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Les Afficheurs LCD
Liquid Crystal Display
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Application MicroContrôleur
(c) R.LEGAT |
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De toutes les interfaces disponibles
le programmeur se doit de maîtriser l'afficheur LCD !
En effet, il permet au MicroContrôleur de communiquer clairement
des informations pratiques et précises à l'utilisateur du sytème. |
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Sur cette page:
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Principe des afficheurs LCD |
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Afficheur nématique LCD
1. Film de filtre polarisant vertical pour polariser la lumière entrante.
2. Substrat en verre doté d'électrodes transparentes en oxyde d'Indium-étain. Les formes de ces électrodes détermineront les figures qui apparaitront lorsque l'écran LCD sera excité. Ce verre est légèrement gravé verticalement afin d'assurer l'ancrage des molécules au repos. (Polarisateur statique vertical)
3. Cristal liquide nématique.(Tous les axes des molécules ont la même direction et se désaxent de 90° en cas d'excitation électrique)
Le "cristal liquide" est pris en sandwich entre les feuilles de verre 2 et 4.
4. Substrat en verre pourvu d'une électrode commune transparente. Cette lame est finement gravée horizontalement.
(Polarisateur statique horizontal)
5. Film de filtre polarisant horizontal.
6. Surface réfléchissante renvoyant la lumière vers l'opérateur.
Un rétro éclairage est généralement disponible pour un éclairage de nuit.
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L'effet d'hélice !
Au repos
Les molécules du cristal liquide sont orientées parallèlement aux plaques de verre. Les molécules s'alignent grâce aux fines rayures dont sont pourvues les lames de verre et sont décalées de 90° d'une plaque à l'autre, formant une stucture en forme d'hélice qui va "faire tourner la lumière" et lui imprimer une rotation de 90°.
La lumière passant par l'afficheur est polarisée verticalement par le premier filtre. La structure en hélice du cristal liquide fait dévier le sens de polarisation de la lumière de 90° de sorte que la lumière sait resortir par le deuxième filtre.
Elle est réfléchie par le fond et revient en traversant les deux filtres grâce au déphasage de l'hélice qui permet de faire passer la lumière dans le sens passant de chaque filtre polarisant.
L'affichage laisse finalement apparaître le fond clair, sans aucun caractère.
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P1/P2 : filtres polarisés croisés.
E1/E2 : électrodes de commande.
L : Faisceau de lumière émis par l’éclairage arrière (rétro éclairage ou réflexion de la lumière entrante)
LC : Cristaux liquides.
I : Observation…
La lumière (L) est polarisée par le filtre (P2).
Elle suit la rotation de phase de 90° provoquée par la "disposition en hélice" des cristaux liquides (LC).
Grâce à cette rotation, la lumière traverse aussi le filtre croisé (P1).
Aucun motif n'apparait sur l'afficheur. |
Au travail
Si une tension (alternative) est appliquée aux électrodes, le molécules de cristal liquide s'alignent perpendiculairement aux plaques (comme des piliers), mais seulement au niveau des électrodes. La déviation en hélice (90°) de la lumière ne se fait plus et la lumière est bloquée par le deuxième filtre polarisant.
L'afficheur est sombre et laisse apparaître la forme de l'électrode mise sous tension.
Un afficheur LCD est donc constitué de plusieurs couche de verre et de filtres polarisants posés sur un fond réfléchissant. Des cristaux liquides, sensibles au courant électrique, sont enfermés entre ces plaques.
Lorsque ces cristaux sont stimulés, ils deviennent opaques, afin de reconstituer l'image des électrodes à l’écran.
Un écran couleur, aussi appellé écran graphique, comporte trois ensembles, un pour le vert, un pour le rouge et un pour le bleu.
Les afficheurs alpha-numériques que nous utilisons sont monochromes: noir sur fond vert ou blanc sur fond bleu et sont généralement dotés d'un rétro éclairage pour une lecture confortable en cas de faible lumière.
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P1/P2 : filtres polarisés croisés.
E1/E2 : électrodes de commande.
L : Faisceau de lumière émis par l’éclairage arrière (rétro éclairage ou réflexion de la lumière entrante)
LC : Cristaux liquides.
I : Observation…
La rotation de phase des cristaux liquides (LC) est momentanément désorganisée par un champs électrique entre les électrodes E1 et E2.
La lumière (L) est polarisée par le filtre (P2) et ne se déphase plus de 90°.
La lumière ne peut pas traverser le filtre croisé (P1).
Le motif, sous forme d'ombre, à la forme de l'électrode transparente, apparaît. |
Les formats standardisés les plus utilisés sont:
- 8c x 1L (1 ligne de 8 caractères)
- 16c x 1L
- 8c x 2L
- 16c x 2L (2 lignes de 16 caractères)
- 20c x 2L
- 24c x 2L
- 40c x 2L
- 16c x 4L
- 20c x 4L
- 40c x 4L
Enfin, il existe deux standards de matrice pour les caractères à afficher :
SI nous faisons un rapide petit calcul, pour un afficheurs de 16c x 2L, matrice 5x8, nous obtenons (16x2)x(5x8) = 1280 dots !
Soit 1280 électrodes différentes qu'il va falloir gérer pour afficher nos caractères.
Heureusement, ce travail est confié à un driver spécifique dont le plus répandu est le HITACHI HD44780U.
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A propos du Shift Display |
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Mode de saisie des caractères |
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Les commandes usuelles à placer dans des constantes |
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Mode Commande et Mode Datas |
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Initialisation - Mode Parallèle 8 et 4 bit |
2 Wires
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Trafic Visiteurs: 
