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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Kontrast am LCD Display


Autor: Dirk (Gast)
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Hallo

Ich hab eine Schaltung mit einem Atmega32L und einem 16x4 Display.
Das ganze wird über eine 6 Volt Batterie betrieben.Die 6 Volt werden
nochmal über eine Diode auf ca. 5,5 Volt reduziert.
Die Kontrastspannung hab ich über einen 820 Ohm Widerstand
(ausprobiert, wie es am schönsten aussieht) eingestellt.
Funktioniert auch alles prima.
Nur wenn die Batterie langsam leere wird, wird auch der Kontrast
weniger (was ja logisch ist.), weil die Kontrastspannung weniger wird.
Ich hab in der Schaltung noch einen 3 Volt Festspannungsregler, den ich
für was anderes brauch. Aus dem hatte ich mir über einen Spannungsteiler
eine passende Kontrastspannung hergestellt, weil ich mir gedacht hatte,
daß da evtl. eine konstante Spannung ran muß. Dem war aber wohl nicht
so!!!

Aber der Kontrast wird trotzdem bei abnehmender Batteriespannung
weniger. Ist die Kontrastspannung nur von der Eingangsspannung und dem
entsprechende Widerstand am Display abhängig???
Hat jemand eine Idee, wie man beim Abfallen der Batteriespannung den
Kontrast irgendwie hinterherfahren kann???

Danke Dirk
PS: Ich könnte natürlich immer sehr früh neue Batterien benutzen, ich
möchte sie aber auch sehr weit ausnutzen können.

Autor: Christof Krüger (Gast)
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Mach doch mal eine Messreihe mit verschiedenen Versorgungsspannungen.
Dann zeichne auf, welche Kontrastspannung bei welcher
Versorgungsspannung für ein angenehmes Bild sorgt und dann kannst du
daraus evtl. schon weitere Schlüsse ziehen.

Autor: Dirk (Gast)
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Hallo Christoph

Hab ich schon gemacht.
Bei 6 Volt (Batterie)spannung hab ich 380 mv am Kontrasteingang.
Das sieht auch ganz ordentlich aus.
Regel ich jetzt mit meinem Netzgerät(zum Test) die Spannung runter,
dann bleibt
bei 6,0 Volt, am Display 5,3 V,Kontrast noch 380 mV (ganz ordentlich)
bei 5,5 Volt, am Display 4,8 V,Kontrast noch 350 mv (geht noch so)
bei 5,0 Volt, am Display 4,3 V,Kontrast noch 310 mv (da sieht man fast
nix mehr).
Das kann ich auch nachvollziehen. Zwischen VDD und der Schaltung hab
ich eine Diode zwischengechaltet, weil der Atmega a max. 5,5 hab darf.
Ich hab halt schon versucht die Kontrastspannung konstant zu halten,
aber auch da wird der kontrast mit abnehmender Versorgungsspannung
geringer.
Mach ich da was verkehrt?? Oder gibts da noch ne andere Möglichkeit die
Kontrastspannung "nachzufahren"?

Danke Dirk

Autor: Volker M. (Gast)
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Hallo Dirk

versuche mal die Kontrastspannung nicht gegen Masse sondern gegen
VDD konstand zu halten, dann sollte es gehen.

Gruß Volker

Autor: Volker M. (Gast)
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Hallo Dirk,

nehme einen LM336Z-5.0, schalte die Kathode gegen VDD, die Anode über
einen 470R gegen Masse, anschließend zwischen Kathode und Anode einen
10K Trimmer, den Mittelabgriff dann auf den Kontrastpin des Displays.

Gruß Volker

Autor: Volker M. (Gast)
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Nachtrag:

Das mit dem LM336 ist doch keine so gute Idee, ging nur bis etwa
VDD=5,3V
Das Display benötigt etwa eine Differenz zwischen VDD und dem
Kontrastpin von 4,7V Diese muß konstant gehalten werden.
Wenn du aber nur noch VDD=4,3V zur Verfügung hast, hilft nur eine
negative Spannung.

Gruß Volker

Autor: Christof Krüger (Gast)
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Könnte man die 4.3V nicht theoretisch aus einer niedrigeren Spannung
erstellen (step-up)? Ist das praktikabel?

Autor: Dirk (Gast)
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Hallöchen

Ich hab da gerade eine Idee (so ins blaue gedacht, was haltet ihr
davon, könnte das funktionieren)

Ich will die Batteriespannung sowieso über einen Sannungsteiler am AD
Eingang messen und auf dem Display als Batteriezustand anzeigen.
Damit hätte ich ja eine Information über den Batteriezustand  und
könnte den Kontrast per PWM ansteuern.

Bevor ich nu in den Bastelwahn verfalle, was haltet ihr davon, kann das
klappen???????

Danke Dirk

Autor: Walter B (Gast)
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Nicht nur die Kontrastspannung beeinflußt den Kontrast, sondern auch die
Versorgungsspannung des LCD Treibers.

Nimm einen Timer555, schalte ihn als Oszillator mit etwa 1kHz und klemm
am Ausgang den negativen PIN eines 100uF an. Die positive Seite des
Elkos kommt über eine Diode so an die +5V, daß der Kondensator geladen
werden kann. Gleichzeitig geht der positive Elkoanschluß über eine
weitere Diode an einen 220uF elko. Hier stehen dann etwa 10V zur
Verfügung. Diese Stabilisieren und zur Versorgung nutzen.

Autor: Christof Krüger (Gast)
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Autor: Philipp Sªsse (Gast)
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Eine Ladungspumpe zur Versorgung? Als Antwort für dieses "Problem"?
Jetzt geht es aber los! (-:

Ja, Dirk: Deine Idee ist genau richtig. Zumal die Kontrastspannung
ohnehin besser mit PWM erzeugt wird: ich weiß nicht, wieviel
Verbraucher Du sonst noch in der Schaltung hast, aber die 6 mA
unnötigen Dauerstrom halte ich bei einer Batterieanwendung für
unangebracht hoch. Mit PWM wird es so über den Daumen gepeilt null
sein. (-;

Also: Versorgungsspannung messen und Kennlinie programmieren, bei
welcher Spannung Du welches Verhältnis brauchst; da sind dann sämtliche
Einflußfaktoren schon einberechnet.

Und: mit einer Ladungspumpe kannst Du vielleicht auch noch die letzten
schmutzigen Volte aus der Batterie quetschen -- die wirst Du aber
aufgrund der Verlustleistung auch viel früher brauchen! (-;

Und noch eine letzte Bitte: schau nochmal Deinen Betreff an und lies
ihn Dir laut vor, wobei Du die Abkürzung "LCD" durch die unabgekürzte
Bezeichnung ersetzt. (-:

Autor: Volker M. (Gast)
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mit ner PWM-Schaltung kommt er aber auch nicht kleiner als 0V herunter.
Wenn er aber das Display mit 4,3V noch versorgen will (die Frage ist ob
das das LCD noch mitmacht, die meisten sind für 5V +-10% ausgelegt.),
braucht er schon eine kleine
negative Spannung am Kontastpin (4,3V-4,92V=-0,62)
Nochmal: Der Kontrast ist abhängig ziwschen der Differenz der LCD
Versorgungsspannung und dem Kontrastpin, also nicht auf Masse bezogen
und diese beträgt laut Dirks Messungen bei optimalem KOntrast
5,3V-0.38V=4,92V

Eine negative Spannung kann man auch leicht mit einem ICL7660 (benötigt
nur 2 externe ELKOS und braucht nicht viel Strom)
erzeugen. Oder man baut eine Ladungspumpe mit Kondensatoren und Dioden
mit 2 Portpins des ATmega

Gruß Volker

Autor: Dirk (Gast)
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Hallo

Scheint ja irgendwie doch nict so ganz trivial zu sein.
Aber schon mal vielen Dank für die Diskussion.

Philipp: Ich werde mich in Zukunft bemühen den Super - Gau mit dem LCD
-"Dispaly" nicht mehr doppelt zu moppeln.

Nach alle den Mails scheint mir dann folgende Lösung praktikabel (bitte
nochmal um Meinungen)

Da ich ja für einen Drucksensor einen 3 Volt Festspannungsregler auf
der Platine hab könnte ich die +3 Volt mit einem ICL in +-3 Volt
wandeln. Dann hätte ich ja schon mal eine Spannungsdifferenz von 6 Volt
bei VCC und Masse am LCD (diesmal ohne Display hinten dran).
Wenn ich vor dem ICL noch ne kleine Diode einbaue an der die Spannung
nochmal abfällt (so. ca. 0,5 Volt) dann kommen am ICL7660 genau +2,5
Volt an und hinter dem IC +- 2,5 Volt raus. Damit hab ich doch exakt 5
Volt Spannungsdifferenz an VCC und Masse. - Bingo -

Mach ich da jetzt einen Denkfehler oder scheint das ne gute Lösung zu
sein.
Braucht das Display wirklich nur eine Synnungsdifferenz von 5 Volt
zwischen VCC und Masse oder muß da wirklich an Masse 0 Volt und an VCC
entsprechend 5 Volt +- 10% dran.

Sorry, bin nicht so der Megaelektroniker, deshalb frag ich lieber
nochmal nachbevor ich alles in kleine Rauchwölkchen umwandele.

Gibt es denn irgendwo 16x4 Displays, die anstatt mit 5 Volt mit 3 Volt
arbeiten (das einzige was bei mir die doofen 5 Volt benötigt ist
nämlich das Display, alles andere kommt auch mit 3 Volt zurecht.)
Ich benutze das von Reichelt /Displaytech. Das wäre nämlich noch eine
weitere Lösung, auf der ganzen Platine komplett mit 3 Volt zu arbeiten.


Bin für weitere Vorschläge/Diskussion dankbar.

Dirk

Autor: Volker M. (Gast)
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Hallo Dirk,

Der Atmega und das LCD-Display müssen schon mit gleicher
Betriebsspannung und gleicher Masse laufen. An einem 7660 kommen
übrigens keine +- xxV heraus sondern nur eine negative, diese kannst du
bei gemeinsamer MAsse nicht in Reihe schalten! Oben gennanter Vorschlag
geht also nicht.
Ich hab mal geschaut, das DEM16481SYH-LY
von Diplay Electronic ist von VDD= 2,7-5,5V spezifiziert. Kann man bei
Schukat beziehen, allerdings nur über eine Firma.
Dann könnte man die gesamte Schaltung über den 3V-Regler laufen lassen.
Am Kontrastpin muß laut Datenblatt für oben genanntes Display
aber auch 4,5V bezogen auf VDD anstehen, bezogen auf Masse also -1,5V.
Bei Bedarf kann ich Montag mal dafür die Schaltung anhängen mit ICL7660
und LM336Z-5,0.
Bis zu welcher Batteriespannung herab sollte die Schaltung gehen?

Autor: Christof Krüger (Gast)
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Was spricht denn nun gegen eine Ladungspumpe, die ist ohne zusätzliche
spezielle Bausteine leicht aufgebaut?

Autor: Dirk (Gast)
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Hallo Volker

Also ich hab nochmal genau gemessen.
 Dazu hab ich mal den Widerstand zwischen Masse und dem Kontrastpin
rausgenommen und durch ein Poti ersetzt.
Zwischen Batterie und VCC der ganzen Platine hab ich eine Diode um die
6 Volt zu reduzieren, weil der Atmega und das Display ja laut
Datenblatt erst ab 5,5 Volt "dürfen".
Die Eingangsspannungen (Batterie) hab ich über ein Labornetzteil
eingestellt, die dürften also ordentlich stimmen.

6 Volt VCC (gesamt) -> 5,25 VOlt am Display
5 Volt

Autor: Dirk (Gast)
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Huch, ich war doch noch gar nicht fertig, als hier gehts weiter:
 6 Volt  VCC (gesamt) -> 5,25 Volt am Dislay
 5 Volt   ""   ""     -> 4,3 Volt am Display
 4,9 Volt ""    ""    -> 4,25 Volt am Display

Wenn ich den Widerstand am Poti auf Null regel hab ich bei 6 Volt schon
viereckige Kästchen auf dem Display (sieht nicht schön aus, wäre aber
zur Not noch tolerabel. Bei der gleichen Einstellung kann ich dann bei
4,9 Volt das Display noch ablesen. Also der Kontrastpin ist praktisch
direkt mit Masse verbunden.
Die VCC (gesamt) darf nicht unter 4,9 Volt (4,25 Volt am Display und
Atmega 32) fallen, da ab dort der eingebaute Drucksensor anfängt Unsinn
anzuzeigen. Für diesen Drucksensor brauche ich auch die 3 Volt, die man
dann evtl. für den 7660 anzapfen kann.
Außerdem machen die Hallsensoren (dienen als Schalter)unter 4,3 Volt
auch nix mehr.
Insgesamt kann man dann in diesem Bereich das Display noch gut ablesen,
es sieht halt im Bereich bei 6 Volt und im Bereich bei 5 Volt nicht ganz
ordentlich aus.
Vielleicht kannst du mir ja mal deine e-mail Adresse zukommen lassen,
dann mach ich mal ne Skizze von der gesamten Schaltung und schikce sie
dir.

Danke Dirk

Autor: Volker M. (Gast)
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Hallo Dirk,

hab mal ne kleine Schaltung mit dem ICL7660 angehängt.Mit dem Poti
kannst du den Kontrast einstellen.Kannst du ja später mit 2
Festwiderständen als Spannungsteiler ersetzten.

Hast du einen RS232-Treiber in deiner Schaltung? Falls ja kannst du den
7660 rausnehmen und die negative Spannung, die der MAx202/232 erzeugt
verwenden (Ist glaube ich Pin6). Den Widerstand solltest du dann auf
6K8 anpassen.
Gib dann mal Bescheid, obs klappt.

Gruß Volker

Autor: Dirk (Gast)
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Hallo Volker

Prima. Dann werde ich morgen mal in den teuren Elektronikladen mi C um
die Ecke laufen, und mir die Sachen hohlen.
Ich melde mich dann wieder wenns klappt, und natürlich auch wenns nicht
klappt.
Hab keine RS232 eingebaut.


Danke

Dirk

Autor: Volker M. (Gast)
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Hallo Dirk

bitte für R1 statt 1K8 einen 1K2 oder 1K0 einsetzen

Gruß Volker

Autor: Jens Schröder (jens35)
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Volker M. schrieb:
> Hallo Dirk,
>
> nehme einen LM336Z-5.0, schalte die Kathode gegen VDD, die Anode über
> einen 470R gegen Masse, anschließend zwischen Kathode und Anode einen
> 10K Trimmer, den Mittelabgriff dann auf den Kontrastpin des Displays.
>
> Gruß Volker

Wie wäre es mit einem LT 1964 ? Low Drop einstellbarer 
Negativ-Spannungsregler.

Zwischen V-Batt+5V (als Massepunkt für den Regler)
Pin 17 des Displays an neg. Eingang Regler
Ausgang Regler an Pin 3 des Displays.
Dann noch ein Poti zwischen V-Batt+5V und Reglerausgang zu Adj-Eingang

Einziger Nachteil: winziges SOT23-5 Gehäuse




Benötigt werden ca. 12 bis 13 Volt zwischen V-Batt+5V und Pin3 des 
Displays.

Gemessen Werte ca.:
+5V Batt nach Masse, Masse nach Pin 3: -7,6Volt, macht 12,6 Volt 
zwischen V-Batt+ und Pin3 bei gutem Kontrast
+4 V Batterie nach Masse, Pin 3 und Pin 17 -8 Volt  macht 12 Volt 
Differenz bei knappen Kontrast

Unter 4 Volt Batteriespannung ist kein Kontrast mehr einstellbar,
aber dann sind die Akkus leer

Autor: Electronics'nStuff (Gast)
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Jens Schröder schrieb:
> Wie wäre es mit einem LT 1964 ? Low Drop einstellbarer
> Negativ-Spannungsregler.

Wie wäre es mit lesen? Der Thread ist 8 Jahre alt.

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