LCD 16x2: circuito para ajustar la retroiluminación del LCD mediante una señal PWM

Estoy probando un lcd 16x2 con msp430g2553. Estoy controlando la luz de fondo por señal PWM. Estoy usando el P2.4 como salida generando una señal PWM. He conectado el ánodo directamente al pin P2.4 del microcontrolador y el cátodo directamente a GND. En la hoja de datos, ( msp430g2553 en la página 24) especifica que la salida máxima es de 6 mA y, por otro lado, en la hoja de datos de LCD, Hoja de datos de LCD , en la página 32, el consumo típico es de 32 mA. Entonces... ¿Por qué funciona si solo puedes drenar 6 mA? ¿Sería más correcto poner un transistor como se muestra en este circuito?

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

¿Cuál debe ser el valor de R1? (El voltaje de la batería varía de 4.2 a 3.3V) No puedo encontrar esa información en la hoja de datos del LCD, seguramente porque no sé qué parámetros tengo que analizar.

Los 6 mA son una condición de prueba para la caída de voltaje especificada; los gráficos de la página siguiente muestran que puede absorber más corriente, a costa de perder voltaje.
@CL - Gracias, tienes razón, no lo había visto. De todos modos, me sorprende que funcione porque el voltaje debería caer muy por debajo de los 3V y, por lo tanto, no debería encender la luz de fondo de la pantalla LCD.

Respuestas (1)

La forma correcta de conectar la luz de fondo es la que muestra con el MOSFET. El IRLML2502 N-FET puede estar sobrellenado en la categoría de clasificación de corriente máxima, pero aún se encuentra en una bonita caja pequeña de estilo SMT y debería funcionar muy bien para esta aplicación con una señal de conducción lógica de una MCU con una oscilación de 3,3 V a GND.

Seleccione el valor R1 para limitar la corriente total a la luz de fondo de la pantalla LCD a alrededor de 30 mA a 35 mA cuando la luz de fondo está continuamente encendida. Luego, el ciclo de trabajo variable de la señal PWM puede reducir la corriente promedio a un valor más bajo. Si no tiene datos sobre la caída de voltaje directo de la luz de fondo de A a K, puede intentar conectar la luz de fondo a un suministro de banco variable y una resistencia en serie. Puede aumentar lentamente el voltaje mientras mide el voltaje de A a K para ver dónde se nivela a medida que el voltaje de suministro continúa aumentando.

Para calcular el valor de R1, resta el voltaje Ak del voltaje de la batería de 3,6 V y luego lo divide por la corriente del LED de 0,035 A. Esto le dará el valor en ohmios para la resistencia en serie.

La razón por la que la luz de fondo parecía funcionar cuando la conectó directamente a P2.4 fue que el pin del puerto pudo generar algo de corriente a la luz de fondo y los LED pudieron encenderse. Pero tenga en cuenta que esto probablemente fue sobre estresar ese pin de puerto más allá de sus clasificaciones máximas. Es por eso que se recomienda encarecidamente el circuito controlador MOSFET. Una vez que haya conectado el PWM de manera que la corriente de la retroiluminación pueda estar al máximo en un ciclo de trabajo cercano al 100 %, notará que el brillo general de la retroiluminación no será en absoluto lineal con el ciclo de trabajo del PWM.

Una adición: podría considerar conducir el MOSFET con un circuito transitor. De esta manera, puede estar seguro de que enciende "totalmente" el MOSFET utilizando la fuente de alimentación en lugar del voltaje del pin del microcontrolador para aumentar el voltaje de la puerta. Esto le permite usar un voltaje más bajo y seguir siendo capaz de controlar el MOSFET.
@Weaverworm: en el caso del OP que usa el IRLML2502 N-FET, no es necesario usar un segundo transistor para controlar la GATE. Esta parte en particular está especificada para dar un Rds (ENCENDIDO) de un máximo de 0,080 ohmios con un Vgs de 2,5 V y un Id de 3,6 A. Como dije en mi respuesta, el FET es en realidad un poco excesivo para esta aplicación, pero funcionará bien. Con el nivel leve de corriente de retroiluminación que el OP ha mencionado, incluso podrían usar directamente un NPN de menor costo como un 2N2904 en lugar del FET. ¡Pero este es un MOSFET de nivel lógico de paquete pequeño bastante agradable!
@MichaelKaras: gracias por su respuesta completa. Por fin he podido ver el voltaje directo. A partir de 2,5V se puede empezar a apreciar que los LED se iluminan. El voltaje de la fuente y el AK crecen de manera similar hasta 2.7-2.8V. A partir de entonces, el brillo de los LED ya es muy fuerte y el valor del voltaje de la fuente se separa (crece mucho más rápido) que el voltaje AK. Con estos valores de tensión medidos. Con una batería de 3,6 V y tomando 2,75 V como voltaje AK, debería funcionar una resistencia de 27 ohmios. ¿Es correcto? Creo que es un valor muy bajo. Gracias de nuevo.
@FranMartin: debe seleccionar la resistencia en serie para limitar la corriente en los LED de retroiluminación. Probablemente debería estar pensando en términos de corriente máxima permitida y considerando el voltaje de fuente máximo y el Vf mínimo para los LED. La fórmula se convierte en Rseries = (VsourceMax - VfLEDmin)/ImaxLED.
LCD 16x2: circuito para ajustar la retroiluminación del LCD mediante una señal PWM
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