Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Fragen bezüglich der Hintergrundbeleuchtung eines HD44780


von Karol B. (karol_b)


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Hi,

ich habe vor ein paar Tagen damit angefangen mich intensiver mit dem 
ganzen Thema der Elektrotechnik bzw. der Programmierung von 
Mikrocontrollern auseinander zu setzen (unter anderem mit Hilfe des AVR 
Tutorials dieser Seite in Verbindung mit einem STK500). Momentan setze 
ich den beim STK500 mitgelieferten ATmega8515 ein.

Jedenfalls bin ich jetzt auf mein erstes Hindernis gestoßen und würde 
daher gerne ein wenig von eurer Erfahrung profitieren wollen ;).

Und zwar geht es um ein Display, welches einen HD44780 Controller 
besitzt. Konkreter Typ ist wohl "NDM162". Ich habe im Prinzip nur dieses 
(http://www.datasheet4u.net/download.php?id=612285) Datenblatt finden 
können.

Dort wird neben der PIN-Belegung, welche wohl ganz normaler Standard zu 
sein scheint, auch ein Backlight erwähnt. PINs gibt es nur 1-14. 
Allerdings gibt es "Lötpads" neben dem Display mit der Aufschrift "A" 
und "K".

Ich habe diese mal probehalber entsprechend mit VCC (= 5 Volt) sowie GND 
verbunden und es scheint in der Tat zu funktionieren. Jetzt habe ich 
allerdings hier (http://www.sprut.de/electronic/lcd/#led) gelesen, dass 
man i.d.R. einen Vorwiderstand benötigt. Ich konnte zumindest keine 
bereits eingebauten Widerstände erkennen, sodass ich davon ausgehe, dass 
bei mir keine vorhanden sind.

Nun würde ich die Hintergrundbeleuchtung gerne per Mikrocontroller 
steuern können. Dafür hatte ich Pin 7 vorgesehen. Prinzipiell auch kein 
Problem. Jedoch stellen sich mir die folgenden Fragen:

1.) Kann ich die Hintergrundbeleuchtung überhaupt direkt über einen 
Ausgang des Controllers betreiben, oder bedarf es hierzu eines Treibers? 
Auf der o.g. Seite wird 20mA als typischer Strom genannt, das dürfte ja 
im Rahmen einer jeden AVR Spezifikation liegen, wenn ich mich nicht 
täusche.
2.) Benötige ich einen Vorwiderstand bzw. wie kann ich das konkret 
feststellen?
3.) Lässt sich ein ggf. notwendiger Vorwiderstand einfach zwischen 
Ausgang und Hintergrundbeleuchtung stecken, oder bedarf es da mehr 
Logik?

Im Wesentlichen also Fragen der zugrunde liegenden Elektrotechnik. Da 
gibt es wohl noch einiges an Nachholbedarf ;).

Vielen Dank für eure (hoffentlich ;)) hilfreiche Antworten.

Mit freundlichen Grüßen,
Karol Babioch

von Cyblord -. (cyblord)


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Hat das LCD überhaupt ein Backlight, oder waren da nur die Anschlüsse?

20mA kannst du direkt mit einem AVR treiben.

Der Vorwiderstand muss in den Stromkreis der Beleuchtung. An welcher 
Stelle kannst du dir aussuchen. Und JA er ist notwendig. 150 Ohm würd 
ich mal testen.

Ich stelle mir allerdings die Frage, wenn du schon Probleme hast, eine 
LED mit Vorwiderstand zu betreiben (und nichts anderes ist ein LCD 
Backlight im Grunde) warum hantierst du dann schon mit LCDs? Das passt 
nicht.
Tu dir einen gefallen, leg das LCD zur Seite, und fang mit den einfachen 
Dingen an.

von LCD o.k. (Gast)


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Passt schon. Mach mal ein Foto von der Rückseite der LCD-Platine wo man 
die Brücken oben links erkennen kann. Oft ist der Rv schon drin.

von Cyblord -. (cyblord)


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LCD o.k. schrieb:
> Oft ist der Rv schon drin.

Bei welchen 16x2 LCD Displays hast du dies denn schon erlebt?

von Harald W. (wilhelms)


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Karol B. schrieb:

> Fragen bezüglich der Hintergrundbeleuchtung eines HD44780

Nun, man kann ja PCs von innen beleuchten, aber bei
einem einzelnen Chip macht das wirklich keinen Sinn...
Gruss
Harald

von Cyblord -. (cyblord)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Karol B. schrieb:
>
>> Fragen bezüglich der Hintergrundbeleuchtung eines HD44780
>
> Nun, man kann ja PCs von innen beleuchten, aber bei
> einem einzelnen Chip macht das wirklich keinen Sinn...
> Gruss
> Harald

Der war nun echt flach....

von Uwe (de0508)


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Hallo,

meine verwendeten China 16x2 LCD sind mit eingebauten Vorwiderständen, 
je einer in "+" und "-"..

von LCD o.k. (Gast)


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Hab hier weisse 16 x 2 mit blauer Beleuchtung, direkt aus C. via Bucht. 
Da ist definitiv der Vorwiderstand eingebaut.

von Karol B. (karol_b)


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cyblord ---- schrieb:
> Hat das LCD überhaupt ein Backlight, oder waren da nur die Anschlüsse?
Ja ;).

cyblord ---- schrieb:
> 20mA kannst du direkt mit einem AVR treiben.
Dann lautet wohl meine Frage viel mehr, ob die Konstruktion mehr als 20 
mA benötigt. Mir ist klar, dass ihr da ohne genau Messungen auch nur 
raten könnt, daher frage ich eher nach euren Erfahrungen ;).

cyblord ---- schrieb:
> Der Vorwiderstand muss in den Stromkreis der Beleuchtung. An welcher
> Stelle kannst du dir aussuchen. Und JA er ist notwendig. 150 Ohm würd
> ich mal testen.
Ich habe es jetzt, wie hier (http://www.sprut.de/electronic/lcd/#led) 
vorgeschlagen mit 80 Ohm probiert. Erscheint mir fast schon ein wenig zu 
dunkel, 150 Ohm werden es wohl nicht besser machen ;).

cyblord ---- schrieb:
> Ich stelle mir allerdings die Frage, wenn du schon Probleme hast, eine
> LED mit Vorwiderstand zu betreiben (und nichts anderes ist ein LCD
> Backlight im Grunde) warum hantierst du dann schon mit LCDs? Das passt
> nicht.
Probleme aufgrund von fehlenden Datenblättern. Mir sind halt die genauen 
Werte der Hintergrundbeleuchtung nicht bekannt. Ich hantiere mit LCDs, 
weil ich Interesse an Projekten mit Mikrocontrollern habe und mir das im 
Prinzip auch zutraue. Ich habe etliche Jahre Programmiererfahrung und 
wollte jetzt halt mal etwas näher an bzw. mit der Hardware arbeiten. 
Klar meine Kenntnisse der Elektrotechnik sind sicherlich nicht die 
Besten, aber ich hoffe dennoch mich von der "anderen" Seite heran tasten 
zu können.

LCD o.k. schrieb:
> Passt schon. Mach mal ein Foto von der Rückseite der LCD-Platine wo man
> die Brücken oben links erkennen kann. Oft ist der Rv schon drin.
Ich habe mal eben schnell entsprechende Bilder erstellt und hier 
(http://www.bilderload.com/bild/182997/unbenanntkleinGLGRE.png) sowie 
hier (http://www.bilderload.com/bild/183000/unbenannt2kleinQ8M5V.png) 
hochgeladen. Diese sind ca. 1 MB groß, daher das Outsourcing ;). Ich 
hoffe, dass die Bildqualität ausreichend ist. Bessere Lichtverhältnisse 
waren momentan nicht drin ;).

Beim zweiten Bild links sieht man die Lötpäds, welche mit "A" bzw. "K" 
beschriftet sind. Vielleicht könnt ihr ja damit mehr anfangen als ich 
;).

Harald Wilhelms schrieb:
> Nun, man kann ja PCs von innen beleuchten, aber bei
> einem einzelnen Chip macht das wirklich keinen Sinn...
Ich kann gerne versuchen mich korrekter auszudrücken, dann wird das 
Ganze aber nicht unbedingt kürzer. Ich habe jetzt schon das Gefühl, dass 
einige meinen ursprünglichen Beitrag wohl nur überflogen haben ;).

von Karol B. (karol_b)


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Habe soeben nochmals ein paar Messungen durchgeführt: Mit einem 39 Ohm 
Widerstand beläuft sich der Strom auf 18 mA. Das liegt zumindest bei 
unter 20 mA, welche uns von AVR bereit gestellt werden. Ich hoffe mal, 
dass das auch halbwegs im Bereich der LED für die Hintergrundbeleuchtung 
liegt ;).

Danke euch trotzdem für die vielen und zeitnahen Antworten!

von Werner (Gast)


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Karol B. schrieb:
> Ich hoffe mal, dass das auch halbwegs im Bereich der LED für die
> Hintergrundbeleuchtung liegt ;).

Hoffen nützt in diesem Fall nicht wirklich. Du brauchst aus dem 
Datenblatt zu deinem Display die Angabe über den maximal zulässigen 
Strom für die Beleuchtung und kannst dich dann durch Probieren mit ggf. 
eingebautem oder einem genügend großen externen Vorwiderstand (zB. 330Ω) 
und einem regelbaren Netzgerät von unten an die von dir gewünschte 
Maximalhelligkeit herantasten. Dann weißt du deinen Strom und kannst 
entscheiden, ob du den direkt mit einem µC-Pin steuern kannst.

von Joachim .. (joachim_01)


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Meistens isses so, daß da nicht nur eine LED leuchtet sondern mehrere. 
Ich hab hier noch n altes 20x2, das braucht ca 140mA, ein neues blaues 
kommt mit 40mA (beide sind dabei hell beleuchtet) aus. Lies am besten 
was das original(!) Datenblatt an dieser Stelle sagt.

20mA kann man aus nem Port rausziehen, klar, aber muß das sein? Nen 
NPN-Transistor und die Beleuchtung zwischen Plus und Kollektor, und die 
Sache ist erledigt. Nen BCR-135 (0,04EUR bei Reichelt) mit eingebautem 
Vorwiderstand kannste sogar noch auf die Platine des Displays 
schmuggeln. Mittels PWM lässt sich dann das volle Spektrum ausnutzen.

von Cheffe (Gast)


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cyblord ---- schrieb:
> Ich stelle mir allerdings die Frage, wenn du schon Probleme hast, eine
> LED mit Vorwiderstand zu betreiben (und nichts anderes ist ein LCD
> Backlight im Grunde) warum hantierst du dann schon mit LCDs? Das passt
> nicht.
> Tu dir einen gefallen, leg das LCD zur Seite, und fang mit den einfachen
> Dingen an.
>

Moin, absolut demotivierend und unnötig!

Cheffe

von Karol B. (karol_b)


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Werner schrieb:
> Hoffen nützt in diesem Fall nicht wirklich. Du brauchst aus dem
> Datenblatt zu deinem Display die Angabe über den maximal zulässigen
> Strom für die Beleuchtung
Ein solches Datenblatt konnte ich allerdings nicht finden. Insofern 
bleibt mir nur zu hoffen übrig ;).

Joachim ... schrieb:
> Lies am besten was das original(!) Datenblatt an dieser Stelle sagt.
Siehe oben ;).

Joachim ... schrieb:
> 20mA kann man aus nem Port rausziehen, klar, aber muß das sein? Nen
> NPN-Transistor und die Beleuchtung zwischen Plus und Kollektor, und die
> Sache ist erledigt. Nen BCR-135 (0,04EUR bei Reichelt) mit eingebautem
> Vorwiderstand kannste sogar noch auf die Platine des Displays
> schmuggeln. Mittels PWM lässt sich dann das volle Spektrum ausnutzen.
Ich möchte ja jetzt nicht als stur und uneinsichtig gelten, aber was ist 
verkehrt daran die spezifizierten 20 mA zu beanspruchen? In der Realität 
dürften doch noch weitaus höhere Ströme möglich sein. Arduino 
Plattformen geben doch da z.B. 40 mA an, obwohl sie auch auf Atmel AVRs 
setzen.

von Dietmar (Gast)


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Karol B. schrieb:
> Ich möchte ja jetzt nicht als stur und uneinsichtig gelten, aber was ist
> verkehrt daran die spezifizierten 20 mA zu beanspruchen? In der Realität
> dürften doch noch weitaus höhere Ströme möglich sein. Arduino
> Plattformen geben doch da z.B. 40 mA an, obwohl sie auch auf Atmel AVRs
> setzen.

Falsch daran ist im ersten Schritt nichts. Wenn du nur einen Pin mit 
20mA belastest wird das funktionieren. Da aber der gesammte Strom durch 
den Atmel begrenzt ist, ja nach typ ~200mA kann das irgendwann zu 
Problemen führen wenn viele Pins bis an die Grenze belastet werden. 
Daher lohnt es sich immer darüber nachzudenken ob und wie man den Strom 
durch den uC veringern kann.

Fazit: Es wird funktioniren, aber der Transistor ist schon ein Schritt 
weiter gedacht.

20mA vs 40mA: In den Datenblättern stehen beide Angaben. Einmal als 
Dauerstrom (20mA) und einmal als absoluter maximaler Strom (40mA). Es 
ist aber nie günstig den uC-PIN permanent an der Obergrenze zu fahren , 
was eigenlich für alle Bauteile gilt. Stichwort ist hier 
Betriebssicherheit.

Gruß Dietmar

von Dirk W. (switch-on)


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Hi karol_b,


ich besitze auch ein solches LCD (NDM162 von Nanox). Und ich stand auch 
vor dem Problem, technische Daten zur Hintergrundbeleuchtung zu 
erhalten. Da ich im Web nichts fand, hab ich das Teil mal geöffnet. Ich 
hoffte eigentlich auf irgend einen Aufdruck, aber nix da. Zum Vorschein 
kam eine dünne Platine mit 24 LEDs. Davon sind jeweils 12 Stück parallel 
geschaltet und die zwei 12er Gruppen in Reihe. Wenn man einen 
Standardstrom von 20mA annimmt, so kommt man auf 12*20mA = 240mA. Durch 
die Reihenschaltung verdoppelt sich nur die Flussspannung. Die 240mA 
erscheinen mir aber etwas hoch, ich betreibe das Display mit 10 Ohm an 
5V, der Strom liegt bei ca. 100mA. Auf der LED-Platine sind KEINE 
Vorwiderstände, der Anschluss "A" und "K" bedeutet genau das, was man 
bei einer LED erwartet, hier eben zwei in Reihe und das Ganze 12mal 
parallel.

Also, mit 10 Ohm machst Du nichts falsch. Etwas heller wäre schön, aber 
Vorsicht ist hier besser.


Viele Grüße, Dirk

Edit: Auf dem Display steht unten links noch: TW-22 94V-O, verbaut ist 
ein HD44780A00 sowie ein NJU6407CF.

von Purzel H. (hacky)


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Also. Es gibt Anwendungen, das moechte man mit dem Hintergrunddisplay 
eine Halle ausleuchten, und dann laesst man 100mA oder so runter, und 
dann gibt es Anwendungen da moechte man im Halbdunkeln einfach den Text 
ablesen koennen, dann genuegen auch 10-20mA.

von Cyblord -. (cyblord)


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Cheffe schrieb:
> cyblord ---- schrieb:
>> Ich stelle mir allerdings die Frage, wenn du schon Probleme hast, eine
>> LED mit Vorwiderstand zu betreiben (und nichts anderes ist ein LCD
>> Backlight im Grunde) warum hantierst du dann schon mit LCDs? Das passt
>> nicht.
>> Tu dir einen gefallen, leg das LCD zur Seite, und fang mit den einfachen
>> Dingen an.
>>
>
> Moin, absolut demotivierend und unnötig!
>
> Cheffe

Nein, nur die Wahrheit.

von Dirk W. (switch-on)


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Hallo zusammen,

meine Angaben zu den verbauten LEDs im Backlight sollten nur den Zustand 
schildern. Und 10...20mA genügen bei diesem Display im Tagbetrieb 
wirklich nicht, ich habs probiert. Mit 20mA erkennt man gerade noch bei 
Tageslicht, ob es ein- oder ausgeschaltet ist. 10mA, naja, kaum noch zu 
erkennen. So niedrige Ströme eignen sich für die Nacht, ich denke, dafür 
reicht es. Ansonsten sind für dieses Display 100mA völlig ok. Ich habe 
nicht den Eindruck, damit die Halle auszuleuchten. Sicher ist der Wert 
hoch, aber Backlights sind nun mal Stromfresser.

Und wo wir bei technischen Daten sind, hier ist noch etwas: für den 
LCD-Kontrast genügt ein Einstellregler/Trimmpoti von z.B. 10kOhm 
zwischen 5V und GND, der Schleifer geht an VL (Pin3). Ich schreibe das 
nur, weil manche LCDs gern negative Kontrastspannungen haben wollen, das 
nervt dann immer. Da ist dieses hier genügsam.


So, Servus, Dirk

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