2026年1月13日火曜日

キャラクターLCDチェッカー を作りました

 新年最初の電子工作です。
 電子工作を趣味としていると左写真のような、キャラクターLCDが沢山手元にたまってきます。

 これらキャラクターLCDは電子回路で得た結果をわかりやすく文字で表示するもので(左写真左下)、こんな便利なものはありません。
 
 ありがたいことに、この部品は早い時期に規格が定まり、基本的に古いものから現行品に至るまで同じ様な結線で作動させることができるようです。

 右図はその一例をネットから転載したものですが、この例では制御線は16本あります。

 ただ私の場合 Arduino で使うことがほとんどですので、1~6,11~14の計10本で制御できます。1~3は電源、5のRWはGNDに落としますので、実質、制御線としてはRS E D4 D5 D6 D7 の6本となります。

 でも冒頭の写真の中から1個の LCD を選んだ時、果たして動くかどうかは実際に結線してみないとわかりません、ということで簡単に動作をチェックできるものを考えました、要点は以下のとうりです。
  ・簡単に文字の表示ご確認できること
  ・3.3V、5V の両方がチェックできること
  ・これに伴ってコントラスト用の電圧を測定・読み出しができること
  ・最近多くなってきた、I2C で使うLCD もアドレスの取得、表示の確認ができること
以下に回路図を挙げておきます。


 基本は、ATMega 8 なるAVRマイコンを使い、プログラムは Arduino IDE によりました。
この ATMega 8 はArduino UNO に使われている上位の ATMega 328 とピン互換で、値段も秋月で極めて廉価ということでたいへん気に入っています。

 LCD とのコネクタには、TTL用の丸ピンソケットを使いました、場所を取らず、抜き差しの確実さ・耐久性は抜群で重宝しています。

 ATMega 8 のピン番号14~19は I2C アドレスを赤色LEDでビット表示するためのもので、0x00 ~ 0x3F が表示できます。

 電源部は、9V_DC を Input して、LM317 を使用し、抵抗を切り替えることで5Vと3.3Vを得ています。また3.3V の時 LCD のコントラスト調整用にマイナス電源が必要となりますが、たまにしか使わないのでリレーと単4の乾電池1個でごまかして?います。

 写真は今回作成したチェッカーの基板両面の様子です。かなり細かい作業で老眼にムチ打ちました。

 ケースは以前何かに使ったものの流用です。
 右写真はケースに収めたところ、下写真は完成品の様子です。










 
 上側の赤い LED は前述の I2C アドレス表示用で、2ビット+4ビットで 0x00 ~ 0x3F を表現できます。
 その下の四角い穴の中に見えているのが LCD とのコネクタで、TTL用の丸ピンソケットを切り取って使っています。トグル・スイッチは左が電源の ON ⇔ OFF 、右が 5V ⇔ 3.3V 切り替え用、右側のツマミはコントラスト調整用です。

 、、、、ということで早速使ってみますが、LCD の接続で最も注意せねばならないのが、ピン1とピン2です。冒頭の図ではピン1:VSS(GND)  、ピン2:VDD(+5V) のように表示してありますが、モノによっては(おそらく古いもの)ピン1とピン2が逆になっているものがあり、間違って接続すれば必ず壊れますので要注意です!!

 左写真は LCD をチェック中のもので、左が 5V 駆動、右が3.3V 駆動です。

 このときコントラスト調整用電圧(上記回路図中の Vc は本体右側にある10kΩの可変抵抗で調節する)は 5V 駆動のとき +0.77V 、3.3V 駆動のとき ー0.84Vでした。
 ありがたいことにキャラクターLCDはコントラスト調整用電圧を適正に与えれば、 5V 駆動、3.3V 駆動のどちらでも使えるようです。

 右写真は、I2C 接続の LCD をチェックしているところです。
 赤い LED は I2C アドレス 0x27 を表示しています。表示画面にもテストパターンが無事表示されています、大成功!!

 ちなみにこの I2C キャラクターLCD は過日このブログで取り上げた「16x1 液晶キャラクターディスプレイモジュールを使う」で作り上げたものです。

 新年早々、ものつくりの意欲が湧いてきました、そういえば今年は午年で私の当たり年です、元気にこの一年を過ごせますように、、、、

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