Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 40x4 LCD Backlightspannung


von Markus B. (pspracers)


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Hallo,

Ich bin gerade dabei mir einen Schaltplan zu erstellen um mittels 
µController ein HD44780 kompatibles 4x40 Zeichen Display anzusteuern.
Meine Wahl fiel dabei auf dieses LCD: 
http://www.buydisplay.com/default/40x4-lcd-module-datasheet-commands-arduino-pinout-hd44780-black-on-yg

Wie ich nun allerdings hier gelesen habe: 
http://www.buydisplay.com/download/manual/ERM4004-1_Series_Datasheet.pdf
(Seite 9)
scheint mir unter Power Supply for LCD (VLCD) wohl die 
Hintergrundbeleuchtung gemeint zu sein. Diese sollte negativ sein.
Gibt es den einen passenden IC welcher mir genau diese negative Spannung 
liefert?

Vielen Dank!

LG Markus

von Marc V. (Firma: Vescomp) (logarithmus)


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Markus B. schrieb:
> Gibt es den einen passenden IC welcher mir genau diese negative Spannung
> liefert?

 Das sollte dich nicht interessieren, es wird intern erzeugt.
 Da kommt ein Poti dazwischen - google mal nach LCD-Display.

von Jörg R. (solar77)


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Markus B. schrieb:

> Wie ich nun allerdings hier gelesen habe:
> http://www.buydisplay.com/download/manual/ERM4004-1_Series_Datasheet.pdf
> (Seite 9) scheint mir unter Power Supply for LCD (VLCD) wohl die
> Hintergrundbeleuchtung gemeint zu sein. Diese sollte negativ sein.

Die Kontrastspannung kann negativ sein.

> Gibt es den einen passenden IC welcher mir genau diese negative Spannung
> liefert?

z.B. ICL7660


Hinweis: Das Display hat zwei Controller vom Typ HD44780 bzw. KS0066, 
und damit 2 Enable-Pins.

von Migel C. (migelchen)


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Hallo,

die negative Spannung ist ja nur für den MOSFET-Schalter des Backlights 
notwendig.
Da an der Stelle kein großartiger Strom gezogen werden muss, habe ich 
mir bei eben einem solchen Fall mich des MAX1044 / ICL7660 bedient.

Vielleicht hilft dir das schon. :)


Gruß
Migelchen

von Migel C. (migelchen)


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Jörg R. schrieb:
>> Gibt es den einen passenden IC welcher mir genau diese negative Spannung
>> liefert?
>
> z.B. ICL7660

Aaaah!

Du warst schneller. ;D

von Falk B. (falk)


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Unter normalen Temperaturbedingungen braucht man für diese LCDs keine 
negative Kontrastspannung, nur einen Poti von ca. 10K zwischen VEE und 
GND.

http://www.elm-chan.org/docs/lcd/lcd3v.html

von Joachim B. (jar)


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Die LCD Kontrastspannung interessiert dich nicht
Die LED HG Spannung ist unbestimmt due sollst nur die 75mA nicht 
überschreiten, wo und wie ist frei wählbar Ande und Kathode der HG LED 
sind ja verfügbar.

Mein Vorschlag, an A + anlegen an K - und mit Strombegrenzung ab 20mA 
starten bis die Helligkeit reicht oder die 75mA max erreicht werden.
Dann hast du die LED Spannung und kannst den Vorwiderstand berechnen, 
wenn diese Spannung zufällig um 5V ist wird der Vorwiderstand schon 
eingebaut sein was bei den meisten 5V LCD gilt, aber es gibt auch 
Ausnahmen sonst würde da +VCC oder +5V statt A K stehen.

Wer nicht weiss ob mit Vorwiderstand oder nicht schaut und/oder testet.

von Markus B. (pspracers)


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Vielen Dank für die vielen Antworten! :)
Ich werde dann am Nachmittag den Plan fertigstellen und melde mich hier 
nochmal.
Den ICL7660 brauche ich dann soweit nicht? Da überschneiden sich die 
Antworten leider etwas.

Joachim B. schrieb:
> Mein Vorschlag, an A + anlegen an K - und mit Strombegrenzung ab 20mA
> starten bis die Helligkeit reicht oder die 75mA max erreicht werden.
> Dann hast du die LED Spannung und kannst den Vorwiderstand berechnen,
> wenn diese Spannung zufällig um 5V ist wird der Vorwiderstand schon
> eingebaut sein was bei den meisten 5V LCD gilt, aber es gibt auch
> Ausnahmen sonst würde da +VCC oder +5V statt A K stehen.

Kann ich da nicht auch einfach ein 1k Poti nehmen?

LG Markus

von Jörg R. (solar77)


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Joachim B. schrieb:
> Die LCD Kontrastspannung interessiert dich nicht

Hallo Joachim,

die Kontrastspannung interessiert schon. Das von Falk beschriebene Poti 
sollte schon angebracht werden. Das Display zeigt sonst nichts an, bzw. 
alle Dots "leuchten" auf.

PS: Ich hatte mal Displays mit höherer Ziffernhöhe die eine negative 
Kontrasspannung benötigten.


Markus B. schrieb:
> Kann ich da nicht auch einfach ein 1k Poti nehmen?

Der Vorwiderstand muss über entsprechende Leistung verfügen. Ein 
"normales" Poti raucht Dir ab.

Den ICL benötigst Du vermutlich nicht.

Gruß Jörg

: Bearbeitet durch User
von Marc V. (Firma: Vescomp) (logarithmus)


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Jörg R. schrieb:
> die Kontrastspannung interessiert schon.

 Nein, die interessiert nicht.

> Das von Falk beschriebene Poti

 Das Poti wurde von mir erwähnt, also entweder nur Poti schreiben oder
 alle Antworten zitieren, aber am besten gar nichts schreiben.

> Der Vorwiderstand muss über entsprechende Leistung verfügen. Ein
> "normales" Poti raucht Dir ab.

 Da raucht nichts ab, bei 75mA wird knapp 1/4W erreicht.


 Manoman, diese Arschkriecherei geht mir langsam auf die...

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


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Markus B. schrieb:
> Wie ich nun allerdings hier gelesen habe:
> http://www.buydisplay.com/download/manual/ERM4004-1_Series_Datasheet.pdf
> (Seite 9)
> scheint mir unter Power Supply for LCD (VLCD) wohl die
> Hintergrundbeleuchtung gemeint zu sein.

Nein.

> Diese sollte negativ sein.

Und nochmal: Nein.

Marc V. schrieb:
>> Gibt es den einen passenden IC welcher mir genau diese negative Spannung
>> liefert?
>
>  Das sollte dich nicht interessieren, es wird intern erzeugt.
>  Da kommt ein Poti dazwischen - google mal nach LCD-Display.

Auch falsch.

1. die Hintergrundbeleuchtung wird über Pins 17 und 18 betrieben. Das 
sind einfach ein paar LED in Reihen- oder Parallelschaltung. Angesichts 
der maximal erlaubten 125mA würde ich von 5 parallel geschalteten LED 
ausgehen.

2. die LCD-Treiberspannung an Pin 12 muß in der Tat negativ sein. Der 
Bezugspunkt für diese Spannung ist aber nicht GND, sondern Vcc! Das 
Datenblatt nennt typisch 4,8V. Wenn man das Display also mit Vcc=5V 
betreibt, dann muß man an Vee eine Spannung von 0,2V anlegen. Diese 
Angaben jetzt natürlich alle auf Vss=GND=0V bezogen.

3. nur wenn man das Display mit Vcc=3.3V betreiben will (bzw. generell 
Vcc < 4.8V) dann braucht man an Vee eine negative Spannung. Das Modul 
hat keine Ladungspumpe zur Erzeugung dieser Spannung an Bord. Man kann 
allerdings vermuten, daß es eine Bestückungsvariante gibt, bei der ein 
ICL7660 (oder Äquivalent) bestückt ist und als Spannungsinverter -Vcc an 
Pin 16 bereit stellt. Bei vielen Modulen kann man die entsprechenden 
freien Pads auf der Rückseite der Platine sehen. Bei diesem allerdings 
nicht. Wenn überhaupt, dann sind sie auf der Vorderseite unter dem Glas.

von Marc V. (Firma: Vescomp) (logarithmus)


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Axel S. schrieb:
> Marc V. schrieb:
>>> Gibt es den einen passenden IC welcher mir genau diese negative Spannung
>>> liefert?
>>
>>  Das sollte dich nicht interessieren, es wird intern erzeugt.
>>  Da kommt ein Poti dazwischen - google mal nach LCD-Display.
>
> Auch falsch.

 Nöö, ist schon richtig, aber das der TO VEE nicht richtig einordnen
 kann, sondern von Hintergrundbeleuchtung spricht, ist sein Fehler,
 nicht meins.

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


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Marc V. schrieb:
> Axel S. schrieb:
>> Marc V. schrieb:
>>>> Gibt es den einen passenden IC welcher mir genau diese negative Spannung
>>>> liefert?
>>>
>>>  Das sollte dich nicht interessieren, es wird intern erzeugt.
>>>  Da kommt ein Poti dazwischen - google mal nach LCD-Display.
>>
>> Auch falsch.
>
>  Nöö, ist schon richtig

Dann präzisiere ich. Es ist falsch, wenn du sagst, das Modul würde die 
notwendige Kontrastspannung intern erzeugen. Es tut nichts dergleichen.

Die Konstrastspannung Vee muß von außen angelegt werden. Und zwar in der 
Regel so, daß man ein Poti zwischen Vcc und GND schaltet und am 
Schleifer Vee abgreift. Gern auch mit einem zusätzlichen Festwiderstand 
am Vcc-seitigen Ende des Potis, um den Einstellbereich zu begrenzen.

Daß meistens ein simples Poti von Vee nach GND reicht, hat damit zu tun, 
daß das LCD-Modul aus der Treiberspannung zwischen Vee und Vcc noch 
Zwischenspannungen ableiten muß. Und das tut es üblicherweise mit einem 
Spannungsteiler aus 3..6 Widerständen (je nach LCD Bias) zwischen Vcc 
und Vee. Wenn man die Spannung am unbeschalteten Vee Anschluß hochohmig 
mißt, sieht man deswegen dort Vcc.

Ein Poti von Vee gegen GND bildet nun mit den internen Widerständen den 
Spannungsteiler zur Einstellung von Vee. Aber da man i.d.R. nicht weiß 
wie groß diese internen Widerstände sind, weiß man auch nicht, welchen 
Wert das Poti haben sollte. Deswegen ist diese Baschaltungsvariante 
weniger gebräuchlich.

von Jörg R. (solar77)


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Marc V. schrieb:
> Jörg R. schrieb:
>> die Kontrastspannung interessiert schon.
>
>  Nein, die interessiert nicht.

Doch, die interessiert.


>> Das von Falk beschriebene Poti
>
>  Das Poti wurde von mir erwähnt...

oh, da fühlt sich jemand auf den Schlips getreten?


>  also entweder nur Poti schreiben oder
>  alle Antworten zitieren, aber am besten gar nichts schreiben.

Ich zitiere die Antwort aus der man einen Zusammenhang erkennen kann. Du 
hast zwar ein Poti erwähnt, aber nicht wo es hin soll.
Abgesehen davon zitiere ich was ich will und nicht was Du gerne hättest.


>> Der Vorwiderstand muss über entsprechende Leistung verfügen. Ein
>> "normales" Poti raucht Dir ab.
>
>  Da raucht nichts ab, bei 75mA wird knapp 1/4W erreicht.

Richtig, trotzdem ist ein Poti keine optimale Lösung.


>  Manoman, diese Arschkriecherei geht mir langsam auf die...

Gibt es sonst noch etwas über das Du reden möchtest?

: Bearbeitet durch User
von Joachim B. (jar)


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oh man, viel geschrieben, das meiste wahr aber missverständlich.

Eine -Spannung für den Kontrast musste ich sehr selten anlegen, zu 99% 
reichte ein Poti zwischen VCC und GND um den Kontrast einzustellen!
Der TO fragte nah Hintergrund LED und das hat NICHTS mit der manchmal 
negativen Kontrastspannung zu tun.

Es gibt sogar Displays die erzeugen ihre negative Kontrastspannung 
selber, das meinte ich nur.

Also für die LED Hintergrundbeleuchtung hatte ich Recht, der TO muss 
keine negative Spannung erzeugen, egal wer mir da unrecht bescheinigen 
will oder mir das DB um die Ohren haut.

Sollte eine negative Spannung für eine bessere Kontrasteinstellung nötig 
sein so kann man diese locker per PWM aus einem µC Pin sogar einstellbar 
erzeugen oder per Ladungspumpe mit einigen Gattern oder per ICL, je nach 
belieben.

von Marc V. (Firma: Vescomp) (logarithmus)


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Axel S. schrieb:
> Dann präzisiere ich. Es ist falsch, wenn du sagst, das Modul würde die
> notwendige Kontrastspannung intern erzeugen. Es tut nichts dergleichen.

> daß das LCD-Modul aus der Treiberspannung zwischen Vee und Vcc noch
> Zwischenspannungen ableiten muß.

 Das artet in Korinthenkackerei aus.
 Ob da erzeugt oder abgeleitet wird ist egal, weil ohne angelegte
 Betriebsspannung kann das Modul weder etwas erzeugen noch ableiten.

von Markus B. (pspracers)


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Hallo,

hat sich ja ordentlich was getan gerade :O, es sollte hier kein Streit 
ausbrechen :/

Also meine eigentlich Frage war ob ich an den Pins LED_A und LED_K eine 
negative Spannung einspeisen muss, offenbar war die Zeile im Datenblatt 
allerdings auf den Kontrast bezogen, das habe ich mir so nicht 
herauslesen können.

Anbei wäre mein Schaltplanentwurf, ich denke so kann das alles 
funktionieren.

Vielen Dank für eure Hilfe!
LG Markus

von Jörg R. (solar77)


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Joachim B. schrieb:
> oh man, viel geschrieben, das meiste wahr aber missverständlich.
>
> Eine -Spannung für den Kontrast musste ich sehr selten anlegen, zu 99%
> reichte ein Poti zwischen VCC und GND um den Kontrast einzustellen!

Ja, stimmt. Ich meinte auch nicht das Anlegen einer "externen" Spannung 
sondern das Poti um den Kontrast einzustellen.


Marc V. schrieb:
> Manoman, diese Arschkriecherei geht mir langsam auf die...

Schon wieder Arschkricherei......

von Marc V. (Firma: Vescomp) (logarithmus)


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Jörg R. schrieb:
> Abgesehen davon zitiere ich was ich will und nicht was Du gerne hättest.

 Hast du einen bestimmten Grund, so tief in seinen Arsch zu kriechen
 oder liegt das in deiner Natur ?

>>  Da raucht nichts ab, bei 75mA wird knapp 1/4W erreicht.
>
> Richtig, trotzdem ist ein Poti keine optimale Lösung.

 Wenn du wieder rausgekrochen bist, kannst ihn ja fragen, was denn die
 optimale Lösung wäre.

von Joachim B. (jar)


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Markus B. schrieb:
> Anbei wäre mein Schaltplanentwurf, ich denke so kann das alles
> funktionieren.

sieht gut aus

Tipp hängst du an LED K einen Collector von einem NPN und die Basis per 
1k an einen weiteren PWM vom µC kannst du sogar die LED Helligkeit 
steuern.

https://www.mikrocontroller.net/articles/LED-Fading

sogar linearisiert! in 10% Schritten

: Bearbeitet durch User
von Jörg R. (solar77)


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Marc V. schrieb:
> Jörg R. schrieb:
>> Abgesehen davon zitiere ich was ich will und nicht was Du gerne hättest.
>
>  Hast du einen bestimmten Grund, so tief in seinen Arsch zu kriechen
>  oder liegt das in deiner Natur ?

Hast Du einen Grund so unhöflich zu sein oder hast Du nur einen 
schlechten Tag?


>  Wenn du wieder rausgekrochen bist, kannst ihn ja fragen, was denn die
>  optimale Lösung wäre.

Ich weiß gerade nicht in welche Richtung es weitergeht, es wird aber 
immer dunkler.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Markus B. schrieb:
> scheint mir unter Power Supply for LCD (VLCD) wohl die
> Hintergrundbeleuchtung gemeint zu sein.
Nein. Es ist die Kontrastspannung.
> Diese sollte negativ sein.
Richtig.

Markus B. schrieb:
> Also meine eigentlich Frage war ob ich an den Pins LED_A und LED_K eine
> negative Spannung einspeisen muss
Nein. Das ist eine stinknormale LED-Reihenschaltung, die (laut 
Datenblatt Seite 9) mit einem typischen Konstantstrom ILED von 75mA und 
maximal 125mA betrieben wird. Dabei stellt sich dann eine Uf von ca. 
4,5V .. 5,1V ein.

von Joachim B. (jar)


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Falk B. schrieb:
> Unter normalen Temperaturbedingungen braucht man für diese LCDs keine
> negative Kontrastspannung, nur einen Poti von ca. 10K zwischen VEE und
> GND.

schrieb ich ja

Marc V. schrieb:
> Nein, die interessiert nicht.

bei der Frage der Backlightspannung interessiert sie eben wirklich 
nicht!

Jörg R. schrieb:
> die Kontrastspannung interessiert schon.

nicht bei der Frage vom TO weil die Kontrastspannung nichts mit der 
Hintergrund LED Beleuchtung zu tun hat, andere Baustelle!

von Joachim B. (jar)


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Lothar M. schrieb:
> Nein. Das ist eine stinknormale LED-Reihenschaltung,

oder eine gemischte Reihen- Parallelschaltung

Lothar M. schrieb:
> mit einem typischen Konstantstrom ILED von 75mA und
> maximal 125mA betrieben wird.

und wer nicht blind auf einen verbauten Vorwiderstand vertraut der 
überzeugt sich vorher und legt nicht mal eben Spannung an, manchmal ist 
VCC auch mit Rv einfach nur unangenehm grell und maximaler oder mehr 
Strom tut unnötig den LEDs nicht gut.

von Manfred (Gast)


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Jörg R. schrieb:
> Marc V. schrieb:
>>  Hast du einen bestimmten Grund, so tief in seinen Arsch zu kriechen
>>  oder liegt das in deiner Natur ?
> Hast Du einen Grund so unhöflich zu sein oder hast Du nur einen
> schlechten Tag?
Der Kerl fällt mir quer über diverse Threads auf, immer auf Streit aus 
und gelegentlich bis selten mal sinnvolle Aussagen zur Technik.

Lothar M. schrieb:
> Nein. Das ist eine stinknormale LED-Reihenschaltung, die (laut
> Datenblatt Seite 9) mit einem typischen Konstantstrom ILED von 75mA und
> maximal 125mA betrieben wird. Dabei stellt sich dann eine Uf von ca.
> 4,5V .. 5,1V ein.
Verwechselst Du nicht im Datenblatt zwei Werte? 5V Uf wäre für den 
Betrieb an 5 Volt extrem ungeschickt.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Manfred schrieb:
> 5V Uf wäre für den Betrieb an 5 Volt extrem ungeschickt.
Richtig. Die LED wird nämlich nicht mit Spannung sondern mit Strom 
betrieben. Insofern muss da eigentlich ein StepUp Stromregler her. Oder 
ein StepDown...

Wer an sein Glück glaubt, der probiert es einfach mal direkt an 5V.

von Manfred (Gast)


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Lothar M. schrieb:
> Manfred schrieb:
>> 5V Uf wäre für den Betrieb an 5 Volt extrem ungeschickt.
> Richtig. Die LED wird nämlich nicht mit Spannung sondern mit Strom
> betrieben. Insofern muss da eigentlich ein StepUp Stromregler her. Oder
> ein StepDown...
> Wer an sein Glück glaubt, der probiert es einfach mal direkt an 5V.
Die Betriebsbedingungen von LEDs sind mir vertraut :-)

Schaue noch mal auf den Screenshot aus Seite 9, ich sehe dort 4,5-5,1V 
für LCD, aber keine Spannung zur LED.

von Michael W. (Gast)


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Ich habe dieser Tage 3 meiner Keyboards (Korg M1, M1R & Yamaha DX7IID) 
auf 'Cool Blue' umgebaut - ebenfalls mit LC-Displays von BuyDisplay - 
ERM4002SBS-1 : 2x40 Zeichen, White on Blue, HD44780-kompatibel, 
5V-Version. Die Hintergrundbeleuchtung der originalen Displays wurde bei 
allen mit 5V über einen Vorwiderstand versorgt. Bei allen Umbauten habe 
ich jeweils den auf den entsprechenden Boards der Synths vorhandenen 
Vorwiderstand auf 50 Ohm abgeändert (2x 100 Ohm parallel, hatte grade 
nix besseres zur Hand ;-) ) - und funzt ganz prächtig - nicht zu hell, 
nicht zu dunkel...

Diese Spannung habe ich an den separaten Punkten A und K eingespeist - 
also nicht mit über das 'Datenkabel', sondern die Anschlüsse auf der 
gegenüberliegenden Seite benutzt... alles Sahne.

von Markus B. (pspracers)


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Perfekt! Vielen Dank, dann werd ich mich auch erstmal an den 50ohm 
orientieren :)
Oder vielleicht wirds noch die PWM Variante
Lg Markus

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