Алфавитно-цифровой ЖК-модуль MT-20S4A фирмы МЭЛТ

Рис. 1

Общее описание

Жидкокристаллический модуль MT-20S4A состоит из БИС контроллера управления и ЖК панели. Контроллер управления КБ1013ВГ6, производства ОАО «АНГСТРЕМ» (www.angstrem.ru), аналогичен HD44780 фирмы HITACHI и KS0066 фирмы SAMSUNG.

Модуль выпускается со светодиодной подсветкой. Внешний вид приведен на рисунке 1. Модуль позволяет отображать 4 строки по 20 символов. Символы отображаются в матрице 5х8 точек. Между символами имеются интервалы шириной в одну отображаемую точку.

Каждому отображаемому на ЖКИ символу соответствует его код в ячейке ОЗУ модуля.

Модуль содержит два вида памяти — кодов отображаемых символов и пользовательского знакогенератора, а также логику для управления ЖК панелью.

Габаритные размеры модуля приведены на рисунке 7.

Внимание! Недопустимо воздействие статического электричества больше 30 вольт.

Модуль позволяет:

• модуль имеет программно-переключаемые две страницы встроенного знакогенератора (алфавиты: русский, украинский, белорусский, казахский и английский; см. табл. 5 и 6).
• работать как по 8-ми, так и по 4-х битной шине данных (задается при инициализации);
• принимать команды с шины данных (перечень команд приведен в таблице 4);
• записывать данные в ОЗУ с шины данных;
• читать данные из ОЗУ на шину данных;
• читать статус состояния на шину данных (см. табл. 4);
• запоминать до 8-ми изображений символов, задаваемых пользователем;
• выводить мигающий (или не мигающий) курсор двух типов;
• управлять контрастностью и подсветкой;

Основные сведения

Модуль управляется по параллельному 4-х или 8-ми битному интерфейсу.

Временные диаграммы приведены на рис. 3 и 4, динамические характеристики приведены в таблице 2.

Примеры обмена по интерфейсу приведены на рис. 5 и 6.

Программное управление осуществляется с помощью системы команд, приведенной в таблице 4.

Перед началом работы модуля необходимо произвести начальную установку.

Встроенный знакогенератор приведен в таблицах 5 и 6.

Модуль позволяет задать изображения восьми дополнительных символов знакогенератора, использующихся при работе наравне со встроенными. Пример задания дополнительных символов приведен в таблице 3.

Таблица 1. Динамические характеристики модуля

Название	Обозначение	Ucc=5B		Ucc=3B		Единицы измерения
		Мин.	Макс.	Мин.	Макс.
Время цикла чтения/записи	tcycE	500	-	1000	-	ns
Длительность импульса разрешения чтения/записи	PWEH	230	-	450	-	ns
Время нарастания и спада	tEr, tEf	-	20	-	25	ns
Время предустановки адреса	tAS	40	-	60	-	ns
Время удержания адреса	tAH	10	-	20	-	ns
Время выдачи данных	tDDR	-	120	-	360	ns
Время задержки данных	tDHR	5	-	5	-	ns
Время предустановки данных	tDSW	80	-	195	-	ns
Время удержания данных	tH	10	-	10	-	ns

Управление контрастностью

При напряжении питания модуля 3В контрастность на заводе-изготовителе установлена на максимум. Уменьшение контрастности производится подключением между выводами U_o и GND внешнего резистора номиналом до 3 кОм.

При напряжении питания модуля 5В контрастность модуля зависит от напряжения питания ЖК панели (U_LCD) и температуры. Управление контрастностью производится внешним резистором (рис. 2). При поставке модуля контрастность настроена на U_cc=5B, поэтому при напряжении питания модуля 5В, контакт 3(U_o) необходимо объединить с контактом 1(GND). При температурах ниже 0°С регулировка контрастности необходима.

Рис. 2

Характеристики модуля по постоянному току

Таблица 2. Характеристики модуля по постоянному току

Название		Обозначение	Ucc=5B			Ucc=3B			Единицы измерения
			Мин.	Ном.	Макс.	Мин.	Ном.	Макс.
Напряжение питания	логическое	UCC–GND	4,5	5,0	5,5	2,7	3,0	3,3	В
	ЖКИ	UCC–Uo	4,8	5,0	5,2	-	-	-	В
Ток потребления		ICC	-	1,0	1,4	-	1,0	1,2	мА
Входное напряжение высокого уровня при IIH=0,1мА		UIH	2,2	-	UCC	2,2	-	UCC	В
Входное напряжение низкого уровня при IIL=0,1мА		UIL	–0,3	-	0,6	-0,3	-	0,4	В
Выходное напряжение высокого уровня при IOH=0,2мА		UOH	2,4	-	-	2,0	-	-	В
Выходное напряжение низкого уровня при IOL=1,2мА		UOL	-	-	0,4	-	-	0,4	В
Ток подсветки при напряжении питания подсветки =Ucc (для янтарной и желто-зеленой подсветки)		ILED	-	-	120	-	-	120	мА

Временные диаграммы

Рис. 3. Диаграмма чтения

Рис. 4. Диаграмма записи

Диаграмма обмена по 4-х битному интерфейсу

Рис. 5

Примечание. В каждом цикле обмена необходимо передавать (читать или писать) все 8 бит — два раза по 4 бита. Передача старших 4-х бит без последующей передачи младших 4-х бит не допускается.

Диаграмма обмена по 8-ми битному интерфейсу

Рис. 6

Начальная установка модуля

Модуль войдет в нормальный режим работы только после подачи на него следующих команд:

Примечание. Назначение битов указано в таблице 4. После этих действий модуль переходит в рабочее состояние с установленными параметрами.

Распределение ОЗУ

Модуль содержит ОЗУ размером 80 байтов по адресам 0h–27h и 40h–67h для хранения данных (DDRAM), выводимых на ЖКИ. Адреса отображаемых на ЖКИ символов распределены следующим образом:

Символы, программируемые пользователем

Модуль содержит память для хранения изображений восьми символов, программируемых пользователем (CGRAM). Коды этих восьми символов показаны в табл. 5. Адреса строк изображений этих символов не зависят от адресов выводимых символов (расположены в отдельном адресном пространстве) и занимают адреса от 0h до 3Fh. Каждый символ занимает 8 байтов (0h–7h, 8h–Fh, 10h–17h, ..., 30h–37h, 38h–3Fh). Нумерация байтов идет в порядке отображения на модуле сверху вниз (первый байт самый верхний, восьмой байт самый нижний). Последняя, восьмая строка используется также для отображения курсора (если выбран курсор в виде подчеркивания). В каждом байте используются только 5 младших битов (4, 3, 2, 1, 0), старшие 3 бита (7, 6, 5) могут быть любые, на отображение они не влияют. Бит 4 соответствует левому столбцу матрицы символа, бит 0 — правому столбцу символа. Пример см. в таблице 3.

Таблица 3

* - значение не влияет на отображение

Описание команд модуля

Команда	A0	R/W	DB7	DB6	DB5	DB4	DB3	DB2	DB1	DB0	Описание	Время выполнения
Clear Display	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1	Очищает модуль и помещает курсор в самую левую позицию	1,5 мс
Return Home	0	0	0	0	0	0	0	0	1	X	Перемещает курсор в левую позицию	40 мкс
Entry Mode Set	0	0	0	0	0	0	0	1	ID	SH	Установка направления сдвига курсора (ID=0/1—влево/вправо) и разрешение сдвига дисплея (SH=1) при записи в DDRAM	40 мкс
Display ON/OFF control	0	0	0	0	0	0	1	D	C	B	Включает модуль (D=1) и выбирает тип курсора (C, B), см. примечание 4	40 мкс
Cursor or Display Shift	0	0	0	0	0	1	SС	RL	X	X	Выполняет сдвиг дисплея или курсора (SC=0/1—курсор/дисплей, RL=0/1—влево/вправо)	40 мкс
Function Set	0	0	0	0	1	DL	1	0	P	0	Установка разрядности интерфейса (DL=0/1—4/8 бита) и страницы знакогенератора P	40 мкс
Set CGRAM Address	0	0	0	1	ACG						Установка адреса для последующих операций (и установка туда курсора) и выбор области CGRAM	40 мкс
Set DDRAM Address	0	0	1	ADD							Установка адреса для последующих операций и выбор области DDRAM	40 мкс
Read BUSY flag and Address	0	1	BS	AC							Прочитать флаг занятости и содержимое счетчика адреса	0
Write Data to RAM	1	0	WRITE DATA								Запись данных в активную область	40 мкс
Read Data from RAM	1	1	READ DATA								Чтение данных из активной области	40 мкс

Примечания:

1. Указанное время выполнения команд является максимальным. Его не обязательно выдерживать при условии чтения флага занятости BS — как только флаг BS=0, так сразу можно писать следующую команду или данные. Если же флаг BS перед выдачей команд не проверяется — необходимо формировать паузу между командами не менее указанного времени для надежной работы модуля.
2. При чтении бита статуса никакую паузу делать не надо.
3. Большая Х — любое значение (0 или 1).
4. Биты C и B в команде «Display ON/OFF control»:

   C=0, B=0 — курсора нет, ничего не мигает;

   C=0, B=1 — курсора нет, мигает весь символ в позиции курсора;

   C=1, B=0 — курсор есть (подчёркивание), ничего не мигает;

   C=1, B=1 — курсор есть (подчёркивание) и только он и мигает.

Таблица 5. Страница 0 встроенного знакогенератора

Старшая цифра кода символа (в шестнадцатеричном виде)

Таблица 6. Страница 1 встроенного знакогенератора

Старшая цифра кода символа (в шестнадцатеричном виде)

Таблица 7. Назначение внешних выводов

Вывод	Обозначение	Назначение вывода
1	GND	Общий вывод (0В)
2	UCC	Напряжение питания (5В/3B)
3	Uo	Управление контрастностью
4	A0	Адресный сигнал — выбор между передачей данных и команд управления
5	R/W	Выбор режима записи или чтения
6	E	Разрешение обращений к модулю (а также строб данных)
7	DB0	Шина данных (8-ми битный режим)(младший бит в 8-ми битном режиме)
8	DB1	Шина данных (8-ми битный режим)
9	DB2	Шина данных (8-ми битный режим)
10	DB3	Шина данных (8-ми битный режим)
11	DB4	Шина данных (8-ми и 4-х битные режимы)(младший бит в 4-х битном режиме)
12	DB5	Шина данных (8-ми и 4-х битные режимы)
13	DB6	Шина данных (8-ми и 4-х битные режимы)
14	DB7	Шина данных (8-ми и 4-х битные режимы) (старший бит)
15	+LED	+ питания подсветки
16	–LED	– питания подсветки

Габаритные размеры модуля MT–20S4A

Рис. 7

Описания:

		846 Kb RUS Описание ЖК-модуля MT-20S4A
		385Kb Engl Описание контроллера HD44780
		Rus Описание контроллера HD44780
		385Kb Engl Описание контроллера KS0066