Kombiinstrument - Display reparieren
Die Midline MFA Displays (die "halben") neigen vermehrt zu Anzeigefehlern.
Anders als die Highline MFAs (die "großen") sind es aber weniger Pixelfehler, sondern vorallem Fehler mit dem Displaykontrast.
Entweder wird das gesamte Display zu hell / zu rot, oder zu dunkel / zu schwarz. Diese Effekte sind verschieden stark ausgeprägt und häufig temperaturabhängig.
Grund für diesen Fehler ist jedoch nicht das Display, sondern die - in einer "Metalldose" - eingehauste Keramikplatine auf der Rückseite des Kombiinstruments.
Auf dieser Keramikplatine wird unter anderem die Kontrastspannung des Displays erzeugt. Diese Spannung sorgt, wie der Name schon sagt, für den Kontrast des Displays. Ist sie zu hoch, "überstrahlt" das Display und es wird zu hell / zu rot. Ist sie zu gering, hebt sich der Text kaum vom Hintergrund ab, es wird zu dunkel.
Durch Vergleichsmessungen eines heilen und eines defekten KIs (bezogen auf die MFA), stellte sich heraus, das die Kontrastspannung bei Raumtemperatur ungefähr -6.1 V betragen muss. Das defekte KI hatte jedoch eine Kontrastspannung von -9.5 V und war somit zu hell.
Leider lässt sich die Kontrastspannung nicht "einfach so" mit einem simplen Spannungsregler erzeugen, da die Kontrastspannung sich mit der Temperatur verändern muss.
Das MFA-LCD ist wie jedes LC-Display temperaturabhängig. Bei höherer Umgebungstemperatur wird eine - betragsmäßig - größere Kontrastspannung benötigt.
Aus eigenen Versuchen ergaben sich folgende Werte:
Temperatur | Optimale Displayspannung |
---|---|
60 °C | - 7.4 V |
20 °C | - 6.6 V |
- 20 °C | - 5.8 V |
Folglich beträgt die Temperaturabhängigkeit circa -20 mV / °C.
Die Lösung
Um die Kontrastspannung korrekt zu erzeugen, muss also die aktuelle Temperatur am Display gemessen werden und eine dazu passende negative Kontrastspannung erzeugt werden.
Zu diesem Zweck entwarf ich eine Schaltung, die genau die Aufgabe übernimmt.
Ein Attiny45 misst durch einen NTC-Thermistor die Temperatur am Display und steuert einen LM317 Spannungsregler so an, das dieser die Kontrastspannung erzeugt (allerdings als positive Spannung). Ein ICL7660 DC-DC-Wandler macht daraus anschließen die negative Kontrastspannung.
Bezugsquelle dieser Schaltung: [Im T4Forum ]
BOM, Schaltplan und weitere Infos, [hier]
Einbauanleitung
Lieferumfang:
- Platine
- Temperaturfühler (NTC)
- Schrumpfschlauch
- Einzelader 0.05mm² (5x)
Pin auf Platine | Position auf Kombiinstrument |
---|---|
GND | Masse |
12 V | Klemme 15 |
Display | Pin 3 der Keramikplatine zum KI trennen und Displayspannung KI seitig anschließen |
"R5" | NTC-Sensor so nah wie möglich ans Display setzen |
Einbau
- Einzeladern an Platine anlöten. Die Anschlüsse die mit ICSP beschriftet sind, bleiben frei. Diese sind nur für die Programmierung nötig.
- Pins des Temperaturfühlers kürzen, an Leitungen anlöten und Lötstelle mit Schrumpfschlauch versehen
- GND (Masse) Leitung am KI anlöten. Mögliche gut erreichbare Stelle:
- 12V (Klemme 15) Leitung am KI anlöten:
- Vorhandenen Pin zum Display durchtrennen. Wenn man auf die Rückseite des KI schaut: Pin 3 von rechts an der Keramikplatine (in der unteren Reihe)
- Leitung LCD von der Platine an eben durchtrennten Pin KI-seitig anlöten. Der Pin an der Keramikplatine bleibt also offen, hier wirds nichts angeschlossen! Pin ggf. weg biegen.
- NTC (Temperaturfühler) nahe am LCD positionieren. Dafür bietet sich folgender Bereich an:
- Platine irgendwo im KI verstauen. Ich klebe ihn mit einem Tropfen Heißklebe auf die Kunststoffrückseite des KIs. Dort ist genug Luft zu allen anderen Teilen
Pinspannungen
Pin | Spannung in V (Display heil) | Spannung in V (Display defekt) |
---|---|---|
1 | 0,8 | 4,96 |
2 | 0 | 0 |
3 | Daten | Daten |
4 | 5,05 | 5,11 |
5 | Daten | Daten |
6 | Daten | Daten |
7 | Daten | Daten |
8 | 5,16 | 5,03 |
9 | 0 | 0 |
10 | 0 | 0 |
11 | -5,7 | -9,22 |
12 | -5,7 | -9,22 |
13 | 0 | 0 |
14 | 0 | 0 |
15 | 0 | 0 |
16 | 5,12 | 5,02 |
17 | 5,12 | 5,02 |
18 | 3,44 | 2,9 |
19 | 1,8 | 0,9 |
20 | -3,02 | -5,47 |
21 | -4,56 | -7,5 |
22 | -6,11 | -9,54 |
23 | 0 | 0 |
24 | 5 | 5,03 |
25 | 0 | 0 |
26 | 0 | 0 |
Pin | Spannung in V (Display heil) | Spannung in V (Display defekt) |
---|---|---|
1 | 2,5 | 2,6 |
2 | 0 | 0 |
3 | -6,1 | -9,5 |
4 | Clock | Clock |
5 | 0 | 0 |
6 | 0,7 | 4,8 |
7 | Daten | Daten |
8 | 5,06 | 5 |
9 | Daten | Daten |
10 | Daten | Daten |
11 | Daten | Daten |
12 | 5,06 | 5,04 |
13 | 5,02 | 5 |