LCD-Steuerung mit MAX518

[Ingo S. (schicki)]

Hallo Zusammmen,

ich möchte mit einem Microcontroller über den I²C-Bus den Kontrast und 
die Hintergrundbeleuchtung mittels einem MAX518 steuern. Hierzu habe ich 
die beiliegende Schaltung entworfen, und wollte hier nachfragen, ob 
vielleicht jemand mit dem MAX518 mehr Erfahrung hat wie ich.

Würde mich über eine konstruktive Rückmeldung freuen.


Viele Grüße
Ingo

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Du hast nach den DAC des MAX518 Transistoren in Emitterschaltung gebaut, 
das wird so nicht funktionieren, denn die Transistoren werden, sobald 
die Spannung zwischen Basis und Emitter sich den 0.6-0,7 Volt nähert, 
relativ 'ruckartig' anfangen zu leiten, von Linearität keine Rede.
Mein Vorschlag wäre, den Kontrast DAC direkt an das LCD zu schalten 
(evtl. über einen 220R-1k Widerstand), denn der benötigte Strom an 
diesem Pin ist minimal. Die Beleuchtungsregelung ist einfacher und 
energieeffizienter über eine PWM, die du direkt aus dem Kontroller 
generieren kannst. Bei halbem Strom verbrätst du im Moment ja die Hälfte 
der Leistung im Transistor.
Wenn du davon nicht abzubringen bist, mach aus dem Transistor T1 einen 
Emitterfolger (Kollektor direkt an Vcc, Emitter speist die Beleuchtung), 
dann ist das wenigstens proportional zum DAC Ausgang, wenn auch immer ca 
0,7 V niedriger als der DAC Ausgang. T3 kannst du dir dann sparen.

[Wolfgang (Gast)]

Ingo Schick schrieb:
> Würde mich über eine konstruktive Rückmeldung freuen.

Der Lesbarkeit deines Schaltplanes würde es sehr zu gute kommen, wenn 
nicht fast alle Verbindungen über Labels laufen würden.

Tip:
Verwende Busleitungen, damit man sehen kann, wo die Signale hinlaufen.

[Ingo S. (schicki)]

Hallo Matthias,

vielen Dank für Deine Antwort. Ich habe heute über Deine Vorschläge 
nachgedacht, und ich gebe Die Recht. Die Idee mit den Transitoren war 
nicht optimal.

Leider steht mit in dem Fall kein PWM zur Verfügung. Die Pins hierfür 
nutze ich leider schon für etwas anderes daher muss es über den MAX518 
gehen. Ich habe den Entwurf überarbeitet. Kannst Du mal bitte drüber 
schauen, und mir Deine Meinung hierzu mitteilen.

Vielen Dank
Ingo

[Ingo S. (schicki)]

Hallo Wolfgang,

vielen Dank für Deinen Tipp. Den werde ich in der Zukunft 
berücksichtigen.

Grüße
Ingo

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Ingo Schick schrieb:
> Kannst Du mal bitte drüber
> schauen, und mir Deine Meinung hierzu mitteilen.

Der Kontrast mag so gehen, im LM358 sind ja eh 2 Opamps drin, aber die 
Beleuchtung wird beim Überschreiten der Gatethreshold des BS170 nach wie 
vor recht unlinear angehen.
Es muss ein Emiterfolger her, der den Ausgang des DAC zwar im Strom 
verstärkt, aber keine Spannungsverstärkung hat - die kannst du hier 
nicht brauchen. Wenn du jetzt den DAC als PWM missbrauchst, geht das 
zwar, aber das hält den I2C Bus ganz schön auf Trab. Du möchtest ja 
nicht alle paar ms High oder Low auf den DAC schreiben.

[Ingo S. (schicki)]

Hi, das ging ja schnell.

Ich habe aus der Schaltung jetzt einen Emitterfolger gemacht. Ich meine 
dass es jetzt ok ist. Was meinst Du? Mir ist bewusst dass ich den I²C an 
der Stelle sehr stark stresse. Allerdings habe ich an der 
Bestandsschaltung wirklich keine Alternative.

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

T1 darf immer noch kein MOSFet sein, die sind als Spannungsfolger nicht 
geeignet. Nimm einen normalen NPN. Nun solltest du den Spannungsteiler 
am OPAmp nochmal checken. Du telist da den Ausgang des DAC durch ca. 20, 
bei 5 Volt Ausgang liegen am Eingang (und damit auch am Ausgang) des 
OPAmp gerade mal ca. 250mV, das ist viel zu wenig. Wenn deine 
Beleuchtung bei Vcc 100% hell ist, ist z.B. gar kein Spannungsteiler 
nötig. Bedenke auch, das nach einem Emitterfolger der Pegel um ca. 0,6V 
niedriger wird.
Da die Kontrastspannung bei LCDs generell recht niedrig ist, könnte es 
in diesem Zweig gerade so klappen, musst du aber ausprobieren.
Wenn die DAC Ausgänge übrigens so 5mA liefern könnten, kannst du dir den 
ganzen OpAmp sparen. Hab gerade mal geschaut, die Messwerte werden bei 
2,5 mA genommen, das reicht auf jeden Fall für den Kontrast direkt.

[Ingo S. (schicki)]

Hi,

so ich denke jetzt habe ich es so dass es funktionieren müsste. Den OPV 
habe ich mal drin gelassen, und die Widerstandswerte angepasst. Den 
Vorwiederstand für den NPN habe ich mit 330 Ohm gewählt das sollte 
reichen.

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Ingo Schick schrieb:
> Den
> Vorwiederstand für den NPN habe ich mit 330 Ohm gewählt das sollte
> reichen.

Ja, probiers mal, aber rechne damit, an den Spannungsteilern nochmal 
drehen nach einem Bereichs-Check.

[John (Gast)]

Ingo Schick schrieb:
> die Hintergrundbeleuchtung mittels einem MAX518 steuern

Möchtest Du die Beleuchtung nur ein-/ausschalten, oder die Helligkeit 
einstellen?

Der OP für die Beleuchtung in deiner Schaltung (IC3B) hat keine 
Gegenkopplung. So kannst Du die Beleuchtung nur ein-/ausschalten.
Der LM358 hat eine maximale Ausgangsspannung von Vcc-1,5V. Nach dem 
Transistor hast Du noch mal 0,7V weniger. Für die Beleuchtung stehen 
dann nur noch Vcc-2,2V zur Verfügung. Reicht das?

Wenn Du die Helligkeit der Beleuchtung steuern willst, solltest Du den 
Strom steuern.
Wie sind die Daten der LCD-Beleuchtung (Strom, Spannung)? Es könnte 
sein, dass der BC547 im Linearbetrieb etwas zu schwach dafür ist.

Gruß
John

[Ingo S. (schicki)]

Hi Chris,

ich sollte die Helligkeit steuern. Ich überlege gerade ob ich den OP 
gerade komplett heraus nehme. Der DAC bringt 2,5Volt und max. 4mA.

Das Display benötigt max. 5 Volt DC und 60 mA. Wenn ich den den BC547 
über einen 1K Widerstand schalte sollte das eigentlich reichen.

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

John schrieb:
> Der OP für die Beleuchtung in deiner Schaltung (IC3B) hat keine
> Gegenkopplung.

Ach, siehste, das hatte ich auch übersehen.

Ingo Schick schrieb:
> Das Display benötigt max. 5 Volt DC und 60 mA. Wenn ich den den BC547
> über einen 1K Widerstand schalte sollte das eigentlich reichen.

Jo, dicke. Du kannst dabei mit ca. 100-facher Stromverstärkung rechnen, 
da ist noch Luft. Genauso beim Kontrast. Wenn das ein handelsübliches 
Display a la HD44780 ist, fliesst da nur ein Leckstrom in der 
Grössenordnung einiger µA.

[Ingo S. (schicki)]

Vielen Dank an Alle. Ich ändere nun die den Plan ab, und streiche den 
OPV komplett

Ingo