Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik LCD1602 extern mit 5V versorgen (weil msp430@3.6V)


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von Emil G. (balsamico)


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Hi,

so ein 16x2-LCD möchte ich mit einem MSP430-Lauchpad ansteuern. Hier 
http://electronicsmaker.com/em/admin/pdfs/free/MSP430.pdf steht, man 
soll es so anschließen, wie im angehängten Bild zu sehen ist. Weil mir 
das so komisch vorkommt, nur den Plus-Pol an die externe Quelle 
anzuschließen und die Masse des Boards zweimal zu verwenden, wollte ich 
euch nochmal fragen -bevor ich was kaputt mache.

Also so wie auf dem Bild +USB, ja?

Sollte da nicht noch ein Poti wo dazwischen (an die Masse)?

Danke

von U.G. L. (dlchnr)


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Auf jeden Fall muss die Masse des externen Netzteils mit der Masse 
Deines Systems verbunden werden!

: Bearbeitet durch User
von Rufus Τ. F. (rufus) (Moderator) Benutzerseite


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Kann man im Prinzip so machen. Die Massen müssen genau so verbunden 
werden, das ist auf jeden Fall richtig.

Tatsächlich funktionieren viele HD44780-basierte Displays auch mit 3.3V, 
nur der Kontrast wird sehr mies. Wenn man sich z.B. mit einem ICL7660 
eine negative Hilfsspannung erzeugt und die mit einem Poti (das eine 
Ende an -3.3V, das andere Ende an 3.3V und den Schleifer an den 
Kontrasteingang) an das Displays anlegt, funktioniert es wunschgemäß.

von hinz (Gast)


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Rufus Τ. F. schrieb:
> Tatsächlich funktionieren viele HD44780-basierte Displays auch mit 3.3V,
> nur der Kontrast wird sehr mies. Wenn man sich z.B. mit einem ICL7660
> eine negative Hilfsspannung erzeugt und die mit einem Poti (das eine
> Ende an -3.3V, das andere Ende an 3.3V und den Schleifer an den
> Kontrasteingang) an das Displays anlegt, funktioniert es wunschgemäß.

Und meist ist das sogar auf der Platine des LCD vorgesehen, nur nicht 
bestückt.

von Emil G. (balsamico)


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Rufus Τ. F. schrieb:
> Kann man im Prinzip so machen. Die Massen müssen genau so verbunden
> werden, das ist auf jeden Fall richtig.
>
> Tatsächlich funktionieren viele HD44780-basierte Displays auch mit 3.3V,
> nur der Kontrast wird sehr mies. Wenn man sich z.B. mit einem ICL7660
> eine negative Hilfsspannung erzeugt und die mit einem Poti (das eine
> Ende an -3.3V, das andere Ende an 3.3V und den Schleifer an den
> Kontrasteingang) an das Displays anlegt, funktioniert es wunschgemäß.

Ah. Sehr interessant. Das wird mir ja noch öfter begegnen, das mit den 
5V trotz msp430 (wie ja schon zuvor beim bewegungssensor). So nen IC 
werde ich mir holen. Danke!

von hinz (Gast)


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Emil G. schrieb:
> So nen IC
> werde ich mir holen. Danke!

Vergiss die nötigen Kerkos nicht.

von hinz (Gast)


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von m.n. (Gast)


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Emil G. schrieb:
> So nen IC
> werde ich mir holen.

Den Aufwand würde ich nicht treiben. Sofern man nur ins Display schreibt 
(wie in Deinem Fall R/W = 0), dann kann man das Display auch mit 5 V 
versorgen und mit 3,3 V ansteuern. Die 5 V werden sowieso für die 
Hintergrundbeleuchtung benötigt.
Der Vorteil dabei ist auch, daß man den Kontrast per DAC (bzw. PWM+TP) 
vom µC direkt einstellen kann.

Selbst beim Zurücklesen dürften die Ausgänge des LCDs so schlapp sein, 
daß keine Strombegrenzung notwendig wäre, selbst, wenn der µC 5 V als 
Eingangsspannung nicht mag.

von Falk B. (falk)


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von Emil G. (balsamico)


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U.G. L. schrieb:
> Auf jeden Fall muss die Masse des externen Netzteils mit der Masse
> Deines Systems verbunden werden!

Diese Verbindung fehlt auf dieser Darstellung noch, oder? (hier 2. Bild)

Wo am Launchpad muss ich die Masse des Netzteils anschließen? (1. Bild)

von Rufus Τ. F. (rufus) (Moderator) Benutzerseite


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Wenn Du Dir den Schaltplan der Platine ansehen würdest, würdest Du 
erkennen, daß alle mit GND beschrifteten Pins miteinander verbunden 
sind.

Und damit dürfte Deine Frage beantwortet sein.

Achte darauf, daß, wenn Du externe 3.3V in das Launchpad einspeist, Du 
Dir genau ansehen musst, was mit dem Spannungsregler auf dem Launchpad 
geschieht, der aus der USB-Versorgung ebenfalls diese 3.3V erzeugt.

Wenn Dein Display mit 3.3V betrieben wird, könntest Du die 3.3V auch vom 
Launchpad beziehen, statt ein separates Netzteil zu verwenden, 
allerdings sollte Dein Display dann nicht zu viel Strom aufnehmen (sieh 
in die Dokumentation des Launchpads, wie stark Du den 3.3V-Ausgang 
belasten darfst).

Wie willst Du das ganze dauerhaft betreiben?

Immer an einem USB-Anschluss hängend?

: Bearbeitet durch Moderator
von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Wenn das Display mit 3,3V betrieben wird, brauchst du für das 
Kontrast-Poti eine negative Hilfsspannung von etwa -2V.

Diese kannst du mit dem Mikrocontroller selbst erzeugen. Ich hab in 
http://stefanfrings.de/mikrocontroller_buch/Einstieg%20in%20die%20Elektronik%20mit%20Mikrocontrollern%20-%20Band%203.pdf 
Kapitel 11.7 beschrieben, wie das geht. Ist wirklich ganz einfach.

Alternativ zum Poti kannst du die Spannung auch mittels PWM verändern. 
Ich würde dann allerdings einen 10kΩ Lastwiderstand einbauen.

: Bearbeitet durch User
von Rufus Τ. F. (rufus) (Moderator) Benutzerseite


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Wenn ein Pin frei ist, und das nötige Rechtecksignal problemlos erzeugt 
werden kann, ist das natürlich eine elegante Methode.

Alternativ kann man den schon erwähnten 7660 verwenden, ist halt ein 
8-Beiner und zwei Kondensatoren, dafür aber auch eine "höhere" Spannung 
(negierte Versorgungsspannung, d.h. bei 3.3V halt -3.3V).

https://www.intersil.com/content/dam/Intersil/documents/icl7/icl7660.pdf, 
"Figure 13" auf Seite 7)

von Emil G. (balsamico)


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Rufus Τ. F. schrieb:
> Wenn Du Dir den Schaltplan der Platine ansehen würdest, würdest Du
> erkennen, daß alle mit GND beschrifteten Pins miteinander verbunden
> sind.

...also egal, an welchen der beiden GNDs, aber an einen muss die Masse 
des Netzteils angeschlossen werden -was ja auf der Darstellung noch 
fehlt. Ja?


Rufus Τ. F. schrieb:
> Achte darauf, daß, wenn Du externe 3.3V in das Launchpad einspeist, Du
> Dir genau ansehen musst, was mit dem Spannungsregler auf dem Launchpad
> geschieht, der aus der USB-Versorgung ebenfalls diese 3.3V erzeugt.

Wie kann ich mir ansehen was mit dem Spannungsregler passiert? Ist es 
problematisch die USB-Versorgung UND das externe Netzteil zu verwenden?


Rufus Τ. F. schrieb:
> Wie willst Du das ganze dauerhaft betreiben?
>
> Immer an einem USB-Anschluss hängend?

Ich weiß nicht. Erstmal schon.



Stefanus F. schrieb:
> Wenn das Display mit 3,3V betrieben wird, brauchst du für das
> Kontrast-Poti [...]

Danke. Damit werde ich mich noch beschäftigen.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Emil G. schrieb:

> Wie kann ich mir ansehen was mit dem Spannungsregler passiert? Ist es
> problematisch die USB-Versorgung UND das externe Netzteil zu verwenden?

Das kommt halt auf den Spannungsregler an. Leider findet man nicht in 
jedem Datenblatt den entsprechenden Hinweis. Meine Praxis-Erfahrung ist: 
Bisher hatte ich noch keinen 3,3V und keinen 5V Spannungsregler, der 
kaputt geht, wenn die Ausgangsspannung schon von woanders her kommt.

von Rufus Τ. F. (rufus) (Moderator) Benutzerseite


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Stefanus F. schrieb:
> Das kommt halt auf den Spannungsregler an. Leider findet man nicht in
> jedem Datenblatt den entsprechenden Hinweis.

TI dokumentiert die Launchpads ziemlich gut, daher ist es möglich, den 
Typen und das zugehörige Datenblatt des Spannungsreglers herauszufinden, 
und, ob da möglicherweise eine Entkopplungsdiode vorgesehen ist.

In http://www.ti.com/lit/ug/slau318g/slau318g.pdf ist der Schaltplan zu 
finden.

Der Spannungsregler ist ein TPS77301 
(https://www.ti.com/lit/ds/slvs281e/slvs281e.pdf), eine separate 
Entkopplungsdiode gibt es nicht, aber einen Jumper, mit dem man die 
Versorgunsspannung des MSP430 von diesem Spannungsregler trennen kann. 
Der ist einer der Jumper im Jumperblock, mit dem auch der SBW-Adapter 
vom MSP430 getrennt werden kann, die Nummer variiert mit der 
Hardwarerevision des Launchpads.

Im Datenblatt des Spannungsreglers findet sich allerdings das hier:

> The TPS773xx or TPS774xx PMOS-pass transistor has a built-in
> back diode that conducts reverse currents when the input voltage
> drops below the output voltage (e.g., during power down).

Damit ist geklärt, daß der Spannungsregler es überlebt, wenn der 
3.3V-Zweig des Launchpads extern versorgt wird, und nichts am USB-Port 
angeschlossen ist.

Wichtig ist nur, daß unter keinen Umständen eine höhere Spannung als 
diese 3.3V an das Launchpad angelegt wird, sonst wird bei (defaultmäßig) 
gestecktem VCC-Jumper nicht nur der Controller im Sockel, sondern auch 
der SBW-Adapter davon in Mitleidenschaft gezogen.

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