda linha estará colocado na po- Fig. 2 - Diagrama eletrônico. sição 41 da RAM (2 9 Hex) e assim sucessivamente. Em resumo, o programa perma- nentemente revisa o estado dos pinos configurados como entrada e se de- tectar borda ou nível lógico baixo cha- ma as rotinas correspondentes à men- sagem a visualizar no LCD (ver fluxo- grama na figura 4). MONTAGEM A montagem pode ser feita com facilidade em uma matriz de contatos, já que o circuito tem poucas ligações entre o microcontrolador e o módulo LCD. o programa não faz o deslocamento Figura^3