LCD NEDİR?LCD, Liquid Crystal Display yani Sıvı Kristal Ekran elektrikle kutuplanan sıvının ışığı tek fazlı geçirmesi ve önüne eklenen bir kutuplanma filtresi ile gözle görülebilmesi ilkesine dayanan bir görüntü teknolojisidir.
LCD lerde bulunan sıvı kristaller sıcaklığa ve madde yapısına göre termotropik ve liyotropik fazlarda bulunabilirler. Termotropik fazlı sıvı kristallerin bir alt grubu olan nematik likit kristallerin, kıvrık nematikler (twisted nematics - TN) adı verilen çeşidi uygulanan akımın gerilimine bağlı olarak düz konuma yani kıvrık olmayan nematikler haline gelir. Nematik sıvı kristaller, LCD lerin yapılmasını mümkün kılan sıvı kristal fazıdır. LCD lerin yapılabilmesi için ışık polarize edilebilmeli, sıvı kristaller polarize edilmiş ışığı geçirebilmeli, sıvı kristallerin molekül dizilimi elektrik akımı ile değiştirilebilmeli ve elektriği ileten bir yapıya sahip olunmalıdır.
LCD lerde bulunan sıvı kristaller sıcaklığa ve madde yapısına göre termotropik ve liyotropik fazlarda bulunabilirler. Termotropik fazlı sıvı kristallerin bir alt grubu olan nematik likit kristallerin, kıvrık nematikler (twisted nematics - TN) adı verilen çeşidi uygulanan akımın gerilimine bağlı olarak düz konuma yani kıvrık olmayan nematikler haline gelir. Nematik sıvı kristaller, LCD lerin yapılmasını mümkün kılan sıvı kristal fazıdır. LCD lerin yapılabilmesi için ışık polarize edilebilmeli, sıvı kristaller polarize edilmiş ışığı geçirebilmeli, sıvı kristallerin molekül dizilimi elektrik akımı ile değiştirilebilmeli ve elektriği ileten bir yapıya sahip olunmalıdır.
LCD Yapısı ve Çalışma Prensibi
LCD 'lerin yapısı yandaki resimde görüldüğü gibi farklı katmanlardan oluşmaktadır.
LCD katmanları bir araya geldiklerinde paneller meydana gelir. Panellerin çalışma mantığı en basit haliyle, üzerindeki özelleşmiş hücrelerin iyon katmanı tarafından şekillendirilmesi ve elektrik akımıyla görüntü oluşturulması şeklindedir.
Herhangi bir elektrik alan uygulanmadan önce sıvı kristaller kıvrık nematikler (TN) denilen 90 derece kıvrık olacak şekilde sıralanmışlardır. Böylece kristaller arasından geçen ışığın kutuplanmasının yön değiştirmesi sağlanır ve ekran gri görünür. Yeterince yüksek bir voltaj uygulandığında sıvı kristaller kıvrık olmayacak şekilde (untwisted) sıralanırlar ve sıvı kristal katmanından geçişi sırasında ışığın kutuplanma yönü değişmez. Bu durumda ışık ikinci filtreye dik biçimde polarlanır ve katmanı geçemediği için o piksel siyah görünür.
LCD katmanları bir araya geldiklerinde paneller meydana gelir. Panellerin çalışma mantığı en basit haliyle, üzerindeki özelleşmiş hücrelerin iyon katmanı tarafından şekillendirilmesi ve elektrik akımıyla görüntü oluşturulması şeklindedir.
Herhangi bir elektrik alan uygulanmadan önce sıvı kristaller kıvrık nematikler (TN) denilen 90 derece kıvrık olacak şekilde sıralanmışlardır. Böylece kristaller arasından geçen ışığın kutuplanmasının yön değiştirmesi sağlanır ve ekran gri görünür. Yeterince yüksek bir voltaj uygulandığında sıvı kristaller kıvrık olmayacak şekilde (untwisted) sıralanırlar ve sıvı kristal katmanından geçişi sırasında ışığın kutuplanma yönü değişmez. Bu durumda ışık ikinci filtreye dik biçimde polarlanır ve katmanı geçemediği için o piksel siyah görünür.
LCD Kullanımı
LCD panelleri robot projelerinde ya da otomasyon projelerinde kullanmak için bilgisayarınızın seri ya da parelel portundan veya bir (** ! Küfür Etmek Yasaktır - Oto Filtre ! **) mikrodenetleyici kullanarak kontrol edebilirsiniz. LCD paneller piyasada satır ve sütun sayılarına göre 1x8, 2x8, 1x16, 2x16, 1x20, 2x20, 1x40 ve 2x40 gibi farklı boyutlarda bulunmaktadır. Bunlar arasında robot projelerinde yaygınlıkla 2x16 boyutlarındaki LCD paneller kullanılmaktadır. Günümüzde üretilen LCD panellerin çoğunda tek sıra halinde 16 pin bulunur. Bu pinlerden ilk 14 tanesi kontrol için son iki tanesi ise eğer varsa arka ışık için kullanılır. Bazı LCD 'lerde kontrol için kullanılan 14 pin 2 adet 7 li sıra halinde de bulunabilir.
LCD Pinleri
Fonksiyonları
1) Vss
Toprak (Ground)
2) Vcc
+5 V
3) VEE
Kontrast
4) RS
Register Select
5) RW
Read / Write
6) E
Enable
7 - 14) D0 - D7
Data girişleri
15) BL+
Arka panel ışığı pozitif ucu
16) BL -
Arka panel ışığı negatif ucu
RS : Lcd ye komut mu yoksa data mı gönderileceğini belirler. RS girişi "0" (ground) durumundayken komut saklayıcısı, +5V oldugundaysa veri saklayıcısı seçilmiş olur.
RW : Lcd den okuma mı yoksa lcd ye yazma yapılacağını belirler. RW girişi toprağa bağlandığında yani "0" durumundayken LCD yazma modundadır.
E : Enable ucu LCD ve pinler arasındaki gerçek veri alışverişini sağlayan bacaktır. Bu girişi mikrodenetleyiciye program aracılığıyla tanıttıktan sonra (** ! Küfür Etmek Yasaktır - Oto Filtre ! **) kendisi veri gönderileceği zaman bu bacaga enable pulsu gönderir.
D0 - D7 : Data hattı olan bu pinler doğrudan mikrodenetleyicinin bir portuna bağlanır. Veri 4 ya da 8 bitlik veri yolu ile gönderilebilir.
LCD lerin kontrolü için farklı programlama dillerini kullanabilirsiniz. Aşağıdaki tabloda örnek olarak (** ! Küfür Etmek Yasaktır - Oto Filtre ! **) Basic dilinde LCD kontrolü için kullanılan bazı komutların listesi verilmiştir. LCD 'nin verileri göstermeye başlaması kısa bir zaman aldığı için bir LCD ' ye ilk komutu göndermeden önce programda en az 0,5 saniye bekleme yapılmalıdır.
Komut
Fonksiyon
$ FE,1
Ekranı temizler.
$ FE,2
Satır başına dönülür.
$ FE, $ 0C
Kursörün gözükmemesini sağlar.
$ FE, $ 0E
Kursörü alt çizgi haline getirir.
$ FE, $ 0F
Kursörü yanıp söner hale getirir.
$ FE, $ 10
Kursörü bir karakter sola getirir.
$ FE, $ 14
Kursörü bir karakter sağa getirir.
$ FE, $ c0
Kursörü 2. satırın başına getirir.
LCDOUT
LCD ye istenilen veriyi göndermek için kullanılır.
eskilere hasret kaldık.
