Di certo un display LCD è assolutamente inutile senza un circuito elettronico in grado di gestirlo e, dato l'oneroso compito a cui è chiamato, sembra improbabile solo pensare a realizzarlo con componenti discreti. Per questo il mercato offre strutture integrate (moduli) dotate di tutto ciò che serve, montato su un circuito stampato; da un lato è saldato il display e sul lato opposto sono presenti numerosi componenti, tra cui circuiti integrati. Certamente il più importante tra questi è il controller, un componente programmabile con una duplice funzione:

• dispone della struttura necessaria per gestire fino a 50 (10 * 5) pixel per ciascuno dei possibili caratteri alfanumerici del display, organizzati su una o più righe;
• assicura l' interfaccia intelligente tra il visualizzatore e il processore o il microcontrollore chiamato a gestirlo.

Il controller di gran lunga più diffuso ed utilizzato sul mercato è senz'altro il controller HD44780 della Hitachi, quasi uno standard di fatto.
Lo schema a blocchi di un display basato su HD44780 è tipicament questo (io riporto lo schema per il modello TM204):

Piedinatura del modulo LCD

• I pin 1 (Vss) e 2 (Vcc) servono per fornire alimentazione (5 volt); di solito l'assorbimento è contenuto, dell'ordine di pochi mA.
  
• Il pin 3 (Vo) è un ingresso analogico al quale si deve fornire una tensione compresa tra 0 e 5V al fine di regolare il contrasto del display, cioè la capacità di rendere più o meno scuri i pixel attivi, per rendere migliore la visualizzazione, in funzione della luminosità dell’ambiente, del display; di solito la regolazione si ottiene con un potenziometro da 10k.
  
• Il pin 4 (RS), detto Register Selector, indica la natura dell’informazione presente sul bus dati: se viene forzato a 0 il byte in ingresso sarà interpretato come un comando da eseguire (istruzione), mentre con un 1 sarà ritenuto dato da interpretare.
  
• Il pin 5 (R/W) specifica la direzione dei bytes sul bus: se vale 0 si sta scrivendo nella memoria interna LCD, mentre con un 1 questa memoria è sottoposta a lettura.
  
• Il pin 6 (E) è il segnale che abilita il dispositivo: quando è a livello alto sincronizza la lettura del dato o del comando predisposto sul bus dati. L'Enable è il vero e proprio segnale di sincronismo, da forzare a 1 quando il dispositivo è pronto a gestire un dato o un comando predisposto sul bus dati (in funzione del valore del busy flag: finché il suo valore è 1 il controller è occupato a gestire i trasferimenti interni e non è in grado di accettare l'istruzione successiva).
  
• I pin dal numero 7 al numero 14 (D0-D7) rappresentano il Data Bus su cui avviene la trasmissione o ricezione dati dal display, in base all’operazione che si sta svolgendo
• I pin 15 e 16, mediante i quali è possibile alimentare l'eventuale luce di retroilluminazione.
  
  Lo schema di connessione al microcontrollore è molto semplice:
  

Set Caratteri disponibili in ROM

Questa struttura si basa sulla presenza di una capace memoria CGROM (Character Generator Read Only Memory), contenente i font dei 208 caratteri da 5x8 punti (8320 bit) e dei 32 caratteri da 5x10 punti (1600 bit). Il codice del carattere che si desidera visualizzare, fornito come dato al controller, consente di localizzare la matrice di punti corrispondente all'interno di questa memoria a sola lettura, in accordo con la seguente tabella:

Tab.2 - Codici carattere per matrice 5x8

// Port Connection Defines
#define RS_LINE                 P1_OUT_P4
#define RW_LINE                 P1_OUT_P5
#define E_LINE                  P1_OUT_P7

#define DATA_PORT               P0
#define DATA_PORT_OUT           P0_OUT
#define DATA_PORT_IN            P0_IN
#define CONTROL_DATA_PORT_0     CONTROLIO_P0_0
#define CONTROL_DATA_PORT_1     CONTROLIO_P0_1
#define CONTROL_DATA_PORT_2     CONTROLIO_P0_2
#define CONTROL_DATA_PORT_3     CONTROLIO_P0_3
#define CONTROL_DATA_PORT_4     CONTROLIO_P0_4
#define CONTROL_DATA_PORT_5     CONTROLIO_P0_5
#define CONTROL_DATA_PORT_6     CONTROLIO_P0_6
#define CONTROL_DATA_PORT_7     CONTROLIO_P0_7
#define CONTROL_RS_LINE         CONTROLIO_P1_4
#define CONTROL_RW_LINE         CONTROLIO_P1_5
#define CONTROL_E_LINE          CONTROLIO_P1_7