Display elektronik adalah salah satu komponen elektronika yang berfungsi sebagai tampilan suatu data, baik karakter, huruf ataupun grafik. Liquid Cristal Display (LCD) adalah salah satu jenis display elektronik yang dibuat dengan teknologi CMOS logic yang bekerja dengan tidak menghasilkan cahaya tetapi memantulkan cahaya yang ada di sekelilingnya terhadap front-lit atau mentransmisikan cahaya dari back-lit. Liquid Cristal Display (LCD) berfungsi sebagai penampil data baik dalam bentuk karakter, huruf, angka ataupun grafik.
2.5.1 Material Liquid Cristal Display (LCD)
LCD adalah lapisan dari campuran organik antara lapisan kaca bening dengan elektroda transparan indium oksida dalam bentuk tampilan seven-segment dan lapisan elektroda pada kaca belakang. Ketika elektroda diaktifkan dengan medan listrik (tegangan), molekul organik yang panjang dan silindris menyesuaikan diri dengan elektroda dari segmen. Lapisan sandwich memiliki polarizer cahaya vertikal depan dan polarizer cahaya horisontal belakang yang diikuti dengan lapisan reflektor.
Cahaya yang dipantulkan tidak dapat melewati molekul-molekul yang telah menyesuaikan diri dan segmen yang diaktifkan terlihat menjadi gelap dan membentuk karakter data yang ingin ditampilkan.
Gambar 2.11 Bentuk Liquid Cristal Display (LCD)
2.5.2 Pengendali / Kontroler Liquid Cristal Display (LCD)
Dalam modul Liquid Cristal Display (LCD) terdapat microcontroller yang berfungsi sebagai pengendali tampilan karakter Liquid Cristal Display (LCD).
Microntroller pada suatu Liquid Cristal Display (LCD) dilengkapi dengan memori dan register. Memori yang digunakan microcontroler internal LCD adalah :
Display Data Random Access Memory (DDRAM) merupakan memori tempat karakter yang akan ditampilkan berada.
Character Generator Random Access Memory (CGRAM) merupakan memori untuk menggambarkan pola sebuah karakter dimana bentuk dari karakter dapat diubah-ubah sesuai dengan keinginan.
Character Generator Read Only Memory (CGROM) merupakan memori untuk menggambarkan pola sebuah karakter dimana pola tersebut merupakan karakter dasar yang sudah ditentukan secara permanen oleh pabrikan pembuat Liquid Cristal Display (LCD) tersebut sehingga pengguna tinggal mangambilnya sesuai alamat memorinya dan tidak dapat merubah karakter dasar yang ada dalam CGROM.
Berikut Register control yang terdapat dalam suatu LCD diantaranya adalah :
Register perintah yaitu register yang berisi perintah-perintah dari mikrokontroler ke panel Liquid Cristal Display (LCD) pada saat proses penulisan data atau tempat status dari panel Liquid Cristal Display (LCD) dapat dibaca pada saat pembacaan data.
Register data yaitu register untuk menuliskan atau membaca data dari atau ke DDRAM. Penulisan data pada register akan menempatkan data tersebut ke DDRAM sesuai dengan alamat yang telah diatur sebelumnya.
Pin kaki atau jalur input dan kontrol dalam suatu Liquid Cristal Display (LCD) diantaranya adalah :
Pin data adalah jalur untuk memberikan data karakter yang ingin ditampilkan menggunakan Liquid Cristal Display (LCD) dapat dihubungkan dengan bus data dari rangkaian lain seperti mikrokontroler dengan lebar data 8 bit.
Pin Register Select (RS) berfungsi sebagai indikator atau yang menentukan jenis data yang masuk, apakah data atau perintah. Logika low menunjukan yang masuk adalah perintah, sedangkan logika high menunjukan data.
Pin Read Write (R/W) berfungsi sebagai instruksi pada modul jika low tulis data sedangkan high baca data.
Pin Enable (E) digunakan untuk memegang data baik masuk atau keluar.
Pin VLCD berfungsi mengatur kecerahan tampilan (kontras) dimana pin ini dihubungkan dengan trimpot 5 Kohm, jika tidak digunakan dihubungkan ke ground, sedangkan tegangan catu daya ke LCD sebesar 5 Volt.
LCD yang digunakan adalah jenis LCD yang menampilkan data dengan 2 baris tampilan pada display. Keuntungan dari LCD ini adalah :
1. Dapat menampilkan karakter ASCII, sehingga dapat memudahkan untuk membuat program tampilan.
2. Mudah dihubungkan dengan port I/O karena hanya menggunakan 8 bit data dan 3 bit control.
3. Ukuran modul yang proporsional.
4. Data yang digunakan relative sangat kecil.
Gambar 2.12 Konfigurasi Pin LCD
Operasi dasar pada LCD terdiri dari empat, yaitu instruksi mengakses proses internal, instruksi menulis data, instruksi membaca kondisi sibuk, dan instruksi membaca data. ROM pembangkit sebanyak 192 tipe karakter, tiap karakter dengan hruf 5x7 dot matrik. Kapasitas pembangkit RAM 8 tipe karakter (membaca program), maksimum pembacaan 80x8 bit tampilan data. Perintah utama LCD adalah Dsiplay Clear, Cursor Home, Dsiplay ON/OFF, Display Character Blink, Cursor Shift, dan Display Shift.
Tabel 2.4 Operasi Dasar LCD
RS R/W Operasi
0 0 Input instruksi ke LCD
0 1 Membaca status flag (DB7) dan alamat counter (DB0 ke DB6)
1 0 Menulis data
1 1 Membaca data
Tabel 2.5 Konfigurasi LCD
Pin Bilangan biner Keterangan
RS 0 Inisialisasi
No Pin Keterangan Konfigurasi Hubung
1 GND Ground
13 D6 Bit 6
14 D7 Bit 7
15 A Anoda (+5VDC)
16 K Katoda (Ground)
LCD membutuhkan tegangan dan daya yang kecil sehingga sangat popular untuk aplikasi pada kalkulator, arloji digital, dan instrument elektronika lain seperti Global Positioning System (GPS), baragraph display dan multimeter digital. LCD umumnya dikemas dalam bentuk Dual In Line Package (DIP) dan mempunyai kemampuan untuk menampilkan beberapa kolom dan baris dalam dan baris secara bersamaan digunakan metode Screening. Metode Screening adalah mengaktifkan daerah perpotongan suatu kolom dan suatu baris secara bergantian dan cepat sehingga seolah-olah aktif semua. Penggunaan metode ini dimaksudkan untuk menghemat jalur yang digunakan untuk mengaktifkan panel LCD. Saat ini telah dikembangkan berbagai jenis LCD, mulai jenis LCD biasa, Passive Matrix LCD (PMLCD), hingga ThinkFilm Transistor Active (TFT-AMLCD). Kemampuan LCD juga telah ditingkatkan dari yang monokrom hingga yang mampu menampilkan ribuan warna.
2.5.3 Pin-pin pada LCD
LCD memiliki pin-pin sebanya 1 sampai 16 pin. Pin-pin tersebut memiliki kegunaan masing-masing. Pengantar muka dapat menggunakan sistem 4 bit atau 8
3 Vreff Tegangan Pengatur brightness
4 RS Bit pemilih instruksi / data
5 R/W Bit pemilih Read / Write
Modul LCD memiliki 3 jalur kontrol yang bernama RS, R/W, dan E. RS digunakan untuk memberitahukan kepada LCD apakah data yang diberikan adalah kata-instruksi (instrction word) atau kata-data (data-word). Jika akan mengirim instruksi maka RS harus dibuat 0, sedangkan untuk mengirim data maka RS harus berlogika 1. Sementara jalur R/W digunakan untuk memilih operasi Read atau Write.
Read artinya membaca data dari LCD sedangkan Write artinya menuliskan data ke LCD. Dalamn kasus ini kita hanya akan menuliskan data ke LCD, sehingga jalur ini dapat dibuat rendah (logika 0) terus. Terakhir adalah jalur E (Enable), dimana jika dia berlogika tinggi (1) maka proses penulisan ke LCD akan diaktifkan. Kata instruksi yang dikirimkan ke LCD akan memberitahukan apa yang harus dilakukan oleh kontroler LCD.