mikrocontroller.net

Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Display an 5V, µC an 3,3V - geht das?


Announcement: there is an English version of this forum on EmbDev.net. Posts you create there will be displayed on Mikrocontroller.net and EmbDev.net.
von Nad (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,

kann man ein HD44780-kompatibles Display mit +5V betreiben, während der 
µController (AtMega168PU), der das Display steuert, mit 3,3V betrieben 
wird?

von spess53 (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
HI

>kann man ein HD44780-kompatibles Display mit +5V betreiben, während der
>µController (AtMega168PU), der das Display steuert, mit 3,3V betrieben
>wird?

Warum? Einfach eine negative Kontrastspannung benutzen und das Display 
mit 3,3V betreiben.

MfG Spess

von TriHexagon (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wenn das Display 3,3V immer noch als Highpegel erkennt (siehe 
Datenblatt!) dann schon. Der AVR hat sicher 5V tolerante Eingänge, aber 
wage lieber ein Blick ins Datenblatt.

von Nop (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ja, das geht, mit einigen bedenkenswerten Punkten.

a) prüfe, daß das Display 3.3V sicher als HIGH erkennen kann. Manche 
brauchen Minimum 70% von VCC (5V), was 3.5V wären. Die gehen dann nicht. 
Andere schaffen das ab 2.4V, das ist gut. Das Datenblatt des Displays 
sagt Dir das schon.

b) wenn Du nur vom Controller zum Display Daten übertragen willst und 
Punkt a) sichergestellt ist, kein Problem. Willst Du aber umgedreht auch 
Daten übertragen (busy-flag auslesen etwa), muß der Controller entweder 
5V-tolerant sein, oder es wird etwas aufwendiger. Wahrscheinlich 
brauchst Du dann einen Levelshifter.

Alternativ kannst Du auch einfach dem Display ausreichend 
Verarbeitungszeit geben und das busy-Flag nicht anfragen. Dann würde ich 
auf die angegebenen Zeiten im Datenblatt nochmal 100% draufschlagen.

c) der Enable-Pin ist timingkritisch. Typisch maximal 25ns Anstiegszeit. 
Wenn Du aber nur auf 3.3V hochziehst, verlängert sich die Anstiegszeit 
bis zum Erreichen des High-Pegels natürlich ein wenig. Kurze Kabellängen 
usw. helfen dann. Sollte aber mit einem Mikrocontroller kein Problem 
sein.

von Nad (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Danke für die schnellen, präzisen und ausführlichen Antworten!

Das busy-flag wird, so weit ich sehe, nicht ausgelesen.

Eine negative Hilfsspannung für den Kontrast scheidet definitiv aus.

Das Display könnte auch mit einer Spannung zwischen 3,3V und 5V 
betrieben werden, wenn das hilft (also unter 5V).

Der Knackpunkt ist wahrscheinlich die Kontrastspannung. In welchem 
Bereich muss diese denn liegen?

von Nop (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Nad schrieb:
> Der Knackpunkt ist wahrscheinlich die Kontrastspannung. In welchem
> Bereich muss diese denn liegen?

Typisch zwischen 0 und 1.5V (bezogen auf GND), wenn VCC=5V. Mit 3.3V 
wird das nichts, wenn Du keine negative Hilfsspannung hast, so daß die 
Differenz zu VCC nicht groß genug ist.

von Nop (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Nachtrag, hier noch ein sehr informativer Link:

http://www.sprut.de/electronic/lcd/

von Axel S. (a-za-z0-9)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Nad schrieb:
> Eine negative Hilfsspannung für den Kontrast scheidet definitiv aus.

Warum? Die ist trivial zu erzeugen.

> Der Knackpunkt ist wahrscheinlich die Kontrastspannung. In welchem
> Bereich muss diese denn liegen?

Auch das steht im Datenblatt deines Displays. Und da sich die Kontrast- 
spannung auf Vcc bezieht, brauchst du eben manchmal eine negative 
(bezogen auf GND) Spannung.

Entweder weil das Glas an sich eine Spannung >5V braucht. Oder wenn du 
Vcc kleiner als die notwendige Spannung gewählt hast.

von Nop (Gast)


Bewertung
-1 lesenswert
nicht lesenswert
Zur negativen Kontrastspannung, die sollte dann aber allenfalls -0.5V 
sein, nicht weniger. Aus dem angegebenen Link:

"Bei Normaltemperatur-Displays muss mit sinkender Betriebsspannung (Vdd) 
auch die Kontrastspannung (Vo) vermindert werden, um ein deutlich 
lesbares Display zu erreichen. Schnell ist man da bei Vo=0V. Will man 
das Display bei verringerter Betriebsspannung betreiben, ist man 
versucht einfach eine negative Vo anzulegen. bis zu ca. -500mV 
funktioniert das auch, und man erhält einen verbesserten Kontrast bei 
kleiner Betriebsspannung. Wird die Kontrastspannung aber noch negativer, 
dann setzt ein starker Stromfluss durch das Vo-Pin ein, der den 
Controller zerstören kann. Kontrastspannungen von unter -0,5V sind 
ausschließlich an Hochtemperatur-Display zulässig!"

Mit -0.5V reicht das dann aber nicht für den 3.3V-Betrieb.

von spess53 (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hi

>Das Display könnte auch mit einer Spannung zwischen 3,3V und 5V
>betrieben werden, wenn das hilft (also unter 5V).

Die Displaycontroller arbeiten bis zu 2,7V. Aber die Kontrastspannung 
zwischen VCC und Vo muss je nach Display in der Größenordnung von etwa 
4,5V betragen.

>Eine negative Hilfsspannung für den Kontrast scheidet definitiv aus.

Warum? Im einfachsten Fall, wenn ein Timer frei ist, so etwas

Beitrag "Re: Negative Kontrastspannung am LCD per Atmega PWM regeln?"

Ein ICL7660 z.B. geht natürlich auch.

MfG Spess

von Fred F. (feuerstein7)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
http://elm-chan.org/docs/lcd/lcd3v.html

Hab ich im Einsatz, funktioniert einfach und gut.

von A. K. (prx)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hab ein 5V HD44780 Display an einem AVR mit 3,0V Versorgung laufen. Ohne 
Abfrage von Busy. Das E Signal musste verlängert werden, das wars.

von spess53 (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hi

>Zur negativen Kontrastspannung, die sollte dann aber allenfalls -0.5V
>sein, nicht weniger. Aus dem angegebenen Link:

Du glaubst auch jeden Unfug, der in Netz steht.

MfG spess

von A. K. (prx)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
PS: Display mit 5V, AVR mit 3V. Sollte ursprünglich ein Handy-Display 
dran, daher die 3V.

von Joachim B. (jar)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Nad schrieb:
> Eine negative Hilfsspannung für den Kontrast scheidet definitiv aus.
>
> Das Display könnte auch mit einer Spannung zwischen 3,3V und 5V
> betrieben werden, wenn das hilft (also unter 5V).

1. kann man die negative Hilfsspannung aus einem PWM mit Dioden und C 
erzeugen

http://www.holger-klabunde.de/dcdc/picdcdc.htm

klappt auch mit dem Atmel

wenn das Display mit 3,3V arbeitet wäre das die bessere Lösung

Nad schrieb:
> HD44780-kompatibles Display

ich hatte viele die mit 3,3V nicht wollten, nur eines von robotik 
hardware aber der Shop ist zu, sonst bei one way helfen 74HC4050 
Pegelkonverter, mit knap 4,5V Diode in die VCC senkt die Schwelle für 
den Tamel high und gibt genug für ein 5V display aus.

von Nad (Gast)


Bewertung
-1 lesenswert
nicht lesenswert
Man könnte dem Display auch einfach einen LM317 vorschalten und die 
Betriebsspannung so weit unter 5V einstellen, dass der Kontrast stimmt 
(wenn ich jetzt alles richtig verstanden habe). Das wäre dann eine 
Kompromislösung in alle Richtungen.

Klar, zur Not kann man auch negative Spannungen bereitstellen. Aber 
lieber doch nicht ;O)
(oder mit einem PR4402, den hätte ich grade da)

Auf welcher Leitung wird denn das Busy-Flag üblicherweise übertragen?

von Joachim B. (jar)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
wen interessiert das Busy Flag?

90% schreiben eh nur raus ohne zu fragen!

ob ein Impuls nun 3 oder 7 µs steht interessiert doch nicht, wer kann 
1000 Aktualisierungen/s auf dem LCD lesen?

von Nop (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
spess53 schrieb:
> Du glaubst auch jeden Unfug, der in Netz steht.

Nun, ansonsten ist die Seite schon sehr fundiert - allemal mehr als Dein 
Beitrag. Außerdem verlinke ich halt gerne nachlesbare Quellen.


Nad schrieb:
> Auf welcher Leitung wird denn das Busy-Flag üblicherweise übertragen?

Auf den Datenleitungen, die ansonsten für die Übertragung der Daten zum 
Display benutzt werden. Braucht man aber nicht wirklich, da stimme ich 
Joachim zu. Verdoppel die im Datenblatt angegebenen Verarbeitungszeiten, 
und Du bist auf der sicheren Seite.

Ich gebe allerdings zu bedenken, daß z.B. Electronic Assembly im 
Datenblatt schreibt, daß die Verarbeitungszeiten wesentlich höher seien 
(unspezifiziert, um wieviel höher), wenn man das busyflag nicht abfrage.

Wenn Du +5V hast, dann gib die dem Display auch. Die Kontrastspannung 
kannst Du im simpelsten Fall mit einem Spannungsteiler einstellen, 
typisch um die 15kOhm, oder mit einem justierbaren Poti. Die 
Luxusversion geht mit einem ADC-Ausgangs Deines Controllers und dann via 
Software.

von Nop (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Nop schrieb:
> ADC-Ausgangs

DAC-Ausgangs.

von spess53 (Gast)


Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hi

> Außerdem verlinke ich halt gerne nachlesbare Quellen.

Wie alt sind diese Quellen?

Mal ein beliebiges Datenblatt aus meiner Sammlung im Anhang. Da steht 
unter max. Ratings:

LCD driving supply voltage  Vdd-Vee 25°C   -0.3    13   V

Das liegt ja wohl weit unter den unter den Angaben für LCD operation 
voltage.

>Nun, ansonsten ist die Seite schon sehr fundiert - allemal mehr als Dein
>Beitrag.

Ich halte mich eher an eigene, jahrelange Erfahrungen.

MfG Spess

von Axel S. (a-za-z0-9)


Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
Nad schrieb:
> Man könnte dem Display auch einfach einen LM317 vorschalten und die
> Betriebsspannung so weit unter 5V einstellen, dass der Kontrast stimmt

Nein, kann man nicht. Der LM317 braucht viel zu viel Dropspannung.

> Klar, zur Not kann man auch negative Spannungen bereitstellen. Aber
> lieber doch nicht ;O)
> (oder mit einem PR4402, den hätte ich grade da)

Viel zu aufwendig. Einfach ein Portpin, der sowieso wackelt. oder einen 
freien zum Wackeln bringen. Dann noch zwei Kondensatoren und eine Diode. 
Hat den Charme, daß man den Kontrast per Software einstellen kann.

> Auf welcher Leitung wird denn das Busy-Flag üblicherweise übertragen?

<seufz>

von Axel S. (a-za-z0-9)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Nop schrieb:
> spess53 schrieb:
>> Du glaubst auch jeden Unfug, der in Netz steht.
>
> Nun, ansonsten ist die Seite schon sehr fundiert

Nur für Leichtgläubige. Schon der originale HD44780 kann bis 11V 
Treiberspannung (also bis Vee=-6V bei Versorgung aus +5V). Der weit 
verbreitete KS0073 kann 13V. Andere Controller werden ihre eigenen 
Limits haben. Aber ohne ein konkretes Display und dessen Datenblatt, ist 
das alles Kaffesatz-Leserei.

: Bearbeitet durch User
von Joachim B. (jar)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Axel S. schrieb:
> Einfach ein Portpin, der sowieso wackelt. oder einen
> freien zum Wackeln bringen. Dann noch zwei Kondensatoren und eine Diode.
> Hat den Charme, daß man den Kontrast per Software einstellen kann.

stimmt hatte ich auch schon gemacht, kein Hexenwerk, Link hatte ich auch 
beigetan

Joachim B. schrieb:
> 1. kann man die negative Hilfsspannung aus einem PWM mit Dioden und C
> erzeugen
>
> http://www.holger-klabunde.de/dcdc/picdcdc.htm

von Manfred (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Nad schrieb:
> kann man ein HD44780-kompatibles Display mit +5V betreiben, während der
> µController (AtMega168PU), der das Display steuert, mit 3,3V betrieben
> wird?

Wenn Du Platz hast, ist ein Pegelwandler die saubere Lösung: 
http://www.aliexpress.com/item/Free-shipping-3-3V-5V-TXS0108E-8-Channel-Logic-Level-Converter-Convert-TTL-Bi-directional-Mutual/32413364906.html

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.