จอแสดงผลแบบผลึกเหลว(LCD : LIQUID CRYSTAL DISPLAY)

 





                                  ในอุปกรณ์เครื่องมือเครื่องใช้ทางด้านอิเล็กทรอนิกส์มากมายในปัจจุบันได้มีการติดตั้งจอแสดงผลแบบผลึกเหลวหรือ  LCD (LIQUID  CRYSTAL  DISPLAY)  สำหรับใช้ในการแสดงผลการทำงานเพียงอย่างเดียวหรือแสดงผลในลักษณะของเมนูโต้ตอบเพื่อสั่งงานเครื่องกับผู้ใช้งาน  โมดูลจอแสดงผลแบบ LCD 
                    จึงถือเป็นอุปกรณ์แสดงผลประเภทหนึ่งที่มีจุดเด่นในหลายประการเช่น  สามารถแสดงเป็นตัวอักขระแบบต่างๆหรือสัญลักษณ์รูปภาพทำให้สื่อสารเข้าใจง่าย  มีน้ำหนักเบา  และสามารถออกแบบเป็นรูปแบบต่างๆได้  ราคาถูก  และกินกำลังไฟในขณะทำงานน้อย  ด้วยข้อดีเหล่านี้จึงทำให้จอแสดงผลแบบ  LCD  ถูกนำมาใช้งานกันอย่างแพร่หลาย  
                    โดยเฉพาะในเครื่องมืออิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็ก  ซึ่งมีพื้นที่จำกัดและบ่อยครั้งที่ต้องใช้กำลังไฟจากแบตเตอรี่  จอแสดงผล  LCD  จึงเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดจากจอแสดงผลในทุกประเภท

 

                    
 ในโมดูล  LCD  จะมีส่วนประกอบหลักๆ 3 ส่วนดังนี้

                          - ตัวแสดงผล(DISPLAY)ภายในเป็นผลึกเหลวที่สามารถแสดงผลให้เห็นโดยอาศัยแสงจากภายนอก  ดังนั้นจึงต้องมีมุมในการมองข้อมูลที่แสดงผลบนจอ  LCD

                          - ตัวควบคุม(CONTROLLER) เป็นตัวรับข้อมูลจากอุปกรณ์ภายนอกมาควบคุมการทำงานของโมดูล  LCD เช่น  จอลบภาพ  แสดงตัวอักษร  หรือเลื่อนเคอร์เซอร์  เป็นต้น  ตัวควบคุมนี้ใช้ชิปควบคุมโดยเฉพาะ  ชิปที่นิยมใช้ก็คือ  เบอร์  HD44780  และ HD61830  โดย HD44780 จะใช้ควบคุม LCD แบบอักขระ  ส่วน  HD61830 ใช้ควบคุม LCD แบบกราฟิก

                          - ตัวขับ(DRIVER) เป็นตัวรับสัญญาณจากตัวควบคุมมาขับให้ตัวแสดงผลแสดงข้อมูลตามที่กำหนด  ชิปที่ใช้ทำหน้าที่เป็นตัวขับนี้ได้แก่  เบอร์ HD4410H และ MSM5259  เป็นต้น



               
1. โครงสร้างภายในของตัวควบคุมโมดูล  LCD 

                    ในการใช้งานโมดูล  LCD จำเป็นต้องทำความเข้าใจเกี่ยวกับโครงสร้างและคำสั่งที่ใช้ในการควบคุมให้ดีเสียก่อน  ในที่นี้จะขอยกตัวอย่างโมดูล LCD แบบอักขระ  เพราะสามารถเข้าใจได้ง่าย โดยรูปที่ 20 เป็นบล็อกไดอะแกรมภายในของชิปควบคุม LCD  เบอร์ HD44780 ซึ่งใช้ในโมดูล LCD แบบอักขระ  ประกอบด้วย

                          - บัฟเฟอร์อินพุตเอาต์พุต  เป็นส่วนที่ใช้ในการติดต่อรับส่งข้อมูลกับอุปกรณ์ภายนอก  เพื่อที่จะถ่ายทอดข้อมูลเข้าออกภายในตัวควบคุม

                         - รีจิสเตอร์คำสั่ง (INSTRUCTION  REGISTER:IR) เป็นรีจิสเตอร์ใช้รับข้อมูลคำสั่งจากอุปกรณ์ภายนออกเพื่อถ่ายทอดไปยังหน่วยความจำที่ทำหน้าที่เก็บข้อมูลแสดงผล  หรือนำข้อมูลไปสร้างตัวอักษรเพิ่มเติมในแรมเก็บตัวอักษร

                          - แรมเก็บข้อมูลแสดงผล(DISPLAY DATA RAM:DDRAM) เป็นหน่วยความจำแรมทำหน้าที่เก็บข้อมูลที่มาจากรีจิสเตอร์ DR ตัวควบคุมจะนำข้อมูลใน DDRAM นี้ไปเปิดตาราง(LOOK UP- LABLE ) ของตัวอักษรที่เก็บไว้ในหน่วยความจำรอมและแรมเก็บตัวอักษร  เพื่อนำไปแสดงที่ตัวแสดงผล 

                          - รอมเก็บตัวอักษร(CHARACTER  GENERATOR  ROM:CGROM) เป็นหน่วยความจำรอมที่ใช้เก็บข้อมูลตัวอักษรหรือสัญลักษณ์ที่สามารถอ่านออกไปแสดงที่ตัวแสดงผลได้  มีขนาด 7200 บิต  โดยจะถูกอ่านด้วยค่าของข้อมูลใน  DDRAM 

                          - แรมเก็บตัวอักษร( CHARACTER  GENERATOR RAM:CGRAM)  เป็นหน่วยความจำแรมที่ใช้เก็บอักษรที่มีการสร้างเพิ่มเติมขึ้นใหม่  ในกรณีที่ตัวอักษรใน  CGROMไม่เพียงพอ  มีขนาด 512 บิต  การเขียนและการอ่านค่าไปใช้นั้นทำได้เช่นเดียวกับ  CGROM  คือเขียนข้อมูลลงใน  DDRAM  แล้วตัวควบคุมจะมาอ่านค่าจาก  CGRAM เอง

                         - แฟลก  BUSY  เป็นส่วนที่ทำหน้าที่แจ้งสถานะการทำงานของตัวควบคุมให้อุปกรณ์ภายนอกทราบว่า  ตัวควบคุมพร้อมที่จะรับข้อมูลหรือคำสั่งหรือไม่  ดังนั้นก่อนการส่งข้อมูลหรือคำสั่งมายังตัวควบคุมต้องตรวจสอบสถานะของแฟลก BUSY นี้เสียก่อน  



  
2.	โมดูล LCD ขนาด 16 ตัวอักษร 1 บรรทัด( LCD 16x1)

                    โมดูล LCD แบบ 16 ตัวอักษร 1บรรทัดเป็นโมดูลที่มีราคาถูก หาได้ง่าย  และเป็นโมดูล LCD ที่มีโครงสร้างเป็นมาตรฐาน  มีผู้ผลิตหลายรายและมีการระบุเบอร์แตกต่างกันออกไปตามผู้ผลิต เช่น LM020L ของฮิตาชิ, DMC-16117A ของคอปเทร็กซ์(COPTREX) เป็นต้น  อย่างไรก็ตามคอนโทรลเลอร์ที่ใช้คือเบอร์เดียวกันนั่นคือ เบอร์ HD44750  ของฮิตาชิ

                    โมดูล LCD  ขนาด 16x1 มีขาต่อใช้งานทั้งสิ้น 14 ขา มีการจัดขาดังรูปที่ 21 สำหรับรายละเอียดการทำงานของแต่ละขามีดังนี้

                   
 VSS(ขา 1): ต่อกราวด์

                    VDD(ขา2): ต่อไฟเลี้ยง + 5โวลต์

                    VO (ขา 3):เป็นขาอินพุตรับแรงดันเพื่อปรับความเข้มของการแสดงผล

                    RS(ขา4):เป็นขาอินพุตใช้ในการแยกชนิดของข้อมูลที่ทำการประมวลผลในขณะนั้นว่าเป็นคำสั่งสำหรับรีจิสเตอร์ IR หรือเป็นข้อมูลสำหรับรีจิสเตอร์ DR โดยถ้าขานี้เป็น 0  ข้อมูลที่ส่งมาจะเป็นคำสั่ง  แต่ถ้าขานี้เป็น 1  ข้อมูลที่ส่งมาจะเป็นข้อมูลสำหรับแสดงผล
                    R/W(ขา5):เป็นขาที่ใช้เลือกการอ่านหรือเขียนข้อมูลกับ LCD ถ้าเป็น 0 เป็นการกำหนดให้เขียนข้อมูล  แต่ถ้าเป็น 1  จะเป็นการอ่านข้อมูล
                    E(ขา6):เป็นขาอีนาเบิล LCD ให้ทำงาน

                    D0-D7(-k7-14):เป็นขาที่ใช้เป็นทางผ่านของข้อมูลระหว่าง LCD กับอุปกรณ์ภายนอกขนาด 8 บิต





  


รูปที่ 20 แสดงไดอะแกรมการทำงานของโมดูล LCD แบบอักขระ



  


รูปที่ 21  แสดงรูปร่างและการจัดขาโมดูล  LCD แบบอักขระ



  







                               
                               
                             


                        

                         
                  

         		
     






      

           


           




      

      
 หากใครสนใจจะแลกลิ้งค์เมล์มาได้เลยครับ.