LCD1602.

Borne	Symbole	Type	Fonction
1	Vss	Alim	Masse 0V
2	Vcc	Alim	Alimentation générale 5V
3	Vee	Alim	Alimentation du panneau LCD (Contraste des caractères) VLCD = VDD – V0 V0 = VDD → VLCD = 0 → Caractères invisibles V0 = 0 → VLCD = VDD → Contraste maximum
4	RS	Entrée	RS = 1 → Sélection du registre de données RS = 0 et R/W = 1 → Sélection du registre d’instruction RS = 0 et R/W = 0 → Sélection du drapeau BUSY et du compteur d’adresse
5	R/W	Entrée	R/W = 0 → Mode écriture R/W = 1 → Mode lecture
6	E	Entrée	Entrée de validation Les entrées RS et R/W sont lues sur le front montant, et le bus de données est lu sur le front descendant.
7	D0	Entrée/Sortie	Bus de données, bit n°0 (LSB)
8	D1	Entrée/Sortie	Bus de données, bit n°1
9	D2	Entrée/Sortie	Bus de données, bit n°2
10	D3	Entrée/Sortie	Bus de données, bit n°3
11	D4	Entrée/Sortie	Bus de données, bit n°4
12	D5	Entrée/Sortie	Bus de données, bit n°5
13	D6	Entrée/Sortie	Bus de données, bit n°6
14	D7	Entrée/Sortie	Bus de données, bit n°7 (MSB)
15	A	Alim	Anode du système de rétro-éclairage (à alimenter en 5V à travers une résistance de 50 à 100Ω pour limiter le courant à 100mA)
16	K	Alim	Cathode du système de rétro-éclairage (masse)

En écriture

En lecture

Instructions de contrôle et d’affichage

Instructions	RS	R/W	DB7	DB6	DB5	DB4	DB3	DB2	DB1	DB0	Description	Durée
Clear display	0	0	0	0	0	0	0	0	0	1	Efface l'écran Place le curseur dans la position d'origine (1ère position à gauche, 1ère ligne : compteur d'adresse à 00h)	> 1.64 ms
Return home	0	0	0	0	0	0	0	0	1	-	Place le curseur dans la position d'origine (1ère position à gauche, 1ère ligne : compteur d'adresse à 00h)	> 1.64 ms
Entry set mode	0	0	0	0	0	0	0	1	I/D	S	I/D = 1 → Déplacement du curseur d'une position à droite (Incrémentation du compteur d'adresse) I/D = 0 → Déplacement du curseur d'une position à gauche (Décrémentation du compteur d'adresse) S(Shift) = 1 → Décalage de l'affichage dans le sens de déplacement du curseur S = 0 → L'affichage n'est pas décalé Attention le décalage de l'affichage (S = 1) décale également les adresses de l'afficheur de sorte que l’adresse 00h ne correspondra plus à la 1ère position à gauche, 1ère ligne.	> 40 µs
Display on/off control	0	0	0	0	0	0	1	D	C	B	D = 1 → Affichage visible D = 0 → Affichage invisible C = 1 → Curseur visible C = 0 → Curseur invisible B = 1 → Curseur clignotant B = 0 → Curseur fixe	> 40 µs
Cursor or display shift	0	0	0	0	0	1	S/C	R/L	-	-	S/C = 1 → Décalage de l'affichage S/C = 0 → Déplacement du curseur R/L = 1 → Décalage à droite R/L = 0 → Décalage à gauche	> 40 µs
Function set	0	0	0	0	1	DL	N	F	-	-	DL = 1 → Interface 8 bits DL = 0 → Interface 4 bits N = 1 → 2 lignes d'affichage N = 0 → 1 ligne d'affichage F = 1 → Matrice 5 x 11 points F = 0 → Matrice 5 x 8 points	> 40 µs
Set CGRAM address	0	0	0	1	ACG5	ACG4	ACG3	ACG2	ACG1	ACG0	Positionne le compteur d'adresse de la CGRAM à la valeur (ACG5 ... ACG0)	> 40 µs
Set DDRAM address	0	0	1	ADD6	ADD5	ADD4	ADD3	ADD2	ADD1	ADD0	Positionne le compteur d'adresse de la DDRAM (ADD5 ... ADD0)	> 40 µs
Read busy & address	0	1	BF	AC6	AC5	AC4	AC3	AC2	AC1	AC0	Lit le drapeau BF (Busy Flag) et le compteur d'adresse (AC6 ... AC0) BF = 1 → Le contrôleur est occupé et n’accepte aucune nouvelle instruction BF = 0 → Le contrôleur est disponible pour une nouvelle instruction	> 1 µs
Write data to CGRAM or DDRAM	1	0	D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0	Write data to CGRAM : écrit la donnée (D7 ... D0) à l'adresse de la CGRAM définie par l'instruction précédente Set CGRAM address Write data to DDRAM : écrit la donnée (D7 ... D0) à l'adresse de la DDRAM définie par l'instruction précédente Set DDRAM address	> 43 µs
Read data to CGRAM or DDRAM	1	1	D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0	Read data from CGRAM : lit la donnée (D7 ... D0) à l'adresse de la CGRAM définie par l'instruction précédente Set CGRAM address Read data from DDRAM : lit la donnée (D7 ... D0) à l'adresse de la DDRAM définie par l'instruction précédente Set DDRAM address	> 43 µs

Initialisation

Attendre au moins 15ms depuis le passage à +5V de Vcc,
Envoyer l'instruction Function set avec la valeur 0011XXXX,
Attendre au moins 4.1ms,
Envoyer à nouveau l'instruction Function set avec la valeur 0011XXXX,
Attendre au moins 100µs,
Envoyer à nouveau l'instruction Function set avec la valeur 0011XXXX,
Si on veut activer le mode 4 bits, envoyer les 4 bits de poids fort de l'instruction Function set avec la valeur 0010,
Configuration du nombre de lignes et de la matrice, en envoyant l'Instruction Function set avec par exemple la valeur 00111000 (8 bits, 2 lignes, 5x8pixels),
Configuration du contrôle d'affichage, en envoyant l'instruction Display on/off control avec par exemple la valeur 00001100 (Affichage visible, curseur visible, curseur fixe),
Effacement de l'écran, en envoyant l'instruction Clear display, avec pour valeur 00000001,
Configuration du curseur, en envoyant l'instruction Entry set mode, avec par exemple pour valeur 00000110 (déplacement du curseur vers la droite, pas de décalage du compteur d'adresse).
Fin de l'initialisation, l'écran est prêt à recevoir les autres instructions permettant l'affichage.

Mémoire d’affichage DDRAM (Display Data RAM)

Il s’agit la mémoire où sont stockés les caractères affichés.

L’adresse du caractère correspond à sa position à l’écran.

Pour un écran à 1 ligne (80 caractères max) :

le premier caractère de gauche est à l'adresse 0x00,
le caractère à sa droite est à l'adresse 0x01,
le caractère suivant est à l'adresse 0x02,
et ainsi de suite...

@ 0x00

@ 0x01

@ 0x02

@ 0x03

..........

@ 0x4C

@ 0x4D

@ 0x4E

@ 0x4F

Pour un écran à 2 lignes (40 caractères max par ligne) :

la logique d'accès au caractères est la même que pour un écran 1 ligne,
le logique d'accès au caractères est la même que pour un écran 1 ligne sauf que l'adresse du premier caractère de gauche commence à 0x40.

@ 0x00	@ 0x01	@ 0x02	@ 0x03	..........	@ 0x24	@ 0x25	@ 0x26	@ 0x27
@ 0x40	@ 0x41	@ 0x42	@ 0x43	..........	@ 0x64	@ 0x65	@ 0x66	@ 0x67

Pour l’écran à 2 lignes de 40 caractères, si on écrit un caractère à l’adresse 27h, le curseur vient se placer automatiquement à l’adresse 40h.

Pour un écran plus petit (de 2 lignes de 16 caractères par exemple), bien qu’inutile, il est possible d’accéder aux adresses mémoires des caractères inexistants.

Mémoire du générateur de caractères CGRAM (Character Generator RAM)

Pour une matrice de caractères de 5x8, il y a 8 caractères personnalisables dans la CGROM, et seulement 4 lorsque la matrice est de 5x11. Pour une matrice de 5x8 :

Le 1er caractère est accessible aux adresses 00h et 08h (de la DDRAM),
Le 2ème caractère est accessible aux adresses 01h et 09h,
…
Le 8ème caractère est accessible aux adresses 07h et 0Fh.

Pour configurer les caractères personnalisables :

il faut appeler la fonction « Set CGRAM address » où les bits « ACG5 ACG4 ACG3 » correspondent à l’adresse du caractère (ex : « 010 » pour le 3ème caractère) et les bits « ACG2 ACG1 ACG0 » à la ligne dans la matrice du caractère (ex : « 011 » pour la 3ème ligne en partant du haut),
il faut ensuite appeler la fonction « Write data to CGRAM » où les bits « D7 D6 D5 » sont mis à 0 et les bits « D4 D3 D2 D1 D0 » correspondent à l’état des pixels (0 = éteint, 1 = allumé).

Pour une matrice de 5x11 , même principe sauf que :

Le 1er caractère est accessible aux adresses 00h et 08h (de la DDRAM) pour les 8 lignes du haut, et 01h et 09h pour les 3 autres lignes,
Le 2ème caractère est accessible aux adresses 02h et 0Ah pour les 8 lignes du haut, ainsi que 03h et 0Bh pour les 3 autres lignes,
…
Le 4ème caractère est accessible aux adresses 06h et 0Eh pour les 8 lignes du haut, ainsi que 07h et 0Fh pour les 3 autres lignes.

Les jeux de caractères standards de la CGROM (Character Generator ROM)

Les 128 premiers caractères sont répartis comme suit :

les 16 premiers caractères correspondent aux caractères personnalisés stockés en CGRAM,
les 16 suivants sont des caractères de contrôle (flèches, guillemets, ...),
les 96 suivants sont à peu près les caractères ASCII.

Jeu de caractères du HD44780

Pour les 128 derniers caractères, il existe plusieurs standards en fonction de la référence du contrôleur « HD44780Uxxx » où « xxx » est le ROM code :

Si le « ROM code = A00 », alors le contrôleur utilise le jeu de caractère japonais,
Si le « ROM code = A02 », alors le contrôleur utilise le jeu de caractère européen.

Il peut exister encore d'autres jeux de caractères notamment pour les clones KS0070B et SPLC780A1.

Il faut se référer à la datasheet pour connaître la signification exacte de chaque emplacement de la CGROM, ou alors le vérifier expérimentalement.

Liens et documents externes

Datasheet
Analyse des mémoires internes au module et création de caractères spéciaux.
Note d'application de Microchip pour piloter un écran via un HD44780 avec un microcontrôleur PIC®

Le cycle d'écriture On considère que la broche RW de l'afficheur est à l'état 0, on est donc toujours en mode écriture vers l'afficheur. Les commandes envoyées vers l'afficheur peuvent se décomposer en deux groupes qui sont l'écriture d'une instruction ( effacement de l'afficheur par exemple ), l'écriture d'une donnée ( affichage d'un caractère sur l'écran ).
Écriture d'une instruction	La broche RS doit être à l'état 0. On présente le code de l'instruction sur 8 bits (D0 à D7). On envoie une impulsion sur la broche E. L'instruction est prise en compte sur le front descendant de cette impulsion. L'instruction peut être présentée avant le front montant de l'impulsion.
Écriture d'une donnée	La broche RS doit être à l'état 1. On présente le code de la donnéesur 8 bits (D0 à D7). On envoie une impulsion sur la broche E. La donnée est prise en compte sur le front descendant de cette impulsion. La donnée peut être présentée avant le front montant de l'impulsion.

Commande

En mode 8 bits

En mode 4 bits

Timings à respecter

(notes personnelles : il s'agit des valeurs minimum...)