Download Con este adaptador podremos conectar un LCD de caracteres

Con este adaptador podremos conectar un LCD de caracteres desde 1x8 hasta 4x20
con chip HD44780 o compatibles a través de nuestro puerto serie. El adaptador está
programado para emular el funcionamiento de los LCD serie de la marca Matrix
Orbital, por lo que no todos lo programas de control de LCDs nos funcionaran, solo los
que sean compatibles con los LCDs Matrix Orbital. El adaptador incorpora
opcionalmente un receptor de infrarrojos para hacer un control remoto para el PC
controlado por software muy parecido al que realice para mi mod, de hecho usa los
mismos programas para su control y configuración, así que si os decidís por hacer
este control remoto o el que yo realice podéis pasaros por este apartado de mi Web
donde tenéis la guía de configuración de los programas. Entre uno y otro no hay
ventajas importantes ya que seguirás necesitando dos puertos serie independientes
uno para el uso del LCD y otro para el control remoto tanto si lo montas integrado con
el adaptador como si no. Dávio Franke (autor del adaptador) está barajando la opción
de aprender C++ y alterar el código del WinLIRC (programa para gobernar el control
remoto) para permitir el uso del LCD serie y el control remoto a través de un solo
puerto serie.
Esquema
El esquema se puede dividir en tres partes:
- Parte de entrada (MAX232)
- Parte de control (PIC)
- Parte de salida (conexión LCD, transistores para el control de iluminación y
componentes del control de contraste)
Funcionamiento
El integrado MAX232 es un conocido driver para el estándar de comunicaciones serie
RS-232 utilizado principalmente en los ordenadores (Puertos serie o COM). EL
MAX232 se encarga de enviar y recibir los datos del microcontrolador PIC a través de
la conexión RS-232 establecida con nuestro ordenador. El MAX232 solo necesita de
cuatro condensadores (C3, C4, C5 y C6) para su funcionamiento.
El PIC16F627 es un microcontrolador CMOS de 8 bits con arquitectura RISC. Se
puede usar perfectamente el PIC16F627 tanto como el PIC16F628, la única diferencia
es que el 628 tienen el doble de memoria Flash 2048bits) que el 627, esto a la hora del
funcionamiento del adaptador no nos proporciona ninguna mejora, por lo que es
indiferente el uso de uno u otro microcontrolador. Este PIC está programado con el
código creado por Dávio Franke, que se encarga de traducir los datos del LCD
recibidos a través del MAX232 al formato usado para controlar los LCD con chip
HD44780 o compatibles. Además controla el contraste y dos salidas GPOs (General
Purpose Outputs) una de ellas es la encargada del control de la iluminación de nuestro
LCD y la otra (GP1) libre para el uso personalizado que cada uno queramos darle. El
PIC no requiere más que de un cristal oscilador de 1.8432MHz para su
funcionamiento. Gracias a los pocos requerimientos de los dos integrados utilizados,
en cuanto a componentes externos se refiere, el esquema es muy sencillo de realizar y
el montaje final cabe en una pcb de reducidas dimensiones que nos permite ser
colocada detrás de nuestro LCD de 4x20 sin sobresalir.
Los condensadores C1 y C2 junto las resistencias R1 y R2 actúan sobre el control de
contraste de nuestro LCD, este se regula por software a nuestro gusto. Si por un
casual desearíamos controlar manualmente el contraste simplemente deberíamos
soltar la unión de la patilla numero tres del LCD con C1 y R1 y conectar a esa patilla
un potenciómetro multi-vuelta de 10K de valor de la forma que se hace en este
conocido esquema.
R3, R4 y Q1 controlan la activación y desactivación de la iluminación de nuestro LCD.
Esta se controla por software, solo se puede activar o desactivar y no podemos regular
su intensidad. La iluminación permanecerá activa cuando encendamos el adaptador y
el LCD hasta que mediante software indiquemos que queremos desactivarla. La salida
RA3 del PIC a través de R4 controla el transistor encargado de unir R3 a masa para
que se active la iluminación o no. R3 cumple un valor importante desconocido por
muchos usuarios de LCDs, esta resistencia limita el voltaje que se suministra a la
iluminación de nuestro LCD. Muchos usuarios piensan que funciona a 5 voltios cuando
no es así. Para saber el voltaje correcto de funcionamiento nos deberemos dirigir al
datasheet del lcd que vallamos a usar. El LCD de la fotos que yo he usado para
pruebas es un Crystal Fontz de 4x20 modelo CFAH2004-TMI-JP , observando su
datasheet veremos en la última página las especificaciones de la iluminación que lleva
incorporada, vemos que debe ser conectado a 3,5v y tiene un consumo de 60mA a
ese voltaje. Bien, deberemos adecuar R3 a esas especificaciones y para ello
calcularemos su valor adecuado para cada LCD que se utilice. En este caso debería
de usar una resistencia de 25 ohmios (usaremos de 27 ohmios ya que 25 no es un
valor estándar) y que soporte 0.09 vatios. Para calcular dichos valores usaremos las
siguientes formulas:
R3 = ( V de alimentación - V especificado para la iluminación ) / intensidad
consumida por la iluminación = (5v - 3,5v) / 0.06A = 25 ohmios
Potencia soportada por R3 = ( V de alimentación - V especificado para la
iluminación ) * intensidad consumida por la iluminación = 0.09 vatios
Para la mayoría de los casos será suficiente con una R3 de 5.6 ohmios (valor original
del montaje), pero si utilizáis LCD con iluminaciones de colores especiales como es mi
caso deberéis calcular una nueva R3 si no queréis quedaros sin iluminación en poco
tiempo. Si como en el caso del contraste deseamos controlar manualmente la
iluminación simplemente deberíamos soltar la unión de la patilla numero 16 del LCD
con R3 y conectar a esa patilla un potenciómetro multi-vuelta de 100 ohmios de valor
de la forma que se hace en el conocido esquema.
Si usamos un LCD si iluminación no nos preocuparemos por lo anteriormente dicho y
tampoco tendremos que conectar los pines 15 y 16 del LCD.
También puede darse el caso de algún LCD que sus pines de conexión no este en el
orden que se indica en el esquema, para su correcta instalación deberemos recurrir al
datasheet del LCD en cuestión para ver las asignación de los pines por parte del
fabricante e ir conectando Vss con Vss, Vcc con Vcc, etc.
Montaje
LISTA DE COMPONENTES
erencias Cantidad
Valor/Descripción
LCD
1
Modulo LCD con chip HD44780 o compatible
U1
1
Circuito integrado MAX232 también encontrado como DS14C232 o HIP232
U2
1
Microcontrolador PIC16F627 o PIC16F628 , programado con este archivo lcd_pc_s.hex
1
Zócalo de 18 pines para el PIC16F627
1
Zócalo de 16 pines para el MAX232
U3
1
Receptor de infrarrojos IRM8601 (equivalente al TSOP1838, utilizable cualquier receptor de 38KH
Q1, Q2
2
Transistores BC337 o BC338 o equivalente
X1
1
Cristal oscilador de 1.8432MHz
C4, C5, C6
4
Condensadores electrolíticos de 1uF 16V o más
C7
1
Condensador electrolítico de 100uF 10V o más
C1, C2
2
Condensadores de poliéster de 470nF 63V o más
C8
1
Condensador cerámico o de poliéster de 100nF 16V o más
R1, R2
2
Resistencias de carbono de 56 ohmios 1/8W
R3
1
Resistencia de carbono de 5,6 ohmios 1/4W
R4, R5
2
Resistencias de carbono de 3K3 1/8W
DB9F
1 (o 2)
Conector DB9 hembra (con tapa)
Cable de 4 hilos para unir la placa al DB9, cable fino (0.22) para otras uniones, placa de circuito impre
Otros
58 x 36mm con el layout de abajo, herramientas adecuadas, etc.
Diseño de la PCB:
Conexiones:
La opción 1 solo se debe montar si queremos utilizar el control remoto, con esta
opción añadimos el segundo conecto DB9 hembra (puerto serie) necesario para el
funcionamiento del control remoto como ya he comentado anteriormente. Si por el
contrario no queremos utilizar control remoto solo dejaremos las uniones en azul que
unen la placa al conector DB9 hembra, eliminando la unión en verde oscuro. Además
no nos preocuparemos de montar el receptor U3, lo demás se queda intacto y la
programación del PIC es la misma