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USB-LCD Lowcost EditionUSB-LCD Lowcost Edition

USB-Teil

Der USB-Teil ist das Herzstück der Schaltung. Er übersetzt die USB Signale in Standard-LCD-Befehle und stellt die nötige Versorgungsspannung bereit.

Einkaufsliste:

Anzahl Bezeichnung Reichelt-Bestellnummer Reichelt-Preis
1 Atmel AVR-Risc-Controller ATTINY 2313 DIP 1,65€
1 IC-Sockel, 20-polig, doppelter Federkontakt GS 20 0.05€
1 Standardquarz Grundton 12Mhz 12-HC49U-S 0,44 €
1 Keramik-Kondensator KERKO 100N 0,07 €
2 Keramik-Kondensator KERKO 22P 0,04 €
2 Metallschichtwiderstand 68,0 Ohm METALL 68,0 0,08 €
1 Metallschichtwiderstand 1,50k Ohm METALL 1,50k 0,08 €
1 Metallschichtwiderstand 240 Ohm METALL 240 0,08 €
1 Metallschichtwiderstand 432 Ohm METALL 432 0,08 €
1 Elektrolytkondensator, 5x11mm, RM 2,0mm RAD 4,7/100 0,04 €
1 Spannungsregler, TO-220 LM 317-220 0,22 €
1 USB-Einbaubuchse, Serie B, gew., Printmontage USB BW 0,24 €
1 Wannenstecker, 16-polig, gerade WSL 16G 0,07 €
1 Wannenstecker, 10-polig, gerade WSL 10G 0,07 €
Summe

3.33 €

Löten:

Als erstes werden der 100nF Keramikkondensator (blau) die beiden 22pF Keramikkondensatoren (C1 + C2), sowie der 12Mhz Quarz und eine Drahtbrücke auf die Oberseite der Platine gelötet.

Als nächstes der 20polige IC-Sockel (auf Ausrichtung achten)

3 Widerstände in stehender Position Von oben nach unten: 68Ohm; 68Ohm; 1,5kOhm

Jetzt die beiden Widerstände, die bestimmen, welche Spannung der LM317 ausgibt
Von links nach rechts: 240Ohm; 432Ohm
Achtet darauf, den Widerstand "richtigherum" einzulöten, da ansonsten der Elektrolytkondensator nicht mehr passt.

Als sind die Wannestecker für den LCD-Connector (16polig) und den ISP-Stecker (10-polig) dran. Aussparung an einer Seite der Wannen beachten!

USB-Buchse (B) Die kleinen "Haltenippel" an der Seite sollten abgeknippst werden. Auf die Buchse darf dann aber keine große Kraft wirken, da sie nur an den Lötstellen hält.

Der 4,7µF Elko passt genau an die Beinchen der Widerstände. Evtl. müssen diese ein wenig zur Seite gebogen werden.

Der LM317 Spannungsregler komplettiert die Spannungsversorgung.

Von unten müsste die Platine jetzt in etwa so aussehen.

Jetzt verbinden wir die D- Leitung der USB-Buchse mit dem 1,5kOhm Widerstand und einem der 68Ohm Widerstände. Außerdem werden die 68Ohm Widerstände mit dem µC verbunden.

Als nächstes sind der Quarz und die zugehörigen Kondensatoren dran, damit der AVR auch richtig tickt...

... sowie die Spannungsversorgung für ordentlich Power. ;)

Hier wurden 2 kleine Lötbrücken hinzugefügt: vom µC zur Drahtbrücke und vom µC zum 100nF Kondensator.

Jetzt verbinden wir den Daten-Bus des LCD-Connectors, sowie die RS-Leitung mit dem µC und die R/W-Leitung mit den Gnd-Leitungen.

Auch am ISP-Stecker verbinden wir die Gnd-Leitungen mit einander.

Hier muss mit einem kurzen Stück isolierter Litze ein Pin an der USB-Buchse überbrückt werden, um die D+ Leitung mit dem 68Ohm Widerstand zu verbinden.

Nun sind die restlichen Steuerleitungen des LCD-Connectors...

... und der ISP-Stecker mit dem µC zu verbinden.

Jetzt muss nur noch die Spannungsversorgung gewährleistet werden. Der LCD-Connector wird dabei direkt an die 5V aus dem USB-Port angeschlossen.

Noch ein paar Gnd-Leitungen, ...

V+, ...

Und noch mal Gnd.
Fertig!

Inbetriebnahme

Wenn ihr mit dem Löten fertig seit und die Platine nochmal auf Fehler überprüft habt, könnt ihr die Schaltung mit dem USB-Port verbinden. Unter Windows XP müsste jetzt die Meldung kommen, dass ein neues USB-Gerät nicht erkannt werden konnte. Jetzt müsst ihr den AVR mit einer ISP-Software eurer Wahl mit der Firmware bespielen, welche ihr euch hier runterladen könnt. Achtet dabei aber darauf, dass der AVR nur mit 3,5V betrieben wird und der ISP damit klar kommen muss. Außerdem müsst ihr das Fuse Low Byte (lFuse) auf 0xFF (alles unprogrammiert) setzen.

Solltet ihr keine Erfahrung mit dem Programmieren von µCs haben, könnt ihr auch die voll automatische BAT-Datei verwenden, welche euch mit Hilfe von avrdude sämtliche Arbeit abnimmt. Damit sie so, wie sie ist, funktioniert müsst ihr den Pony-STK200-Dongle verwenden. Eine Anleitung für den selbigen findet ihr hier: rumil.de. Baut einfach die Version unter "Atmel AVR ISP für STK200 und STK300" nach. Die BAT-Datei findet ihr zusammen mit avrdude und der HEX-Datei bei den Downloads.

Nach einem Doppelklick auf die Datei prog.bat sollte sich ein Konsolenfenster öffnen, in dem avrdude seine arbeit verrichtet.
Am Ende sollte das Fenster in etwa so aussehen:

Nach dem Programmieren des AVRs solltet ihr den AVR einmal vom USB-Port trennen und wieder einstecken. Jetzt müsste Windows die Schaltung als USB-LCD erkennen. Die benötigten Treiber gibt es ebenfalls hier.

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