Les écrans LCD sont des afficheurs alphanumériques (ou graphiques). Ils sont fréquemment utilisés dans des applications à base de microcontrôleur. Il existe plusieurs modèles sur le marché qui se présentent sous différentes formes et tailles.

Pour les afficheurs de type textes ou alphanumérique qui permettent d’afficher des lettres, des chiffres et quelques caractères spéciaux, on retrouve le plus fréquemment le format 2 lignes par 16 colonnes. Il en existe cependant de nombreux autres avec une seule ligne, ou 4 (ou plus) et 8 colonnes, ou 16, ou 20 ou encore plus. vous pouvez choisir la taille en fonction des besoins de vos projets. Beaucoup de ces écrans LCD intègrent le rétroéclairage afin qu’ils puissent être vus dans des conditions faiblement éclairées.

Un écran LCD de 2x16 (2 lignes par 16 colonnesFigure 1: Un écran LCD de 2×16 (2 lignes par 16 colonnes)

Il existe d’autres types d’écrans LCD, comme les afficheurs graphiques monochromes. Avec ces d’écrans vous avez accès à chacun des pixels et vous pouvez donc afficher pas seulement des caractères tels que les chiffres et les lettres comme les écran LCD alphanumérique mais aussi produire des dessins beaucoup plus évolués. Ils sont cependant légèrement plus onéreux que les écran LCD alphanumérique.

Un écran LCD graphiques monochromes (240x128)Figure 2: Un écran LCD graphiques monochromes (240×128)

Les afficheurs graphiques couleur de l’autre côté sont l’évolution des afficheurs graphiques monochromes la couleur en plus (soit 3 fois plus de pixels à gérer : un sous-pixel pour le rouge, un autre pour le bleu et un dernier pour le vert, le tout forme la couleur d’un seul pixel).

En termes de communication avec l’écran, on peut les regrouper en deux catégories: les écrans LCD parallèles et les écrans LCD série.

Les écrans LCD parallèles sont les plus largement utilisés comme la série populaire Hitachi HD44780. Ils sont connectés au circuit de microcontrôleur de telle sorte que les données sont transférées à l’écran LCD en utilisant plus d’une ligne et généralement quatre lignes de données (mode 4 bits) ou huit lignes de données (8- mode de bits) sont utilisés.

Les écrans LCD série sont connectés à un microcontrôleur en utilisant une ligne de données, ce qui est bon quand vous avez très peu de broches disponibles sur votre Arduino. Les écrans LCD série sont généralement beaucoup plus facile à utiliser, mais ils sont plus coûteux que ceux parallèles. Dans cet article, nous allons discuter seulement les écrans LCD parallèles, car ils sont moins chers et sont utilisés plus souvent dans des projets à base de microcontrôleurs. Arduino fournit des bibliothèques LCD pour communiquer avec le contrôleur HITACHI HD44780. Ce module est monochrome et se présente sous différentes formes et tailles habituellement avec des longueurs de caractère de 8, 16, 20, 24, 32 et 40 et 1, 2 ou 4 lignes. Chaque caractère est composé de 5×8 ou 5×11 de matrice de points.

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Le branchement

Cet écran LCD a généralement 14 broches qui sont marqués sur le circuit imprimé, mais certains modèles ont 16 broches si le dispositif a un rétro-éclairage intégré

No Rôle Nom 
1 Masse VSS
2 Alimentation VDD
3 Réglage du contraste Vee
4 Sélection du registre (commande ou donnée) RS
5 Lecture ou écriture R/W
6 Entrée de validation E
7 à 14 Bits de données D0 à D7
15 Anode du rétroéclairage (+5V) A
16 Cathode du rétroéclairage (masse) K

Tableau 1: description des broches

Le tableau 1 donne la description de chaque broche de l’écran LCD, une résistance variable 10K peut être reliée à la broche centrale du potentiomètre et la broche 3 (VEE) de l’écran pour régler le contraste de l’écran LCD. Une résistance série de 220 ohms est utilisé pour le rétroéclairage de l’écran LCD.

écran LCD sur un Breadboard connecté à Arduino UnoFigure 3: écran LCD sur un Breadboard connecté à Arduino Uno

Bibliothèque LCD (LiquidCrystal) Arduino

Cette bibliothèque permet à une carte Arduino de contrôler les écran LCD alphanumeric  sur la base du Hitachi HD44780 (ou compatible) chipset, qui se trouve dans la plupart des écrans LCD alphanumeric. La bibliothèque fonctionne avec en 4 ou 8 bits mode ( 4 ou 8 lignes de données en plus de la RS, E et R/W).

Voici la description de quelques fonctions de la bibliothèque LiquidCrystal, vous pouvez en apprendre plus en visitant la page Web Arduino LiquidCrystal Library

LiquidCrystal()

Description: Cette fonction permet d’initialiser les connexions des écrans LCD. Il crée une variable de type LiquidCrystal. Vous pouvez spécifier pour contrôler l’écran LCD soit en mode 8 bits ou 4 bits.
Syntaxe:

  • RS indique le numéro de la broche d’Arduino à laquelle la broche RS (Register Select) de l’écran LCD est connectée.
  • EN indique le numéro de la broches d’Arduino à laquelle la broche EN (Enable) de l’écran LCD est connectée.
  • RW indique le numéro de la broches d’Arduino à laquelle la broche RW (Read/Write) de l’écran LCD est connectée. Parce que la plupart de fois nous écrivons des données sur l’écran LCD et lisons rarement des données à partir de l’écran LCD, nous pouvons connecter cette broche à la masse au lieu de le connecter à Arduino.
  • D0 – D8 indique les numéros de broches d’Arduino à laquelle les broches de données de l’écran LCD sont connectés. Les broches de données peuvent être placées sur n’importe quelles entrées/sorties numériques de l’Arduino. En effet, nous indiquerons ensuite à la librairie LiquidCrystal qui est branché où.

Exemple:

begin()

Description: Cette fonction initialise l’écran LCD et spécifie les dimensions (largeur et hauteur) de l’écran. begin () doit être appelée avant les autres commandes de la bibliothèque LCD.
Syntaxe:

Exemple:

clear()

Description: Cette fonction efface l’écran LCD et met le curseur vers le coin supérieur gauche.
Syntaxe:

home()

Description: Cette fonction met le curseur vers le coin supérieur gauche.
Syntaxe:

write()

Description: Ecrit un caractère à l’écran LCD.
Syntaxe:

print()

Description: imprime  du texte à l’écran LCD.
Syntaxe:

setCursor()

Description: Cette fonction définit la position du curseur de l’écran. Cela signifie que l’emplacement dans lequel les données suivantes sont affichées sur l’écran. Dans cette fonction, nous pouvons spécifier dans quelle colonne et la ligne que nous voulons afficher nos données. Notez que la numérotation des colonnes et des lignes commencent à partir de 0 et non pas de 1.
Syntaxe:

cursor()

Description: Cette fonction affiche le curseur (un trait de soulignement) sur l’écran LCD à une position dans laquelle le caractère suivant sera écrit.
Syntaxe:

noCursor()

Description: Cette fonction cache le curseur de l’écran.
Syntaxe:

blink()

Description: Cette fonction affiche le curseur clignotant sur l’écran LCD. Ceci est utile dans certains cas, lorsque l’entrée d’utilisateur est requise.
Syntaxe:

Exemple

Afficher les mots « 2×16 LCD Display » sur la première ligne de l’écran LCD et « studentcompanion » sur la deuxième ligne, comme indiqué sur le schéma de circuit sur la figure 4 ci-dessous. L’écran LCD est connecté en mode 4 bits. Les broches RS et E sont connectées aux broches 12 et 11 d’Arduino respectivement . La broche RW est connecté à broches de masse et les broches de données D4 à D7 sont connectés à Arduino broches 5 à 2.

Ecran LCD connecté à Arduino UnoFigure 4: Ecran LCD connecté à Arduino Uno

Vous pouvez télécharger tous les fichiers de projet (Arduino Croquis et conception Proteus schématique) ci-dessous. Tous les fichiers sont compressés, vous aurez besoin de les décompresser (Télécharger une version gratuite de l’utilitaire Winzip pour décompresser les fichiers).
Télécharger: Arduino-LCD-Proteus

Télécharger: LCD_Sketch

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