RN-LCD Adapter für Standard LCD

LCD an Mikrocontroller anschliessen

Eine praktische Adapter Platine zum einfachen anschließen von Standard LCD´s an gängige Controllerboards . Der Nachteil der meisten LCD´s ist, das diese nur eine breite Anschlussleiste besitzen. Passende Stecker sind dafür gewöhnlich nicht zu bekommen. Dies erschwerte bisher die Verwendung erheblich, da immer wieder die Kabel von Hand angelötet werden mussten. Damit macht nun dieser Adapter Schluss.

In die speziell gefertigte Platine kann das LCD einfach in Fassungen eingesteckt und mit einem herkömmlichen 10 pol oder auch 16 pol Flachbandkabel mit Wannenstecker an ein Controllerboard wie z.B. RN-Control oder ein Arduino Board angeschlossen werden.

Sowohl der 10 und 16 polige Stecker, die sich versteckt auf der Rückseite befinden, halten sich an die RN-Definition, ein zusätzliches Kabel oder zusätzliche Spannung ist somit nicht notwendig. Das LCD kann wahlweise im 4 oder 8 Bit Mode angesteuert werden.
Auch ein Kontrastregler und passende Vorwiderstände für die Beleuchtung sind natürlich gleich auf der Platine. Ein weiterer Pluspunkt ist ein Transistor, welcher erlaubt über das Standard Kabel die Beleuchtung per Software abzuschalten.
Da die Platine nur 32×62 mm groß ist, verschwindet diese meist unsichtbar hinter dem LCD. Die Befestigungspunkte des LCD werden in der Regel nicht behindert, so das das LCD weiterhin bequem auch in Gehäuse etc. integriert werden kann.

Vorteile des LCD-Adapter auf einen Blick

  • Standard LCD´s können einfach ohne löten eingesteckt werden (wahlweise aber auch löten möglich)
  • Der notwendige Kontrastregler ist bereits auf der Platine
  • Transistor für abschaltbare Beleuchtung auf der Platine
  • Notwendige Vorwiderstände für verschiedenste LCD´s gestatten verschiedene Beleuchtungsstärken
  • Einfacher Anschluß über den 10 poligen RN-Daten Wannenstecker (bei nahezu jedem RN-ControllerBoard vorhanden (z.B. RN-Control, RN-Mega128Funk, RN-Mega8, RN-MiniControl usw.)
  • Wahlweise auch über 16 pol Standard-Stecker anschließbar (4 und 8 Bit Mode)
  • Schmale Platine, oft kleiner als die LCD´s selbst (nur ca. 32x62mm)
  • Alle Anschlüsse, Regler und Jumper auf der Rückseite erreichbar
  • Eagle Dateien für Platine frei zum Download

 

LCD an Mikrocontroller anschliessen

LCD mittels Adapter an RN-Control

 

Aufbau und Anwendung des LCD-Adapters

Aufbau

Der Aufbau der Schaltung ist durch die vorgefertigte Platine und extrem wenigen Bauteile wirklich kinderleicht.
Trotzdem ein paar Hinweise:

  1. Vergessen Sie nicht das das LCD bzw. die dafür notwendigen 20 pol Sockel von der Unterseite (nicht beschriftete Platinenseite) eingesteckt und von der beschrifteten Seite gelötet werden. Das ganze können Sie auch sehr schön im Bild erkennen.LCD an Mikrocontroller anschliessen
  2. Beim einstecken des LCD´s beachten Sie das Sie dieses richtig herum einstecken. Auf der Bestückungsseite ist genau erkennbar wo PIN 1 bei der Buchsenleiste ist. Gewöhnlich ist das auch bei allen LCD´s beschriftet. Stecken Sie also immer Pin 1 auf Pin 1.
    Die meisten LCD´s haben nur 14 oder 16 Kontakte, so das Pin 17 bis 20 unbenutzt bleiben, siehe Bild.
  3. Die Beleuchtung der LCD`s benötigt je nach LCD unterschiedlich viel Strom, daher können über die Jumper 1 bis 4 verschiedene Vorwiderstände gewählt oder auch parallelgeschaltet werden. Wenn man nicht siche rist, sollte man mit der schwächsten Beleuchtung anfangen, also anfangs nur den Jumper 4 einstecken. Wenn das Licht zu dunkel ist, kann man den Jumper 3 hinzunehmen. Ist es immer noch zu dunkel dann alle Jumper raus und nur Jumper 2 einstecken. Vorsicht nicht zu viel Strom der Beleuchtung geben, die Stellung Jumper 1 vertragen nicht alle LCD´s ! Näheres dazu bei der Auflistung der Belegungen..

Das war‘ s schon. Das man die Platine mit einem normalen Lötkolben, ca. 15 bis 30 Watt lötet und nicht mit einem Dachrinnenlötkolben, das versteht sich sicher von selbst.

 

Beschreibung der Anschlüsse und Jumper

LCD4POL

Der 10 polige LCD Anschluß nach RN-Definition

Über einen Wannenstecker werden gemäß der Roboternetz-Definition 8 I/O Portleitungen als auch GND und +5V bereitgestellt.
Die genaue Belegung sieht wie folgt aus:

Pin 1 LCD DB7
Pin 2 LCD DB6
Pin 3 LCD DB5
Pin 4 LCD DB4
Pin 5 Licht ein/aus per Port (da EN2 hier nicht benötigt wird)
Pin 6 LCD EN
Pin 7 LCD R/W
Pin 8 LCD RS
Pin 9 GND LCD GND und Licht Kathode
Pin 10 +5V LCD VCC und Licht Anode

LCD16POL

Der 16 polige LCD Anschluß nach RN-Definition

Soll ein LCD nicht im 4 Bit sondern im 8 Bit Modus betrieben werden, so empfiehlt sich dieser 16 polige Standardstecker. Allerdings wird heute oft der 10 polige (zuvor beschrieben) bevorzugt

Die genaue Belegung sieht wie folgt aus:

Pin 1 GND
Pin 2 5V
Pin 3 Unbelegt da Kontrast auf der Platine geregelt wird
Pin 4 RS (CS)
Pin 5 R/W
Pin 6 Enable (1)
Pin 7 DB0 (SOD)
Pin 8 DB1
Pin 9 DB2
Pin 10 DB3
Pin 11 DB4
Pin 12 DB5
Pin 13 DB6
Pin 14 DB7,MSB
Pin 15 Beleuchtung + (wird nicht direkt genutzt, sondern schaltet einen FET-Transistor für die Beleuchtung. Hat den Vorteil das man hier wahlweise Spannung oder auch einen Port anschließen kann
Pin 16 Unbelegt, da GND von Pin 1 genutzt wird

JP4

Verschiedene Konfigurationen über bis zu 10 Jumper

Licht

Pin 1 Vorwiderstand Licht 8 Ohm aktivieren
Pin 2 Vorwiderstand Licht 27 Ohm aktivieren
Pin 3 Vorwiderstand Licht 100 Ohm aktivieren
Pin 4 Vorwiderstand Licht 100 Ohm aktivieren
Pin 5 Nicht belegt
Pin 6 Nicht belegt
Pin 7 DB3 LCD (kann durch Jumper mit Masse verbunden werden)
Pin 8 DB2 LCD (kann durch Jumper mit Masse verbunden werden)
Pin 9 DB1 LCD (kann durch Jumper mit Masse verbunden werden)
Pin 10 DB0 LCD (kann durch Jumper mit Masse verbunden werden)

Die Jumper 1 bis 4 regeln die Leuchtstärke des LCD´s.

Durch das kombinieren mehrerer Jumper werden die Widerstände parallel geschaltet. Wird beispielsweise Jumper 3 und 4 gesteckt,, so ergibt dies einen Vorwiderstand von 50 Ohm. Je größer ein LCD ist, desto niedriger muss meist der Vorwiederstand sein. In der Regel ist der passende in der Dokumentation/Datenblatt des LCD’s angegeben. Wird nur der Strom angegeben, so können Sie den Widerstand mit der Formel: R=5V / Strom auch berechnen.
Kombinieren Sie die Jumper dann so, das der tatsächliche Wert möglichst nahe über dem errechneten liegt. In vielen Fällen liegt man mit dem Jumper 2 (27 Ohm) richtig!

R9

Kontrast

Nach der ersten Inbetriebnahme muss an diesem Regler der Kontrast eingestellt werden. Ohne eingestelltem Kontrast kann es sein da sman entwede rgarnix sieht, oder aber nur schwarze Vierecke. Der Spindeltrimmer erlaubt eine ganz exakte Einstellung mit einem kleinen Schraubendreher.

LCD

20 polige Buchsenleiste für LCD Verbindung
In diese Buchsenleiste wird ihr LCD gesteckt. Je nach LCD reichen die ersten 14 oder 16 Kontakte, die letzten 4 sind nicht belegt. Die Belegung ist genormt und stimmt bei den meisten LCD´s überein:

Pin 1 GND
Pin 2 VSS (+5V)
Pin 3 VO (Kontrast)
Pin 4 RS
Pin 5 RW
Pin 6 Enable
Pin 7 DB0
Pin 8 DB1
Pin 9 DB2
Pin 10 DB3
Pin 11 DB4
Pin 12 DB5
Pin 13 DB6
Pin 14 DB7
Pin 15 LED Anode
Pin 16 Led Kathode

 

Beispielprogramm für RN-Control

Das Beispielprogramm demonstriert wie ein Standard LCD 4×20 Zeichen mit Bascom und Adapter angesteuert wird. Wir verwenden hier ein normales kompaktes LCD! Das Programm dürfte sich von selbst erklären, jeder Tastendruck wird auf dem LCD protokolliert. Taste 5 schaltet zudem die Beleuchtung ein und aus.

LCD an Mikrocontroller anschliessen

LCD mittels Adapter an RN-Control

'###################################################
'Ein Standard-LCD 4x20 Zeichen mit dem
'RN-LCDStandardAdapter an Port B
'von RN-Control angeschlossen
'rnlcdadapterstdtest.bas
'
'Autor: Frank
'Verwendet wurden: RN-Control & RN-LCDAdapter (www.mikrocontroller-elektronik.de/)
'Weitere Beispiele sind im Roboternetz gerne willkommen!
'##############################################################

$programmer = 12 'MCS USB (Zeile weglassen wenn anderer Programmer)

' -------------- RN-Control übliche _____________________
Declare Function Tastenabfrage() As Byte
$regfile = "m32def.dat"
$framesize = 32
$swstack = 32
$hwstack = 64
$crystal = 16000000 'Quarzfrequenz
$baud = 9600
Config Scl = Portc.0 'Ports fuer IIC-Bus
Config Sda = Portc.1
Config Adc = Single , Prescaler = Auto 'Für Tastenabfrage und Spannungsmessung
Config Pina.7 = Input 'Für Tastenabfrage
Porta.7 = 1 'Pullup Widerstand ein
Dim Taste As Byte
Dim Ton As Integer

I2cinit
Start Adc
Sound Portd.7 , 400 , 450 'BEEP
Sound Portd.7 , 400 , 250 'BEEP
Sound Portd.7 , 400 , 450 'BEEP

Print
Print "**** RN-CONTROL V1.4 *****"
Print "Demoprogramm um Zusatzboard RN-LCDAdapter zu demonstrieren"
Print

' -------------- Ende RN-Control übliche _____________________

Config Pinb.4 = Output 'Spannung an LCD aktivieren
Lcdpower Alias Portb.4
Config Pinb.6 = Output
Lcd_rw Alias Portb.6
Lcd_rw = 0
Lcdpower = 1
Wait 1

Config Lcd = 20 * 4 , Chipset = Ks077
Config Lcdpin = Pin , Db4 = Portb.3 , Db5 = Portb.2 , Db6 = Portb.1 , Db7 = Portb.0 , E = Portb.5 , Rs = Portb.7
Config Lcdbus = 4

Initlcd
Cls
Locate 1 , 1 'Cursor auf 1 Zeile, 1 Spalte
Lcd "RN-LCDADAPTER"
Locate 2 , 1
Lcd "an RN-Control"
Locate 3 , 1
Lcd "beides Bausaetze von"
Locate 4 , 1
Lcd "mikrocontroller-elektronik.de"

Do
 Taste = Tastenabfrage()
 If Taste <> 0 Then
 Select Case Taste

 Case 1:
 Cls
 Locate 1 , 1
 Lcd "Gedrueckt wurde nun:"
 Locate 2 , 1
 Lcd "Taste 1"

 Case 2
 Cls
 Locate 1 , 1
 Lcd "Gedrueckt wurde nun:"
 Locate 2 , 1
 Lcd "Taste 2"

 Case 3
 Cls
 Locate 1 , 1
 Lcd "Gedrueckt wurde nun:"
 Locate 2 , 1
 Lcd "Taste 3"

 Case 4
 Cls
 Locate 1 , 1
 Lcd "Gedrueckt wurde nun:"
 Locate 2 , 1
 Lcd "Taste 4"

 Case 5
 Cls
 Locate 1 , 1
 Lcd "Licht wird umgeschaltet"
 Toggle Lcdpower

 End Select

 Sound Portd.7 , 400 , 500 'BEEP
 End If
 Waitms 100

Loop

End

' Diese Unterfunktion fragt die Tastatur am analogen Port ab
' Sollte beim betätigen einer Taste kein Quittungston kommen, dann
' muss die die Tastenabfrage (Select Case Anweisung in Funktion )
' an ihr Board angepasst werden. Widerstandstoleranzen sorgen in
' Einzelfällen manchmal dafür das die Werte etwas anders ausfallen
' Am besten dann den WS wert mit Print für jede Taste ausgeben lassen

Function Tastenabfrage() As Byte
Local Ws As Word

 Tastenabfrage = 0
 Ton = 600
 Ws = Getadc(7)
' Print "ws= " ; Ws
 If Ws < 1010 Then
 Select Case Ws
 Case 400 To 455
 Tastenabfrage = 1
 Ton = 550
 Case 335 To 380
 Tastenabfrage = 2
 Ton = 500
 Case 250 To 305
 Tastenabfrage = 3
 Ton = 450
 Case 180 To 220
 Tastenabfrage = 4
 Ton = 400
 Case 100 To 130
 Tastenabfrage = 5
 Ton = 350
 End Select
 Sound Portd.7 , 400 , Ton 'BEEP
 End If

End Function

 

Bestückungsplan

(Vergrößerte Darstellung – Originalgröße wäre nur ca. 3,2 x 6,2 cm)

Bestückungsplan Schaltplan LCD an Mikrocontroller anschliessen

Bestückungsplan

Schaltplan vom LCD Adapter

Schaltplan LCD an Mikrocontroller anschliessen

Schaltplan

Bauteile Bestückungsliste / Bestellliste

Platinenbezeichnung    Beschreibung                         Bestellnummer/Bezugsquelle

C1                     Keramik Kondensator 100n             Bezugsquelle Reichelt*
C2                     Elko 470uF 6,3V                      Bezugsquelle Reichelt*

JP4                    Stiftleiste 2x10 polig               Bezugsquelle Reichelt*
LCD                    Buchsenleiste 20 polig 2,54 Raster   Bezugsquelle Reichelt*
LCD4POL                Wannenbuchse 10 polig                Bezugsquelle Reichelt*
LCD16POL               Wannenbuchse 16 polig                Bezugsquelle Reichelt*
R1                     Widerstand 8,2 Ohm ¼ Watt            Bezugsquelle Conrad*
R2                     Widerstand 27 Ohm ¼ Watt             Bezugsquelle Conrad*
R3                     Widerstand 100 Ohm ¼ Watt            Bezugsquelle Conrad*
R4                     Widerstand 100 Ohm ¼ Watt            Bezugsquelle Conrad*
R5                     Widerstand 10 kOhm ¼ Watt            Bezugsquelle Conrad*
R9                     Spindeltrimmer 10k                   Bezugsquelle Reichelt*
T1                     MOS FET BS170                        Bezugsquelle Reichelt*

Weiterhin notwendig:

5 Stück   Jumper                                            Bezugsquelle Reichelt*
2 Stück   Wannenstecker                                     Bezugsquelle Reichelt*
1 Stück   Flachkabel                                        Bezugsquelle Reichelt*
4 Stück   Abstandsbolzen zur Befestigung                    Bezugsquelle Reichelt*

und natürlich passendes LCD  z.B. von Reichelt*

Alle Angaben ohne Gewähr

Downloads

  Eagle-Dateien (ZIP)

Empfohlene Leiterplatten Hersteller

RN_LCD-Adapter_platine400

 

Weblinks zum Thema

Weitere Bezugsquellen

Andere interessante Adapter und LCD´s

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Weitere Hinweise

Vor dem Aufbau bitte nachfolgende Hinweise lesen:

Das Projekt unterliegt einer CC-Lizenz - Lizenzhinweis (zum Aufklappen anklicken)

Um ihnen weitgehende Möglichkeiten zum Nutzen der Schaltung einzuräumen, wurde dieses Projekt jetzt unter die CC-Lizenz gestellt. Sie haben So die Möglichkeit die Schaltung beliebig zu verändern oder weiterzugeben. Lediglich die kommerzielle Weitergaben ist nur mit Genehmigung möglich! Genauere Hinweise finden Sie im Lizenztext.

Bei einer Veröffentlichung oder Weitergabe ist nachfolgender Text sichtbar zu übernehmen:


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Projekt (Schaltung & Projektdateien) von Frank ist lizenziert unter einer Creative Commons Namensnennung - Nicht-kommerziell - Weitergabe unter gleichen Bedingungen 4.0 International Lizenz.
Über diese Lizenz hinausgehende Erlaubnisse können Sie unter http://www.mikrocontroller-elektronik.de/ erhalten.

Lizenziert wurde das Projekt von: 
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Achtung: Es kann keinerlei Garantie für die Fehlerfreiheit der Schaltung oder anderer Projektdateien übernommen werden! Der Nachbau und Betrieb geschieht auf eigene Gefahr! Jegliche Haftung für Schäden oder Verletzungen wird ausgeschlossen! Schadensersatzansprüche, gleich aus welchem Rechtsgrund, sind ausgeschlossen.

Sicherheitshinweise und Haftungsausschluss (zum Aufklappen anklicken)

Dieses Projekt dient vornehmlich für Lehrzwecke und zum Experimentieren. Für den Aufbau sollten ausreichend Elektronik Grundkenntnisse und Kenntnisse bezüglich der Sicherheit (Experimentieren mit Strom und Handhabung gängiger Werkzeuge wie Lötkolben etc.) vorhanden sein. Unter dem Menüpunkt Buchvorstellungen als auch auf der Seite RN-Wissen.de empfehle ich diesbezüglich noch interessante Literatur mit der man sich dies erarbeiten kann. Für Fragen bezüglich Elektronik und Mikrocontroller empfehle ich das Forum: Roboternetz.de

Sicherheitshinweise und Haftungsausschluss
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