Guida ai display LCD paralleli - prima parte
Stefano Pepe - 18 Febbraio 2003
"Se siete abili con il saldatore ed amate il "fai da te", questa guida spiega in modo semplice ed intuitivo come collegare un display parallelo con interfaccia HD44780 al vostro pc." |
Pagina 1 - Introduzione
La diffusione di display lcd collegati al computer, ha portato sempre piu′ interesse dei modders alle modalita′ di applicazione. In questa guida spieghero′ come collegare, partendo da zero, un comune display lcd alla porta parallela.Disclaimer: per eseguire tutto correttamente, e′ necessaria una buona conoscenza di elettronica, quindi schemi elettrici, valori di resistenze e voltaggi devono essere ben conosciuti, pena il rischio di bruciare il display da collegare. Inoltre e′ necessaria una certa dimestichezza con il saldatore, poiche′ si renderanno necessarie numerose saldature. Non da ultimo, un collegamento eseguito male non solo puo′ rovinare irreparabilmente il vostro display, ma anche la vostra scheda madre o alimentatore.
Quella che leggerete tra queste pagine e′ una guida approfondita che, traendo ispirazione da questo link, spieghera′ come rendere funzionante ed operativo un display basato su interfaccia Hitachi HD44780 in meno di un′ora.
Pagina 2 - Preparazione
Per eseguire un lavoro pulito e corretto, consiglio di procurarsi il seguente materiale:- un saldatore a punta fine, meglio se a 12v
- un po′ di stagno
- una "terza mano"
- un multimetro o tester per controllare la correttezza dei collegamenti
- una pompetta succhiastagno per pulire eventuali eccessi di saldatura
- un cutter a lama piccola per spellare i fili
Per collegare il display lcd servono:
- una "jumper strip" femmina + una maschio(in genere le vendono da 40pin, bisogna poi tagliarle)
- del filo di piccola sezione (io ho ricilato un vecchio cavo floppy)
- un potenziometro da 10k ohm per regolare il contrasto
- un potenziometro da 100 ohm per regolare la luminosita′
- una resistenza del valore calcolabile tramite questo file in formato Excel
- della guaina termorestringente di piccolo diametro
- un cavo parallelo con i connettori non sigillati
- un display lcd da 20x4 o 20x2 caratteri basato su interfaccia Hitachi HD44780.. :)
I display migliori in questo campo sono i CrystalFontz.
In alternativa ci sono molti altri produttori, vi basti ricordare che se l′interfaccia non e′ HD44780 compatibile, il software attualmente in giro non funzionera′.
Il sistema di collegamento dei potenziometri da me utilizzato e′ impreciso, ma e′ semplice da attuare e non comporta rischi per il led di retroilluminazione. Saro′ comunque ben felice di variare questa guida grazie ai suggerimenti di chiunque la legga.
Pagina 3 - Collegamento - parte 1
Prima di passare all′azione occorre prendere dimestichezza con i pin del nostro nuovo display:I pin 1 e 2 sono dedicati all′alimentazione di 5v in corrente continua. Il pin 1 e′ la massa, il pin 2 e′ il VDD (o +5v).
Il pin 3 e′ l′alimentazione variabile della matrice di cristalli liquidi.
I pin che vanno dal 4 al 14 sono da collegare alla porta parallela.
I pin 15 e 16 alimentano il led di illuminazione. Se non ci sono, cercate sulla sinistra (guardando dal retro) due pin chiamati A e K, A e′ il polo positivo, K e′ il polo negativo.
Riassumendo:
| Pin | Symbol | Descrizione |
|---|---|---|
| 1 | VSS | 0V Massa |
| 2 | VDD | 5.0V - Alimentazione del controller |
| 3 | VO | (Variabile) Alimentazione del display |
| 4 | RS | H/L H: DATA, L: Instruction code |
| 5 | R/W | H/L H: Read(MPU(Module) L: Write(MPU(Module) |
| 6 | E | H/L Chip enable signal |
| 7 | DB0 | H/L Data bit 0 |
| 8 | DB1 | H/L Data bit 1 |
| 9 | DB2 | H/L Data bit 2 |
| 10 | DB3 | H/L Data bit 3 |
| 11 | DB4 | H/L Data bit 4 |
| 12 | DB5 | H/L Data bit 5 |
| 13 | DB6 | H/L Data bit 6 |
| 14 | DB7 | H/L Data bit 7 |
| 15 | A | LED + |
| 16 | K | LED - |
I connettori della porta parallela sono abbastanza semplici da ricordare, sappiate che il pin 1 della porta va collegato al pin 6 del display, e da li′ in poi vanno messi tutti in sequenza (quindi il 2 al pin 7, il 3 al pin 8) fino al pin 9, chiamato data7, che va collegato al 14esimo connettore del display. Per avere piu′ chiarezza, potete trarre spunto da questa foto:
..e da questo schema (preso da qui)..
La prima cosa da fare e′ saldare la jumer strip in posizione, con questo sistema potremo montare e smontare il display senza avere fili ad "impicciare".
Eseguita questa facile operazione, si puo′ passare all′assemblaggio dei trimmer di regolazione, a mio parere fondamentali.
Quindi prendete il piccolo potenziometro da 10k ohm e saldate i fili alle 3 estremita′. Poi prendete il filo centrale del potenziometro e saldatelo in corrispondenza del PIN 3. Successivamente prendete uno degli due fili rimasti e collegatelo al PIN 1, cioe′ a massa. L′ultimo rimasto andra′ collegato ai +5v, solo che per comodita′ non lo mettiamo sul pin 2 ma bensi′ sul PIN 15, cioe′ il +5v del led.
Il secondo potenziometro da collegare e′ quello per regolare la luminosita′ dello schermo. Prendete la resistenza ceramica del valore precedentemente calcolato (se avete un CF di colore blu deve essere da 3.6 Ohm) e saldatela al connettore centrale del trimmer, dopodiche′ saldate l′altro capo della resistenza al PIN 2 del display.
Uno dei due connettori rimanenti andra′ saldato al PIN 15.
A questo punto occore fare un "ponte" che colleghi il PIN1 al PIN 16, altrimenti il led di retroilluminazione non si accendera′.
Eseguiti questi semplici collegamenti, possiamo passare alla fase piu′ delicata: la cablatura del cavo parallelo.
Pagina 4 - Collegamento - parte 2
Per eseguire un cablaggio "error proof" e′ necessario smontare il connettore e verificare se tutti i fili che ci interessano sono saldati, e che i colori corrispondano alla seguente tabella (presa da questo link):| Pin N. | Colore |
|---|---|
| 1 | Marrone |
| 2 | Rosso |
| 3 | Arancione |
| 4 | Rosa |
| 5 | Giallo |
| 6 | Verde |
| 7 | "Menta" (verde chiaro) |
| 8 | Blu |
| 9 | Viola |
| 10 | Grigio |
| 11 | Bianco |
| 12 | Nero |
| 13 | Marrone/bianco |
| 14 | Rosso/bianco |
| 15 | Arancione/bianco |
| 16 | Verde/bianco |
| 17 | Blu/bianco |
| 25 | Nero/bianco |
Eseguita questa breve ma importante verifica, possiamo cominciare a saldare i singoli fili sulla "jumper strip", seguendo questo ordine:
| Pin DB25 | Pin LCD | Descrizione Pin LCD |
|---|---|---|
| 1 | 6 | Enable |
| 2 | 7 | Data 0 |
| 3 | 8 | Data 1 |
| 4 | 9 | Data 2 |
| 5 | 10 | Data 3 |
| 6 | 11 | Data 4 |
| 7 | 12 | Data 5 |
| 8 | 13 | Data 6 |
| 9 | 14 | Data 7 |
| 14 | 5 | Read/Write |
| 16 | 4 | RS |
| 25 | 1 | Massa |
| 13 | 2 | +5V |
Finita questa fase, abbiamo quasi completato il lavoro di connessione, manca soltanto l′alimentazione.
Qui dobbiamo fare una scelta: o far funzionare tutto tramite un connettore molex o utilizzare una porta usb (soluzione cara al L.I.S.).
Per eseguire la scelta giusta, e′ bene sapere dove andra′ a finire il display, se sulla scrivania o dentro il pc.
Nel caso della porta usb, dovrete fare uso del multimetro/tester per trovare i due fili giusti da usare, lo standard e′ il cavo rosso per i +5v ed il cavo nero per la massa.
Nel caso del molex, e′ bene ricordarsi che il filo giallo manda 12v, piu′ che sufficienti per bruciare irrimediabilmente il nostro display. A parte questo, e′ tutto molto piu′ semplice: filo rosso sul PIN 2 e filo nero sul PIN 1, con l′accortezza, se non si e′ fatto il ponticello dal pin 1 al pin 16, di mandare il filo di massa anche al PIN 16 (PIN A nel caso il display non abbia questo connettore).
Pagina 5 - Accensione
Prima di connettere tutto controllate non 10 ma 100 volte che nessun connettore sia in corto con un altro, altrimenti rischiate di danneggiare irreparabilmente il controller del display... Il che dopo tutto questo lavoro sarebbe veramente deprimente.Portate il potenziometro da 10k ohm al minimo, cosi′ avrete il massimo contrasto. Per sapere se e′ impostato bene, con il multimetro misurate gli ohm tra il PIN 1 ed il PIN 15, devono essere il minimo possibile.
A computer spento, collegate tutto quanto, dopodiche′, con una mano pronta sul connettore di alimentazione del display, accendete il PC. Il display dovrebbe illuminarsi, e avere un disegno come quello qui sotto:
Se non succede, e′ bene staccare tutto immediatamente!
Per fare piu′ velocemente, immaginatevi di trovarvi con la cpu montata senza dissipatore.. :)
In caso di successo.. avete completato il lavoro! Il vostro display e′ pronto per essere spremuto fino all′ultima informazione disponibile.
Pagina 6 - Conclusioni
Se siete arrivati fin qui senza il minimo dubbio su quello che ho scritto, sicuramente siete in grado di svolgere il lavoro senza rischiare di fare danni. Come specificato nel disclaimer, e come spesso ricordato dalla stessa Crystalfontz, i display paralleli con interfaccia HD44780 sono stati concepiti per un un uso "OEM", quindi niente a che vedere con il final user.Se invece siete perplessi di fronte a certi passi da seguire, ma volete andare avanti perche′ un display di questo tipo costa meno, vi sconsiglio di imbarcarvi nell′impresa: innanzitutto vi servono strumenti che, benche′ non necessari, sono quasi indispensabili per fare il lavoro senza problemi, inoltre se non siete abbastanza abili rischiereste il vostro display ed il vostro pc.
Se quindi siete degli esperti di elettronica, assemblarvi da soli un display di questo tipo puo′ essere divertente ed appagante; in caso contrario, con una spesa maggiore si possono avere le stesse potenzialita′ con una semplicita′ di installazione che soltanto un kit sa dare.
L′appuntamento e′ alla seconda parte di questa guida, nella quale esaminero′ i piu′ diffusi programmi di gestione.
Si ringrazia Overclockmania per aver fornito l′esemplare della prova.
Si ringrazia inoltre Michael Sobik per l′ottima guida da cui ho tratto ispirazione.
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