Hallo, ich habe ein LCD mit einem HD44780 Controller. Als Kontrastspannung benötigt es eine negative Spannung (-3V bis 5V). Bisher habe ich einfach den 2. Ausgang meines Netzteils verpolt angeschlossen (also die Masse des Netzteils an den Pin für die Kontrastspannung und den Pluspol des Netzteils an die Masse des LCDs). Da das immer sehr umständlich ist möchte ich die Kontrastspannung aus der Versorgungsspannung erzeugen. Dazu habe ich mir Folgendes überlegt: (Schaltbild im Anhang) Wenn ich eine 5,1V Z-Diode mit einem Widerstand in Reihe schalte, fallen an der Diode ja immer 5,1V ab, der Rest der Versorgungsspannung(9V) fällt am Widerstand ab. Wenn ich die Masse meines LCDs und des AVRs(welcher auf meiner Platine das LCD ansteuert) in die Mitte zwischen Z-Diode und Widerstand lege, so habe ich einmal die 5,1V Versorgungsspannung für den AVR und das LCD und einmal 3,9V für die Kontrastspannung. Jedoch habe ich, wenn ich 9V anlege, ca. -8V als Kontrastspannung und soweit ich mich erinnern kann gar nichts dort, wo die 5,1V sein sollten. Selbstverständlich ist die Z-Diode richtig herum eingelötet(also in Sperrrichtung). ...ich hoffe, dass ich mir mit den 8V nicht das LCD zerschossen habe... Übrigens braucht der AVR + LCD maximal 45mA und die Kontrastspannung < 1mA.-Wie muss ich dann den Widerstand in meiner Schaltung dimensionieren? Im Moment hab ich mal einen 5,6K drin, da ja theoretisch nicht viel über die Diode fließen muss, weil die Last (das LCD + AVR) parallel zur Diode hängt, oder muss da doch ein bisschen was fließen??? Könnt ihr mir sagen, was an meiner Schaltung falsch ist? Kann sie überhaupt funktionieren? Wie erzeugt ihr eure negativen Kontrastspannungen? Danke. Gruß Daniel!
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Also wenn ich mich nicht irre ist dieser Ansatz erstmal falsch. Eine Z Diode wird immer in Sperrichtung betrieben, da soe sonnst von positiv nach negativ alles durchlassen würde. Wenn du sie also umpolst, dann könnte das sogar was werden :)
Hi, negative und positive spannung kannst du auch mit nem max232 erzeugen. ist eigentlich ein rs232 pegel wandler der jedoch aus 5v einmal +12V und einmal -12 (10mA) macht. kost fast nix und ist recht klein...
Die Gefahr, dass man sich bei dieser Methode was killt, wäre mir zu gross. Deshalb, bastel nicht, mach es richtig, nimm einen ICL7660. Gibt's für kleines Geld in der Elektronikapotheke deines Vertrauens - oder bei Reichelt. Der macht aus Positiv Negativ Datenblatt im Anhang. Gruss Jadeclaw.
Sorry, im Schaltbild ist sie verkeht herum drin, in meiner Schaltung ist sie jedoch richtig!!!!!!!. Hab vergessen sie im Schaltbild umzudrehen. Denkt sie euch einfach anders herum ;) Danke.
Du musst die Z-Diode umpolen, ansonsten sind Deine grundsätzlichen Überlegungen richtig. Die größe des Widerstandes musst Du so berechnen: Minimale Batteriespannung - 5,1 Volt / maximaler Stromaufnahme AVR. D.h. wenn Du sagst, die Batterie darf sich bis auf 7,5 Volt entladen, hast Du also noch 2,4 Volt auf der negativen Seite zur Verfügung. Gleichzeitig braucht der AVR inkl. Beiwerk 45 mA, also darf der Widerstand maximal so groß werden: 2,4 Volt / 45 mA = 53 Ohm ---> 47 Ohm wählen. Und genau da siehst Du das Problem: Die einfache Stabilisierung mit der Z-Diode braucht immer den Maximal-Strom der Schaltung. Du kannst Deine Idee aber verfeinern, indem Du die Z-Diode und Widerstand durch einen negativen Spannungsregler, also z.B. 7905 ersetzt. Dann wird der Pluspol der Batterie GND des negativen Spannungsregler und geht zum Pluspol des AVRs. Der Ausgang des negativen Spannungsregler geht dann an die Masse des AVRs. Und der Minuspol der Batterie ist dann gegenüber dem Ausgang negativen Ausgang des Spannungsregler bzw. der Masse des AVRs die negative Kontrastspannung. Nur solltest Du die negative Kontrastspannung besser auch stabilisieren, sonst kann sich der Kontrast mit sinkender Batteriespannung ändern.
Und wieso schließt Du VEE vom LCD nicht einfach über einen Trimmer an GND an? ist bei -3 bis -5V kein Problem wenn die Betriebsspannung per Regler auf 5V ist. Am Trimmer dann einfach den Kontrast einstellen. MfG Andi
Ach, sehe gerade, Du willst ja mindestens -3 Volt auf der negativen Seite haben. Dann hast Du natürlich kaum Spielraum mit der Batterie, d.h. sie wird nicht lange halten, da 5.1 Volt + 3 Volt = 8.1 Volt ist, d.h. die Batterie darf sich also nur um 0.9 Volt entladen. Das ist nicht so viel. Widerstand wäre dann: 3 Volt / 45 mA = 64 Ohm ---> 58 Ohm wählen. Wenn die Batterie dann ganz neu ist, und 9 Volt hat, hast Du einen Stromverbrauch von: (9 Volt - 5.1 Volt) / 58 Ohm = 67 mA. Das halten die kleinen 9 Volt Batterien nicht sehr lange durch.
...der Hammer, wie schnell ihr seid!!!! Danke erst einmal für eure Antworten!!! @Jadeclaw Warum kann man sich bei dieser Methode was killen? Meine Eingangsspannung liegt bei 9V und ist geglättet etc.... oder gibts noch andere Gründe? Das Datenblatt werd ich mir mal anschauen....nur das Problem dabei ist, dass meine letzte Reichelt-Bestellung erst vorgestern war... ich kann nicht schon wieder. @Unbekannter Danke für die Info mit dem Widerstand. Das probier ich morgen mal aus mit 47 Ohm. Vielleicht ist dann ja alles so wie ich es will. Übrigens, die Spannung beziehe ich aus einem Netzteil, nicht aus einer Batterie. Ich kann also immer mit 9V rechnen. @Andi K. Versteh ich nicht. Dann hab ich ja nichts negatives an VEE oder???
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Du benötigst ja nicht viel Strom. Probier mal diese Schaltung im Anhang. Der IC wird mit +5V versorgt.
@Daniel: Totgehende Z-Dioden habe ich schon öfters erlebt... Davon ab, ich habe ein gesundes Misstrauen gegenüber Hilfskonstruktionen dieser Art. Und spätestens wenn andere Pripherie noch dranhängen soll, z.B. ISP-Programmieradapter, geht es eh nicht mehr. (Widerstand über gemeinsame Schutzerde kurzgeschlossen) @Martin: Dieses Teil schwirrte mir auch dunkel im Kopf herum, als ich meinen Text oben schrieb. Es muss nicht unbedingt ein 74AC14 sein, anderes CMOS-Material geht dafür auch. Hab' das auch schon mit einem 555 gesehen. Gruss Jadeclaw.
Daniel, sag doch mal, welches LCD Du hast (Hersteller, Typ), evtl. auch ein PDF. MfG Andi
@Jadeclaw Es sollte aber ein Chip mit Schmitt-Trigger-Eingang sein. Ein HCT oder so sollte auch funktionieren. Ich glaube ein AC liefert höheren Strom, kann das sein ???
Ist korrekt, 24mA.(Laut ECA) Ein Inverter würde da schon reichen, der LCD zieht auf VEE so gut wie nichts. Gruss Jadeclaw.
@Martin Was sind das für Schaltsymbole? Irgendwelche Gatter oder??? Bin in solchen Sachen nicht gerade fit. @Andi K. Ich weiß leider nicht, welcher LCD-Typ es ist. Soviel kann ich sagen: Controller: Hitachi HD44780 2 Zeilen je 16 Zeichen Versorgungsspannung: +5V Kontrastspannung(sichbarer Bereich): ca. 3V bis 5V (zieht einige uA) Hintergrundbeleuchtung: grün....zieht ca. 30 mA !!!!! Datenblatt habe ich das vom HD44780 benutzt. Eigentlich braucht meine Schaltung (ein Wecker) ca. 40 mA!!! Um Strom zu sparen wollte ich die Hintergrundbeleuchtung im Grundzustand aus lassen und über einen Taster ein und ausschalten, wenn ich sie brauche. D.h. das LCD ist nur so lange beleuchtet, wie ich den Taster drücke. Wenn die Beleuchtung aus ist zieht die Schaltung ca. 10 mA. Dann wäre es in diesem Fall eigentlich nicht sehr gut über die Diode und den Widerstand kontinuierlich 40 mA zu verbrutzeln, obwohl sie am Tag vielleicht nur für 10 Sekunden wirklich gebraucht werden. Das mit der Z-Diode, wie Unbekannter es beschrieben hat, habe ich mir mal für 15 mA ausgerechnet und aufgelötet. Die Spannungen standen soweit und es schien auch gut zu sein, doch das LCD machte nichts. Die Schaltung zog ohne Beleuchtung ca. 17 mA. Als R habe ich 270 Ohm drin. Daraufhin habe ich mir die Spannung mal am Oszilloskop angeschaut und festgestellt, dass sie schrecklich aussieht. Die Signale, die an das LCD gehen sehen ebenso grauenhaft aus (löchrig un unsauber). Dann habe ich versucht, die Spannungen zu glätten, doch sie ließen sich nicht wirklich viel verbessern. Kann es sein, dass diese Störungen daher kommen, dass der AVR mal mehr, mal weniger Strom zieht und dadurch die Spannung am Widerstand beeinflusst wird? Inzwischen habe ich mich nun doch für solch einen Inverter entschieden, da das mit der Z-Diode wohl doch nichts war. Doch eines möchte ich gerne noch wissen: Warum muss durch die Diode immer der Maximalstrom, den die Schaltung zieht fließen? Die Last hängt doch parallen an der Diode. Wie kommt das? Gibt es sonst noch andere Lösungen dieses Problems??? Danke. Gruß Daniel!
@Daniel: Deine "stabilisiert" Spannung sah deshalb so grauenvoll aus, weil der Widerstand zu groß war. > Doch eines möchte ich gerne noch wissen: Warum muss durch die > Diode immer der Maximalstrom, den die Schaltung zieht fließen? > Die Last hängt doch parallen an der Diode. Wie kommt das? Überleg' mal folgendes: Wie nehmen man anstatt AVR+LCD einen Widerstand von 100 Ohm an, und die Zenerdiode hätte genau 5 Volt. D.h. 100 Ohm (Verbraucherwiderstand) an 5 Volt würden exakt 50 mA ziehen. Wenn Du die Schaltung nun mit 9 Volt betreiben willst, müssen am Widerstand 4 Volt abfallen. D.h. der Widerstand müsste dann genau 80 Ohm haben. Also so: 9 Volt o---*---Last_100_Ohm---*---R_80_Ohm---o GND | | --Z_Diode_5_Volt-- In diesem Fall würde der komplette Strom durch die Last und durch den Widerstand fließen, ohne das ein einziges Milliampere durch die Diode fließen würde. Denn die Diode leitet ja erst dann, wenn die Spannung über 5 Volt wäre. So. Und nun nehmen wir mal an, das Display wäre aus, und der AVR etc. wären im Idle-Mode, und die Schaltung bräuchte in diesem Moment nur 5 mA Strom. Das entspräche dann einem Lastwiderstand von 1 Kiloohm: 9 Volt o---*---Last_1_Kiloohm---*---R_80_Ohm---o GND | | ---Z_Diode_5_Volt--- Nun würde durch die Last 5 mA fließen, und durch die Diode die restlichen 45 mA, zusammen wären das wieder 50 mA. Denn diese 50 mA sind ja nötig, damit am 80-Ohm-Widerstand wieder 4 Volt abfallen: 80 Ohm * 50 mA = 4 Volt. Diese Art der Stabilisierung funktioniert also so, dass die Diode den Strom, den der AVR und das Display nicht benötigen, an der Schaltung vorbeileitete. Und wenn Du nun einen zu hohen Widerstand hast, dann kann nie der maximale Strom fließen, bzw. die Spannung über der Schaltung würde zusammenbrechen. Konkret mit Deinem Widerstand hätten wir: 9 Volt o---*---Last_100_Ohm---*---R_270_Ohm---o GND | | --Z_Diode_5_Volt-- Der Lastwiderstand und die 270 Ohm wären zusammen 370 Ohm. Somit könnten maximal fließen: 9 Volt / 370 Ohm = 24 mA Bei diesem Maximalstrom würde dann die Spannung am AVR (100 Ohm Lastwiderstand) auf 2,4 Volt zusammenbrechen, weil am Widerstand der Stabilisierung 6,6 Volt abfallen würden. D.h. Dein einziger Fehler war, einen zu großen Widerstand zu verwenden. Mit einem kleinerem hätte es perfekt funktioniert (Kondensator wäre aber trotzdem Pflicht gewesen, um die Stromspitzen abzufangen). @Jadeclaw: > Davon ab, ich habe ein gesundes Misstrauen gegenüber > Hilfskonstruktionen dieser Art. Das ist überhaupt keine "Hilfskonstruktion". Diese Art der Spannungsstabilisierung würde perfekt funktionieren, wenn der Widerstand korrekt wäre. Die Herausforderung in der Elektronik ist gerade die, ohne Bauteilgräber den gewüschnten Effekt zu erzielen. Du würdest staunen, in wievielen absolut zuverlässig funktionierenden Geräten, solche oder ähnliche Schaltungen verbaut sind. Es kommt eben immer auf die konkrete Situation an, ob eine einfache Lösung die Anforderungen bedienen kann, oder nicht. Reicht eine einfache Lösung, ist es genau die richtige, und alles andere ist nur unnötig teurer Schnik-Schnak.
@Unbekannter: Vielen Dank für die ausführliche Erklärung. Ich habs soweit geblickt. Ich habe vergessen dazuzuschreiben, dass ich die 270 Ohm für 15mA (also ohne Hintergrundbeleuchtung) berechnet habe. Also so: R= 4V/0,015A= 266,666 Ohm --->also 270 Ohm Die Schaltung zieht max. 12 mA, also liegen die 15 mA doch gut im Rahmen. Mittlerweile habe ich meine gut bewährte Methode mit dem 2. Ausgang meines Netzteils wieder zusammengebastelt. Aber ich werde es morgen nochmal mit der Z-Diode und nem 100 Ohm Widerstand versuchen. Die Ergebnisse teile ich euch hier auf jeden Fall mit. Wenn die Spannung wieder so zerhackt aussieht, mache ich mal kurz nen Single-Shot auf dem Oszi, fotografier es ab und stell es hier rein... Übrigens, mein AVR befindet sich im Idle-Mode...aber das LCD wird wohl auch noch ein paar mA ziehen. Wie viel weiß ich nicht. Falls es morgen mit der Z-Diode doch funktionieren sollte lass ich mir noch was für die Beleuchtung einfallen, damit ich nicht immer die 40 bis 45 mA verbraten muss. Gruß Daniel!
Mit nem NE555 und 3 Bauteilen kann man ganz billig ne Ladungspumpe für -5Volt bauen. Habe ich auch schon erfolgreich an einem Grafik-LCD verwendet, daß eine negative LCD-Spannung brauchte. Bevor man sich mit teuren Bauteilen rumärgert....... Schaltung habbich irgendwo hier. Kann ich gerne suchen, bei Bedarf.
@DJShadowman Danke für dein Angebot!!! Wenn ich mir nicht mehr zu helfen weiß, werde ich auf dich zurückkommen. Ich hab die Schaltung mit der Z-Diode im Moment mit einem 100 Ohm Widerstand aufgebaut. Die Schaltung läuft!!! Aber es werden komischerweise 54 mA verbraten, nicht 40 wie berechnet. Die Spannung sieht immer noch ziemlich zerhackt aus, aber es scheint zu laufen. Ich versuch es gleich nochmal mit 15 oder 20 mA und geb dann nochmal Bescheid. Vielleicht gehts ja.
Schau mal oben, da wurde schon eine Schaltung gepostet. Zwar nicht mit ein 555 aber der 74hct14 ist auch nicht teurer. Das Prinzip ist aber das gleiche. @Daniel, Ja das sin ein paar Gatter. Ist das Projekt deiner Uhr nicht ein bissel hoch gegriffen, wenn es an den grundlegensten Grundlagen bei dir fehlt. Ist jetzt nicht böse gemeint. Aber fang doch mal mit den Grundlagen an. Nur dann können auch deine Größeren Projekte funktionieren. Nimm doch zur Spannungsstabilisierung einen 7805 oder einen ähnlchen Low-Power typen die kosten ja auch nicht die Welt. Oder verwende sogar einen Schaltregler, die haben eine höhere Effektivität da es ja bei dier auf geringeren Stromverbrauch ankommt.
Hallu Leute! Wieso komme eigentlich nur ich auf den Trichter, VEE vom LCD über einen Trimmer einfach an GND anzuschließen? Geht das nicht bei Batteriebetrieb oder ist das Blödsinn weil sich die Spannung der Batterie im Betrieb langsam reduziert? Mit einem 7805 oder Schaltregler und bei -3 bis -5V Kontrastspannung sollte das doch kein Problem sein, aber ohne Regler? Klärt mich doch bitte mal auf! Ansonsten könnte man noch eine Ladungspumpe mit dem AVR "toggeln" (high- low-Wechsel) wenn diese dann nicht zuviel Strom verbraucht. MfG Andi
Hmmm, ich verstehe immer noch nicht, wie man Mit nem 7805 eine negative Spannung erzeugen will. Der 7905 kann eine Negative Spannung von -5 Volt "machen". Aber NUR wenn eine Negative Spannung da ist.... der 7805 kann ja auch nur 5Volt erzeugen, wenn eine Positive Spannung da ist. Und VEE an GND über nen Poti anschließen ? VEE (ist das die LCD-Spannung). Also wenn dort Negative Spannung gebraucht wird, dann bringt GND da nix, sind ja immer noch 5Volt viel quasi. Denn 0Volt ist nicht -5Volt. Und "Über" ein Poti eh nicht, wenn dann am Mittelabgriff eines Potis, welches als Spannungsteiler zwischen GND und -5 Volt hängt. Was fürn Exotisches LCD isn das ? Ich hab hier noch 250 Stück liegen.... Die brauchen keine Negative Spannung......
Ja, mit VEE meinte ich die Kontratspannung. OK, habe gerade ein Datenblatt gelesen und da steht was von VEE ~0V bei VDD = 5V. Nur bei Betrieb an 3,3V sind zusätzlich -3,3V erforderlich um den Unterschied von 5V künstlich mit einem Trimmer zwischen +3,3V und -3,3V einzustellen. Also, wenn die Betriebsspannung kleiner ist als der benötigte Spannungsunterschied zwischen + und GND ist eine negative Spannung erforderlich wenn ich das richtig verstanden habe. Da aber Daniel mit 5V betreibt und die Kontrastspannung zwischen -3 und -5V (Unterschied zwischen + und GND) sein muß, benötigt er da überhaupt eine negative Spannung? MfG Andi
Charakter-LCD, die eine negative Kontrast-Spannung brauchen, sind laut sprut.de sogenannte Hochtemperatur-Displays. Hochtemperatur ist ungefähr das, was man bekommt, wenn das Auto im Hochsommer in der prallen Sonne steht. Normale LCD mögen das nicht so gerne. Spruts LCD-Seite: http://www.sprut.de/electronic/lcd/index.htm Gruss Jadeclaw.
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@Martin <"Ja das sin ein paar Gatter. Ist das Projekt deiner Uhr nicht ein bissel hoch gegriffen, wenn es an den grundlegensten Grundlagen bei dir fehlt. Ist jetzt nicht böse gemeint. Aber fang doch mal mit den Grundlagen an. Nur dann können auch deine Größeren Projekte funktionieren."> 1 .Ich kenn dieses Schaltsymbol eben nicht. Kannst mir ja sagen, wie die Gatter heißen. Dann weiß ich auch, was die Dinger machen. 2. Solche Teile sind für mich ziemlich schwer zu besorgen, da ich nicht jede Woche irgendwo was bestellen kann und in meiner Gegend weit und breit kein Elektronikladen ist. D.h. ich musste bisher immer mit ein paar Transis usw. auskommen. Deshalb hab ich mich auch noch nicht mit Schaltsymbolen von Gattern beschäftigt(wobei ich die meisten beim Namen kenne und weiß, wie sie funktionieren). Und nein, das Projekt ist nicht zu hoch gegriffen. Hat zwar einige Zeit in Anspruch genommen, funktioniert sonst aber perfekt. @Unbekannter Ich sehe es genauso wie du: Die Lösung mit der Z-Diode ist, wenn sie funktioniert, die Einfachste. Ich habe es noch einmal mit einem 270 Ohm Widerstand versucht. Es fließen dann 17 mA, die Schaltung läuft gut, nur die Spannung sieht eben so schlecht aus. Im Anhang mal ein Bild vom Oszi von einer Datenleitung ans LCD...(ich weiß, die Qualität des Bilds ist sehr schlecht....aber man erkennt, dass das Signal nicht schön ist). Dieses Signal sah mit der Spannung aus dem Netzteil sehr sauber aus. Die Versorgungsspannung selbst sieht wie ein Rechtecksignal mit ca. 0,2V aus. Ein Kondensator(104 nF) hängt parallel zur Diode. Wie kann ich die Spannung nun noch glatter und schöner bekommen? @DJShadowman <Was fürn Exotisches LCD isn das ?> Wie gesagt, ich weiß es nicht was für ein LCD das ist. Das lag bei meinem Bruder in der Schublade und ist schon ein bisschen älter. <Ich hab hier noch 250 Stück liegen.... Die brauchen keine Negative Spannung......> Heißt das, du könntest ein paar abdrücken??? :))))) Wenn die das ganze neg. Spannungszeug nicht brauchen, wäre ja alles ausgezeichnet! Was sindn das für welche??? Danke.
@Daniel Schaltsymbole http://www.e-technik.fh-kiel.de/~dispert/digital/digital1/dig001_8.htm und natürlich immerwieder Datenblätter, Datenblätter, Datenblätter http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/2106/m74hct14.pdf
Die sind hauptsächlich 2*16 Hab noch ein paar 2*40 Und jede Menge 122*32 Pixels Und dann so 2*20 eventuell Und dann ein "paar" El-Folien mit Treiber für 2*16er
@Daniel: Mach mal die 100 nF an den Mikrocontroller, und über die Z-Diode machst Du mal 100 uF (Mikrofarad, nicht Nano). Nur 100 nF ist zu wenig. Und ein bischen Versorgungsspannungsschwankung hast Du mit der Z-Diode immer, da sie keinen unendlich kleinen differentiellen Innenwiderstand hat. Aber diese Schwankungen stören den Mikrocontroller überhaupt nicht.
@Unbekannter: OK, werde ich morgen mal probieren. Danke nochmal für deine Hilfe. @DJShadowman: Ich würde mich für dieses Projekt hauptsächlich für die 2*16 LCDs interessieren. Ein 122*32 Grafikdisplay wäre auch mal nicht schlecht..... Was würdest du dafür so verlangen???
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