Zasilanie 5V modułu LCD napięciem 3V

Moduł znakowego wyświetlacza LCD jest chętnie stosowany w urządzeniach. O jego zaletach nikogo nie trzeba przekonywać. Standardowym kontrolerem modułu LCD jest układ HD44780 lub jego odpowiednik. Układ ten może być zasilany napięciem 3V lub 3,3V, lecz ze względu na wymaganą wielkość napięcia polaryzującego ciekłe kryształy, moduł wyświetlacza nie będzie w stanie pokazać czytelnych znaków. Dlatego też zwykle takie wyświetlacze są zasilane napięciem +5V. Zwykle w takiej sytuacji albo z tego napięcia zasila się cały układ, albo buduje translator poziomów napięć pomiędzy LCD, a systemem mikroprocesorowym oraz zasilacz podający dwa napięcia zasilania. Czy można w jakiś inny, prostszy sposób zapewnić poprawne warunki współpracy? Skoro HD44780 pracuje poprawnie już przy 3 V...
Wykonanie ekranu LCD w taki sposób, aby umożliwić dostęp do każdego piksela na ekranie wymagałoby ogromnej liczby wyprowadzeń. Z tego też powodu stosuje się multipleksowanie, a napięcie multipleksujące ma kształt schodkowy. Zwykle na płytce modułu LCD umieszcza się sieć rezystorów, która służy do jego wypracowania. Na rysunku 1 pokazano uproszczony schemat połączeń w obrębie modułu wyświetlacza. Napięcie Vop służy do regulacji kontrastu. Różnica potencjałów pomiędzy Vdd a Vop zwykle wynosi 4...4,5 V i zależy od szeregu różnych czynników, jak np. liczby wierszy i kolumn, typu LCD (TN lub STN) i wreszcie od temperatury otoczenia. Gdy różnica potencjałów jest obniżana, to symbole na wyświetlaczu stają się coraz jaśniejsze, aż wreszcie całkowicie przeźroczyste. Jak łatwo zauważyć, przy napięciu zasilającym Vdd=3 V różnica potencjałów pomiędzy Vdd a Vop jest bardzo mała, jednak nic nie stoi na przeszkodzie, aby w celu jej powiększenia podać na doprowadzenie Vop napięcie ujemne, równe np. -2 V. W tym celu można zbudować prostą przetwornicę z pompą ładunku, chociażby taką, jak na rysunku 2, zbudowaną z 3 bramek NOT, kondensatorów i diod. Niemniej to tylko jedna z propozycji. Jeśli w systemie jest wolny generator PWM, to również świetnie nada się on do tej roli. Dodatkowo umożliwi to aplikacji kontrolowanie napięcia regulującego kontrast. Obciążenie takiego generatora jest praktycznie żadne. Opisywane wyżej rozwiązanie pracuje poprawnie z HD44780U (literka na obudowie układu scalonego). Starsza wersja układu HD44780S nie będzie pracować, ponieważ musi być zasilana napięciem 5V. Nie możemy też gwarantować poprawności pracy rozwiązania ze wszystkim odpowiednikami HD44780 pochodzącymi od innych producentów.

Rysunek 1. Uproszczony schemat połączeń w obrębie modułu wyświetlacza

Rysunek 2. Schemat prostej przetwornicy napięcia

 

http://www.tomaszbogusz.blox.pl/

Dodaj nowy komentarz

Zawartość pola nie będzie udostępniana publicznie.