Oder präziser: Es lässt sich (ähnlich der passiven Versorgung bei 1wire)
über die Signalleitungen versorgen. Ich vermute, das geht über die
Überspannungsschutzdioden an den Eingängen.
Ich habe das eher durch Zufall entdeckt. Das Problem war, dass ich beim
Tests bezüglich der Flexibilität des Timings nie wusste, ob das
Ansprechen des Displays noch funktioniert hat, oder ob die
Initialisierung fehlgeschlagen hatte und noch der alte Inhalt zu sehen
war, wenn ich nicht jedes mal den Testtext änderte.
Mangels Reset-Leitung am Display wollte ich ausprobieren, ob sich das
Display durch händische Unterbrechung seiner Versorgung resetten lässt,
aber das Display blieb schlicht an.
Als Code habe ich eine leicht modifizierte Version des LDC-Codes aus dem
Tutorial genommen, die sich aber gleich verhält, was die Werte der Ports
angeht und sehr ähnlich, was das Timing angeht.
Eine kurze Überprüfung des Codes ergab, dass die Zeitfenster, in denen
alle Leitungen auf 0 sind, nur wenige µC-Takte lang sind, und dass sich
ein so versorgtes Display ausschalten lässt, wenn ein NULL-Byte
übertragen wird. Das funktionierte dann auch.
Das ganze funktioniert auch mit einem HMC16223, sobald man die nicht
angeschlossene Vcc-Leitung mit einem >= 390pF-Kondensator puffert.
Besucher schrieb
> So wird in eurer Kultur also der Austausch von Wissen gefördert.
Es ist nun mal nichts weltbewegendes, sollte so ziemlich mit jedem IC
funktionieren. Jedenfalls kurz.
vn nn schrieb
> Besucher schrieb>> So wird in eurer Kultur also der Austausch von Wissen gefördert.>> Es ist nun mal nichts weltbewegendes, sollte so ziemlich mit jedem IC> funktionieren. Jedenfalls kurz.
JEPP,
Aber um den "Unwissenden" mal die Erleuchtung zu bringen:
Fast jeder IC hat an seinen Eingängen Schutzdioden nach MASSE und +Ub
die jeweils leitend werden wenn an einem Eingang eine Spannung anliegt
die um ca. 0,6V (Diodenspannung) über der Versorgungsspannung oder aber
unterhalb des MAssepotentials bzw. bei Symetrischer Speisung unterhalb
der negativen Versorgungsspannung liegen.
Ohne diese Schutzdioden könnte es in einem solchen Fall passieren das
irgendwo im IC, der ja im Grunde eine Ansammlung von PN Übergängen ist,
ein Übergang genau an einr Stelle umgepolt wird und dadurch leitend wird
(parasitäre Diode, Transistor oder gar Thyristor) wo der IC es gar nicht
vertragen kann und es so zu schweren Schäden am IC oder gar der ganzen
Schaltung kommt. Da reicht manchmal schon ein wenige ns lang dauernder
Puls für fatale Ergebnisse. (wenn dann eine Thyristorstrecke zündet...)
Damit soetwas nicht passiert sind halt diese Schutzdioden da. Zumindest
kurze Spannungsspitzen werden so effektiv abgefangen.
Allerdings ist zu bedenken das so natürlich so auch Spannung auf die Ub
Schiene gelegt was das Potential aller an Ub angeschlossenen Bauteile
anhebt und teilweise die Spannungsregler ins Stottern bringt.
Bei Kurzen Pulsen wird das jedoch effektiv durch die diversen
"hoffentlich vorhandenen" Abblockkondensatoren aufgefangen.
Was jetzt im Beschriebenen Fall passiert:
Das Display bekommt an seinen Eingängen eine Spannung, z.B. 5V, die
deutlich über der aktuell vorhandenen Betriebsspnnung (0V) liegt.
Dadurch werden die Schutzdioden leitend und es wird eine Spannung auf
die Ub Schiene gelegt. Somit hat Ub plötzlich eine Spannung 4,4V, was
meist ausreicht!
Das Problem dabei ist nun, das der ganze Betriebsstrom des Displays
jetzt über die Datenleitungen und damit über die Schutzdioden kommt. Und
zwar nur über die welche gerade HIGH sind.
Selbst wenn nur je Port 2mA fliesst sind es schon 1mW die Pro Diode
abfallen. Für eine winzige Diode, irgendwo auf dem DIE die gar nicht
dafür ausgelegt ist ist das schon etwas. Und meistens ist es etwas mehr!
Besonders kritisch wird es aber wenn dann sich die Spannungspegel ändern
und plötzlich nur noch eine einzige Leitung HIGH Potenzial führt!
Dann muss der gesamte Betriebsstrom VON EINEM Port ausgang des µC
aufgebracht werden, geht über eine Datenleitung und muss dann KOMPLETT
über diese winzige Schutzdiode mit 0,6V Spannungsabfall!
Das führt sehr schnell zur Überhitzung und zu einem dauerhaften Schaden
am IC. (Im besseren Fall ist nur der PIN dauerhaft auf HIGH, im
schlimmsten verteilt sich der IC in der Umgebung)
Ach ja: Fall mal der Zustand eintritt das alle Leitungen LOW Potenzial
führen stürzt das Display natürlich ab...
DAHER:
Das verwenden der Schutzdioden ist etwas was man tunlichst sein lassen
sollte. Diese Dioden sind ein SCHUTZMECHANISMUS mit dem einzigen Zweck
Schäden durch kurzzeitige Störeinflüsse zu verhindern. Sie sollen
möglichst gar nicht belastet werden und sind auch dafür nicht ausgelegt.
Sie sind kein für den Anwender zur Funktion beitragendes Bauelement.
Die Einzige Ausnahme die ich vielleicht für den HOBBYBEREICH gelten
lassen würde ist wenn man diese nutzt um eine "schmutzige"
Pegelanpassung vorzunehmen, also z.B. einen 10V Pegel aus einer CMOS
Logikschaltung so an einen 5V µC bringen will. Wenn man dazu dann einen
AUSREICHEND GRO?EN Vorwiderstand verwendet der den maximal möglichen
Strom auf einen Wert "<<Maximaler Diodenstrom" begrenzt hätte man so
eine funktionierende Pegelabsenkung auf den maximal erlaubten
Eingangspegel.
ABER: Das ist eine "Schmutzige" Lösung!
Die funktioniert sicherlich, aber dennoch wird hier die Schutzdiode
belastet und der IC Spannungsmäßig genau an der Grenze der
MAX-Eingangsspannung belastet. Daher würde ich im professionellen Umfeld
oder auch bei besseren Hobbyprojekten die evtl. viele Jahre laufen
sollen darauf verzichten.
Gruß
Carsten
Dank an Carsten für die Erläuterung. :-)
Dass es nichts weltbewegendes ist, dachte ich mir schon fast, als
Anfänger (und da bin ich ja nicht der Einzige im Forum) fand ich es
zumindest erwähnenswert und den Unterschied zwischen den beiden Displays
möglicherweise interessant, und ich hatte keinen Thread gefunden, wo das
herein gepasst hätte.
Für so völlig abwegig hielt ich die Verwendung dieses Phänomens nicht,
da z.B. in der Atmel Application Note 182
(http://www.atmel.com/Images/doc2508.pdf) die Schutzdioden als aktiver
Teil der Schaltung verwendet werden.
Als Power Supply Current wird im Datenblatt des HD44780U ein Maximum von
300µA und ein typischer Wert von 150µA angegeben. Das halte ich jetzt
für keinen Strom, der normal dimensionierte Eingangsschutzdioden
überlasten dürfte. Jedenfalls etwas weniger, als
Carsten Sch. schrieb:> Selbst wenn nur je Port 2mA fliesst ...
und ist knapp geringer, als die in AVR182 erreichten Spitzenströme von
325µA (230V * sqrt(2) / 1MOhm).
Philipp Klostermann schrieb:> Für so völlig abwegig hielt ich die Verwendung dieses Phänomens nicht,> da z.B. in der Atmel Application Note 182> (http://www.atmel.com/Images/doc2508.pdf) die Schutzdioden als aktiver> Teil der Schaltung verwendet werden.
Das ist aber etwas völlig anderes und nicht damit zu vergleichen. In der
App Note werden hochohmige Widerstände benutzt um die Schutzdioden zu
'schützen'.
Und zwar explizit.
Wenn der LCD Hersteller der Meinung gewesen wäre, dass es ratsam ist,
das LCD parasitär von den Datenleitungen zu versorgen, dann hätte er den
Vcc Anschluss weggelassen.
Es ist ja mit der technischen Einschränkungen verbunden, dass die
Software immer eine Leitung hochhalten muss, entfernt vergleichbar mit
der Einschränkung bei 1wire, dass z.B. beim DS18B20 im Parasite Power
Mode nicht der Status einer Konvertierung abgefragt werden kann.
Deswegen hat der DS18B20 3 Beine und nicht 2.
Insofern ist bei normaler Verwendung natürlich die VDD-Leitung zu
benutzen, so wie ich meinen DS18B20 alle 3 Leitungen beschaltet habe.
Es ging nur um die Theoretische Möglichkeit.
