Bauplan Schaltplan LCD Modul HD44780 mit Atmel Controller

Displayplatine mit Controller

Für viele kleine Projekte benötigt man eigentlich nicht viel mehr als einen Mikrcontroller sowie eine Anzeige. Also macht es durchaus Sinn, diese beiden Einheiten zusammen auf einer kleinen Platine unterzubringen. Damit erhält man ein flexibel einsetzbares Modul für Steuerungs und Kontrollanwendungen. Ich nutze diese Platine derzeit unter anderem als Anzeigeplatine für einen Geigerzähler, eine einfache Software zur Anzeige von Impulsen pro Minute findet sich hier

Bei diesem Modul habe ich nicht auf die maximal mögliche Ausnutzung von IO Pins und Controllerressourcen geachtet, das Modul sollte hauptsächlich nur das Display ansteuern. Weitere Funktionen könnte ein anderer Controller oder I2C Peripheriebaustein übernehmen, entsprechende Anschlüsse zur Kommunikation mittels USART bzw TWI stehen als Lötanschlüsse im 2.54mm Raster zur Verfgügung.

Um den Controller flexibel einsetzen zu können, wurde noch eine 10Polige ISP Schnittstelle hinzugefügt. Damit lässt es sich direkt mit einem geeigneten Programmiergerät für den jeweiligen Einsatzzweck flashen.

Der Schaltplan beschränkt sich auf das Wesentliche:


Der Schaltplan.

Die Platine ist für 40Polige Atmel Controller im DIP Gehäuse geplant, ich habe sie mit einem Mega16 bestückt, alle pinkompatiblen Typen (Mega32, Mega64) können natürlich ebensogut verwendet werden. Natürlich ist ein Atmel Mega hier schon recht verschwenderisch eingesetzt, es würde wohl auch ein Tiny reichen, aber da ich schon viele Programme für die Mega Controller fertig habe, wurde dieser Typ eingesetzt.

Als Display habe ich ein DIP LCD Modul LCD162-DIP verwendet, es besitzt zwei Reihen Anschlusspins im 2mm Raster. Gekauft habe ich das Display bei Reichelt Elektronik. Die Daten und Steuerleitungen gehen zu Port A des Controllers, angesteuert wird das Display dann im 4Bit Modus. Das Display hat einen HD44780 kompatiblen Controller, und lässt sich problemlos ansteuern.

Als Taktquelle des Controllers dient ein Quarz im HC49 Gehäuse, ich habe hier einen mit 7.3728 MHz verwendet, natürlich kann hier jeder passende Typ verwendet werden. Auch ist natürlich der Betrieb mit dem interen RC Oszillator des Controllers möglich, wenn kein hochgenauer Takt erforderlich ist.


Der Bestückungsplan.

Layout auf Anfrage.

Um das Ganze möglichst kompakt aufbauen zu können, habe ich ein zweiseitiges Layout dafür entworfen, der Controller sitzt auf der Rückseite der Platine, das Display sowie ISP Anschluss und Kontrastpoti sind auf der Vorderseite angebracht.

Das Layout ist so gestaltet, dass es sich mit Hobbymitteln zweiseitig herstellen lässt. Es enthält einige Durchkontaktierungen, diese bestückt man am Geschicktesten zuerst. Ich stecke dazu einfach einen passenden Kupferdraht durch die Bohrung und verlöte von vorne und Hinten. Die Leiterbahnen sind so angeordnet, dass man alle relevanten Lötstellen von oben und von Unten löten kann, damit werden ebenfalls Durchkontaktierungen erzeugt. Den Controller kann man entweder direkt einlöten oder in eine Präzisionsfassung stecken, welche man ebenfalls von Oben und Unten löten kann.

Ganz zum Schluss wird dann das Display eingelötet, es verdeckt dann die Lötstellen des Controllers von Oben. Es empfiehlt sich also vor diesem finalen Schritt unbedingt eine Funktionskontrolle durchzuführen!

Nachdem das Display dann aufgelötet ist, kann das Modul programmiert und verwendet werden. Die Stromversorgung findet dann entweder über den ISP Anschluss, oder die vorhandenen GND/VCC Lötpads statt.


Die Rückseite mit nachträglich angebrachtem Backlight Vorwiderstand.

Bei der ersten Version hatte ich noch keinen Anschluss für das LED Backlight vorgesehen, man sieht auf der Platine oben den nachträglich eingefügten Widerstand. Das aktuelle Layout hat diesen Widerstand bereits integriert.

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