LCDモジュール電池駆動アイデア　　　　　                           nobcha(c)2011

１.初めに

　単三ニッケル水素電池２本で動かすＰＩＣ回路にこだわってます。ストロベリーリナックスのi2c接続ＬＣＤが2.7Ｖまで対応なので、何とか使えると思ってやってきましたが、ニッケル水素電池が２本で大体2.6Ｖなので、ちょっと足りず、輝度が取れません。

　ここで、色々とＷＥＢを見ていたら、通常のＳＣ1602型液晶でもマイナス電圧を用意すれば、2.5Ｖでも表示が出るというそうなんです。これはいいこと聞きました。ＴＣ4040ＢはＣＭＯＳなので3Ｖ動作ができますから、2.6Ｖでも何とかいけると期待してます。

２.ＷＥＢでの情報

　次の情報を参考に、i2c接続に負けない２線式接続であるＴＣ4040Ｂ接続でバッテリー駆動ＬＣＤ回路をやってみます。

　ＬＣＤモジュールの中は右図のようになっているようです。日立のアプリケーションノートが何故かパデュー大のＷＥＢからダウンロードできました。ＬＣＤの中味が図４で、マイナス電源とのつなぎは図２（ＶｓｓとVeeはつながっていると思う）になると推定します。

https://engineering.purdue.edu/ece477/Webs/S06-Grp03/datasheets/AN-031.pdf

　

　　

３.ＰＩＣクロックでマイナス電圧発生

　ＳＣ1602などの液晶モジュールに内蔵されている日立製制御ＬＳＩであるＨＤ44780はＶｄｄとＶｏ間の電圧３〜５ＶでＬＣＤの濃度を決めるようです。一方ＬＳＩはＣＭＯＳで3Ｖでも動作するので、Ｖｏをマイナス側に引っ張ると、Ｖｄｄにはバッテリー電圧２．６Ｖ、ぐらいでも動作可能なようです。

　早速実験を始めますが、負電圧をどうして発生するかというと、ＰＩＣのクロックを使ってチャージポンプ方式（ここではダイオード倍圧整流）で発生させます。回路図は次のようになります。

　この方式だとＶｄｄの反対電圧からダイオードの順方向電位を引いたレベルが取り出せます。Ｖｄｄ2.6Ｖの時にざっと-2Ｖが出せます。

　　

４.８ピンＰＩＣマイコンへ応用

　８ピンＰＩＣマイコンは入出力信号数が限られるので、並列だと最低でも６本の制御信号が必要なＬＣＤモジュールを駆動できません。そこでここではTC4040Bバイナリーカウンタをシフトレジスタ風に使うインターフェイスでつなぐことにします。ＴＣ4040ＢもＣＭＯＳのＩＣであり、3Ｖ動作が保証されており、Ｖｄｄ2.6Ｖでも動作可能です。

　

　　　　

　８ピンのＰＩＣマイコンをニッケル水素電池２本直列で動かし、表示をキャラクタ型ＬＣＤモジュールに出すというやり方を確立しました。ＴＣ4040Ｂ経由だと信号線が２本で制御できるので、ＰＩＣ10Ｆ200シリーズでも表示が出す様な使い方が可能です。その時はクロック源は他に必要です。

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　アイコンは「牛飼いとアイコンの部屋」　からの提供。

　　ありがとうございます。

               2011.08.28

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